Delta modulation, analog sinyalleri dijital bir temsile dönüştürmek için dijital sinyal işlemede yaygın olarak kullanılan bir tekniktir. temel avantajı basitliğinde yatıyor - tek bir sayısal numuneler arasındaki farkı, kesin örnek değerden ziyade, delta modulation özellikle düşük frekanslı uygulamalar için çekicidir.Bu, yüksek sadakat veya yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte olan bazı kısıtlamalara yol açabilir.

Delta Modulation

En basitinde, bir delta modülatörü bir hesaplamadan oluşur, bir 1bit ölçümleyici, geri bildirim döngüsünde bir bütünleme ve örnekleme saati. girişteki en iyi sinyal, girişten daha yüksekse, ölçümleyici çıktıları bir ikili olarak temsil eder; eğer daha düşükse, negatif bir darbe (binary 0).In bütünlemeler bu pulsiyonlar ile karşılanır.

Yüksek Frequencies'da anahtar Sınırlamalar

Yüksek frekanslı sinyaller kısa süre aralıkları boyunca amplitüdlerde hızlı değişikliklerle karakterize edilir. delta modulation böyle sinyallere uygulanırken ortaya çıkan üç ilgili sorun ortaya çıkmaktadır: eğim aşırılık, granular gürültü ve bant kısıtlamaları.

Slope Overload Distortion

[Düzücükler, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte (örneğin, yüksek çözünürlükte) bir görüntü oluşturabilir.[Dörtücükler)[Dönemli)[değiştir | kaynağı değiştir]

Granular Gürültü

Granular gürültü, ya da ölçüm gürültüsü, deltator'un sonlu basamak büyüklüğünden ortaya çıkar.Kolaylılık sinyali başarıyla izlerken bile -örneğin, eğimli aşırılık, yüksek frekanslarda, adım büyüklüğün düz bir eğriden ziyade ayrık adımlardan oluşur; bu genellikle daha büyük bir adımın büyüklüğüne göre daha yüksek bir adıma kadar olan yüksek frekanslı bir sinyal miktarı azalır.

Band Wide Limitations

Temel bir delta modülatöründeki geri bildirim döngüsü, enktör sürecinde düşük geçit özelliği sağlar.Örneğin, makul bir sadakatle 1 MHz sinyalini kodlayın, örnekleme oranı 10 MHz'i aşabilir.

Matematiksel İçsel İçsel İçsel İçsel Bakış

[FONT=[değiştir | kaynağı değiştir][değiştir | kaynağı değiştir][değiştir | kaynağı değiştir][değiştir | kaynağı değiştir][değiştir | kaynağı değiştir]

2:16[Dönem:0)[Dönem:2)[Dönemli:2)[Dönemli: 4)[Düzücüler[Dönler)[Dönler:)

Bu nedenle, sabit bir 345 ve eksiltme için:0)f|Dönetici: 3), frekans ve amplifikasyon ürünü, giriş sinyalinin yüksek frekansa sahip olup olmadığını açıklar, ancak eğimin sınırlı bir dinamik aralığı ve orta frekansı ile en uygun olduğunu açıklar.

Delta Modulation to Alternative Schemes

Yüksek frekanslı işlemede delta modulation sınırlamaları göz önüne alındığında, bu alternatif modulation teknikleri geliştirildi. Bu alternatifleri anlamak, mühendislere verilen bir uygulama için doğru yaklaşımı seçmelerine yardımcı olur.

Pulse-Komisyon (PCM)

PCM, analog sinyallerin en yaygın dijital gösterimidir. Bu, farklardan daha yüksek bir oranda sinyal gerektirir (en düşük frekanslarda eşdeğer SNR için yüksek frekanslarda, PCM'nin yüksek oranda düşüklüğünde, yüksek frekanslı hızlarda yüksek çözünürlükte olduğu gibi) yüksek frekanslarda, eğimli işaretlerin üstesinden gelme yeteneğinin çoğu değişkenliğidir.

Delta-Sigma ( ⁇ ) Modulation

Delta-sigma modulation, aynı zamanda sigma-delta modulation olarak da bilinir, çok yüksek çözünürlükte bir ses şekillendirir.Geçmişli modüller için bile yüksek çözünürlükte yüksek frekanslara kadar hızlanır.Instring noise to high frequency where it can be filter ADCs and DACs, as well-bitband communication and higher-order noise, ⁇ modlators can get very high solution with low oversampling rates. because of its noise forms that ⁇ is used in audio ADCs and DACs, as well-bitband communication.

Adaptif Delta Modulation (ADM)

Adaptif delta modulation eğim aşırı yükleme/granular gürültü ticaret-off gerçek zamanlı olarak farklı bir adım boyutunun belirlenmesini gerektirir.Kolaylı aynı yönlü pul pul puls (görüntüyü sürekli olarak gösterir), model sık sık sık sık sık sık sık sık (bir plato veya yavaş değişim gösterir), adım boyutunu azaltır.Bu adaptasyon, aşırı derecede fazla sayıdaki gürültüyü aşırı derecede azaltamazken, sabit uygulamalarla sabitlenebilir.

