אפנון דלתא מסתגל - דיאגרמת חסימות ויישומים

במערכות תקשורת משתמשים בשיטות האפנון להעברת אותות למרחקים ארוכים. בתהליך האפנון, מאפייניו של אות בתדר גבוה כגון משרעת, פאזה וכו 'משתנים בהתאם לאות בסיס התדרים הנמוך. עם העלייה בטכנולוגיה הדיגיטלית וההתקדמות בטכניקות עיבוד אותות הביקוש לתקשורת דיגיטלית גדל. שיטות רבות להמרה דיגיטלית - לאנלוגית ואנלוגית לדיגיטלית של אותות שנדגמו הוכנסו לתקשורת דיגיטלית. אפנון קוד דופק , אפנון קוד דופק דיפרנציאלי, אפנון דלתא ואפנון דלתא אדפטיבי הם שיטות פופולריות המשמשות לעיבוד אותות בתקשורת דיגיטלית. במאמר זה הבה נבחן את שיטת המודולציה הדלתא המותאמת.

מהי אפנון דלתא מסתגל?

אפנון זה הוא הצורה המעודנת של אפנון דלתא. שיטה זו הוצגה כדי לפתור את הרעש הגרגרי ואת שגיאת עומס המדרון שנגרמה במהלך אפנון הדלתא.

שיטת אפנון זו דומה לאפנון דלתא, אלא שגודל המדרגות משתנה בהתאם לאות הקלט באפנון הדלתא המותאם ואילו זהו ערך קבוע באפנון הדלתא.

תרשים בלוקים

משדר מסתגל-דלתא-אפנון

מעגל המשדר מורכב ממעגל קיץ, קוונטיזר, עיכוב ומעגל לוגי לבקרת גודל צעד. אות רצועת הבסיס X (nTs) ניתן כקלט למעגל. מעגל המשוב הקיים במשדר הוא אינטגרטור. האינטגרטור מייצר את קירוב גרם המדרגות של המדגם הקודם.

במעגל הקיץ מחושב ההבדל בין המדגם הנוכחי לבין קירוב גרם המדרגות של המדגם e (nTs) הקודם. אות שגיאה זה מועבר לכימות, שם נוצר ערך מכמת. בלוק בקרת גודל המדרגות שולט בגודל המדרגה של הקירוב הבא בהתבסס על הערך הכמותי גבוה או נמוך. האות הכמותי ניתן כפלט.

בסוף המקלט מתרחשת הדמולציה. למקלט שני חלקים. החלק הראשון הוא בקרת גודל הצעדים. כאן האות שהתקבל מועבר דרך בלוק בקרת גודל צעד הגיוני, שבו גודל המדרגות מיוצר מכל סיבית נכנסת. גודל הצעד נקבע על סמך הקלט הנוכחי והקודם. בחלק השני של המקלט, מעגל הצבר משחזר את אות גרם המדרגות. לאחר מכן מוחל צורת גל זו על מסנן מעביר נמוך שמחליק את צורת הגל ומשחזר את האות המקורי.

תיאוריית אפנון דלתא מסתגלת

במודולציה דלתא אדפטיבית, גודל המדרגות של אות גרם המדרגות אינו קבוע ומשתנה בהתאם לאות הקלט. כאן תחילה מחושב ההפרש בין ערך המדגם הנוכחי לקירוב הקודם. שגיאה זו מכמתה כלומר אם המדגם הנוכחי קטן מהקירוב הקודם, הערך הכמותי גבוה או שהוא נמוך. הפלט של הקוונטייזר של סיבית אחת ניתן למעגל בקרת גודל הצעד הלוגי שבו נקבע גודל הצעד.

הסתגלות-דלתא-אפנון-צורת גל

במעגל בקרת גודל ההיגיון, הפלט נקבע על סמך תפוקת הכמות. אם תפוקת הכימות גבוהה, אז גודל הצעדים יוכפל עבור המדגם הבא. אם תפוקת הכמות נמוכה, גודל המדרגה מצטמצם בצעד אחד עבור המדגם הבא.