Gerçek Dünya Uygulamaları Delta Modulation Falls Kısa

Onun zarafetine rağmen, delta modulation PCM ve ⁇ tarafından en modern yüksek frekanslı uygulamalarla süslenmiş durumda. İşte sınırlamalarının özellikle belirgin olduğu birkaç alan:

  • [FONT:0) Dijital Ses (Yüksek Savunma): [Dönetici: 0,8 KHz Standart ses CD kalitesi (44.1 kHz örnekleme, 16 bit PCM) dinamik bir dizi sunuyor -96 dB. Delta modulation, 20 kHz'de benzer bir sadakat elde etmek için pratik olarak yüksek örnekleme oranı gerektirir, bu da seslendirme için uygun olmayan bir şekilde.
  • [FONT:0]Video Signal Processing: [DFLT:1] Kompozit video sinyalleri, ITU-R IT.601'de görüldüğü gibi, yüksek frekanslı bileşenlerden ciddi şekilde faydalanacaktır. PCM 8-10 bitleri ile örnek olarak 2-4 kez renk altkarrier frekansı dijital video için standart haline geldi.
  • [FONT=0)Software-Defined Radio (SDR): ), RF spektrumunun geniş yığınlarını kullanarak, genellikle 100 MSPS'yi aşıyorken, eğimli yüksek hızda ADC'ler kullanarak geniş bir sürü mimarisi kullanır.
  • [FONT=0)Radar ve LIDAR: [Dönetici:[Dönder: 1) Bu sistemler, geniş anlık bant genişliği gerektiren kısa pullar. Delta modulation, bu tür pul kenarlarını ciddi bir bozulma olmadan takip edemez. PCM veya doğrudan IF-sampling teknikleri işe alınır.

Bu örnekler, delta modulation güzel bir teorik konsept olsa da, pratik dağıtım, donanım basitliği ve düşük güç tüketiminin bazı IoT sensör arayüzleri veya düşük seviyeli telemetri gibi düşük frekans senaryoları ile sınırlandırılmıştır.

Hedefler ve Gelecek Yolları

Mühendisler, yüksek frekans rejimlerine delta modulation itmek için birkaç teknik araştırdılar, ancak her biri ticaretle geliyor.

Artan Sampling Frekansı

Örnek frekansının geliştirilmesi:0)f)[DÜye Olmayanlar En Yüksek İzleme Boşluğu Değerlendirmek için en doğrudan yoldur. Modern CMOS süreçleri birkaç gigahertz örnekleme oranları elde edebilir, ancak bu fiyatlar güç, devre karmaşıklığı ve termal yönetim pahasına gelir.

Yüksek Lisans Modulators

İkinci sipariş veya daha yüksek bütünleme veya geri bildirim yolundaki hesaplama gürültüyü şekillendirebilir ve takip edebilir. Örneğin, çift siparişliler, sürekli hız sinyalleri tek bir bütünlemeden daha iyi takip edebilir. Ancak, istikrar analizi daha karmaşık hale gelir ve devreler yanlış eşleştirmeler için daha hassastır. Yüksek sipariş modülatörler nadiren saf delta modulation; bunun yerine, ⁇ mimarlıkları birleştirebilirler.

Hybrid Modulation

Bazı sistemler, PCM veya pul-density modulation (PDM) ile bir araya getirilen bir dizi PCM'ye dijital filtre ve decimator kullanarak, bazen "delta modulation" olarak adlandırılmış olabilir. Örneğin, bir delta modülatörün analog ön-end'deki daha geniş dinamik PCM yelpazesine ulaşmada, dijital alanda bulunabilir.

Sürekli değişken Slope Delta Modulation (CVSD)

CVSD, Bluetooth'ın ses kodu (SCO bağlantı) ve bazı askeri şifreleme sistemlerindeki belirli bir uygulamadır, çünkü 16 kbps olarak düşük seviyede iyi bir şekilde algılanır. Frekans cevabı, giriş sinyalinin kısa vadeli eğimine göre değişir. CVSD sabit kodlamada daha iyi kullanılır.For more details, see youQQNT.QUQQNT.QUQNT.QUSQUSQUSQUSQSQSQSQSQSNT.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Delta modulation, sinyal işleme aracı kutusunda değerli bir araç olarak kalır, özellikle düşük bant genişliği, düşük güç veya maliyete duyarlı uygulamalar. basitliği - 1bit ölçümleyicisi ve geri bildirim bütünleme - bu mükemmel bir eğitim modeli ve dar bant ses veya telemetri için pratik bir seçim yapar, ancak yüksek frekanslı sinyal işleme talebi 5G iletişim, geniş bant radarı ve yüksek çözünürlüklü medya, yüksek çözünürlükte ayarlanabilir.

Mühendisler için, önemli yüksek frekanslı içerikle sinyalleri ele almak için, açık öneri PCM'yi benimsemek, sigma-delta modulation veya diğer gelişmiş teknikler. Seçim, PCM'nin belirli gereksinimlerine bağlıdır, SNR, güç bütçesi ve donanım karmaşıklığına bağlıdır. neden delta modulation yüksek frekanslarda başarısız olur - ve diğer yöntemler nasıl başarılı olur - bilgilendirilmiş tasarım kararlarını vermek için gerekli.