יתרונות

להלן כמה מהיתרונות של שיטת אפנון זו -

• אפנון דלתא מסתגל מקטין את שגיאת השיפוע הקיימת באפנון הדלתא.
• במהלך הפיתוח, הוא משתמש במסנן נמוך לעבור שמסיר את הרעש הכמותי.
• שגיאת עומס המדרון ושגיאת גרגירים הנמצאות באפנון דלתא נפתרות באמצעות אפנון זה. בגלל זה, יחס האות לרעש של אפנון זה טוב יותר מאשר אפנון דלתא.
• בנוכחות שגיאות סיביות, אפנון זה מספק ביצועים חזקים. זה מפחית את הצורך במעגלי איתור ותיקון שגיאות בתכנון רדיו.
• הטווח הדינמי של אפנון דלתא מסתגל גדול כיוון שגודל המדרגות המשתנה מכסה טווח גדול של ערכים.

ההבדלים בין אפנון דלתא לבין אפנון דלתא מסתגל

ההבדלים בין אפנון דלתא אדפטיבי לאפנון דלתא מפורטים להלן -

• ב Delta Modulation גודל הצעד קבוע לכל האות. בעוד שבאפנון דלתא מסתגל, גודל הצעד משתנה בהתאם לאות הקלט.
• עומס יתר של המדרון ושגיאות רעש גרגירים שקיימים באפנון דלתא לא נראים באופנון זה.
• הטווח הדינמי של אפנון דלתא מסתגל רחב יותר מאפנון דלתא.
• אפנון זה מנצל את רוחב הפס בצורה יעילה יותר מאשר אפנון הדלתא.

יישומים

חלק מהיישומים של שיטת אפנון זו מפורטים להלן -

• אפנון זה משמש למערכת הדורשת שיפור באיכות הקול האלחוטית וכן העברת מהירות של ביטים.
• בהעברת אותות טלוויזיה נעשה שימוש בתהליך אפנון זה.
• שיטת אפנון זו משמשת בקידוד קולי.
• אפנון זה משמש גם כסטנדרט על ידי נאס'א לכל תקשורת בין בקרת משימות לחלליות.
• קו מוצרי הרדיו הדיגיטלי של מוטורולה, SECURENET, משתמש באפנון דלתא מסתגלת של 12 קילו / שנייה.
• כדי לספק אודיו באיכות זיהוי קול באזורים פרוסים, הצבא משתמש במערכת אפנון של 16 עד 32 קילו-ביט / שניה בטלפונים דיגיטליים TRI-TAC.
• כוחות צבא ארה'ב משתמשים בשיעורי 16 קילו-ביט לשנייה כדי לשמור על רוחב הפס על רקע קישורים טקטיים.
• לשיפור איכות הקול כוחות האוויר האמריקניים משתמשים בקצב של 32 קילו-ביט לשנייה.
• בשירותי Bluetooth לקידוד אותות קוליים משתמשים באפנון זה בקצב של 32 ביט / שנייה.
• המפענח HC55516 משמש במשחקי ארקייד שונים כגון sinistar ומכונות טלוויזיה ופינבול לרסק כמו גורגור או מעבורת חלל, להפעלת צלילים שהוקלטו מראש.
• אפנון דלתא מסתגל ידוע גם בשם אפנון דלתא בשיפוע משתנה ברציפות.

אפנון זה מקודד בסיבית אחת לכל דגימה. כאן מקודד שומר על מדגם הפניה וגודל צעד. לפני שתחליט על גודל הצעד של אות הקלט, הוא מושווה לדוגמת הייחוס. שיטת אפנון זו מתפשרת בין פשטות, קצב סיביות נמוך ואיכות.

שיטת אפנון זו פורסמה לראשונה על ידי ד'ר ג'ון א. אבאט בשנת 1968 במכון הטכנולוגי NJ. באמצעות שיטת אפנון זו ניתן לשמור על פרטים זעירים של האות. לפיכך, שיטת אפנון זו מספקת פלט באיכות טובה בנוסף לקידוד מהיר. אפנון זה הוא השלב הראשון בהמרת האות האנלוגי לאות דיגיטלי. השלב הבא הוא ייצוג של אות דיגיטלי זה בצורה מתמטית, עבורו דיגיטלי רִבּוּב טכניקות מוצגות. אפנון דלתא מסתגל ידוע גם בשם?