4.8. Дельта-модуляция (дм)

Величина разностного сигнала зависит от степени корреляции между соседними значениями сигнала, сдвинутыми на тактовый интервал. По мере уменьшениякорреляция возрастает иуменьшается. Если выбрать значениенастолько малым, чтоне будет превышать одного шага квантования, то передачуможно осуществлять двухуровневым сигналом, используя при этом одноразрядный код. Такой способ кодирования называютдельта-модуляцией.

Рис. 6. Структурная схема системы с ДМ

Квантованный сигнал ошибки имеет вид: , где

Как видно из рис. 6, отсчеты сравниваются с квантованными отсчетами, полученными в результате суммирования всех предыдущих квантованных сигналов ошибки

Если , то квантователь формирует значение, в противном случае -"-1". Полученная последовательность положительных и отрицательных единиц называютдельта-кодом. Полученные символы в цифровом виде передаются по тракту связи. Одновременно эти импульсы поступают на сумматор (интегратор) для формирования квантованного отсчета, который, как указывалось выше, сравнивается с очередным отсчетом сообщения. На выходе сумматора квантованный сигнал имеет вид ступенчатой функции (рис. 7). Каждый импульс+1увеличивает, а каждый импульс-1уменьшает ступенчатую функцию на один шаг квантования, т.е. при ДМ соседние значения ступенчатой функции различаются обязательно на один шаг квантования.

Операцию декодирования сигнала ДМ на приемной стороне выполняет интегратор, такой же как и на передающей стороне. На его выходе формируется ступенчатое напряжение, которое после сглаживания с помощью фильтра, является оценкой переданного сообщения.

Рис. 7. Графики, поясняющие принцип формирования сигналов ДМ

НедостаткомДМ является:

1. Наличие “перегрузки по наклону”. Это обусловлено тем, что ступенчатая функция не успевает следить за быстрыми изменениями сообщения (см. рис. 7).

2. Явление размножения ошибок, создаваемых ложными импульсами (такое же , как и при ДИКМ),.

По сравнению с ИКМ и ДИКМ при ДМ частота следования отсчетов значительно выше. Однако, на каждый отсчет при ДМ передается один импульс, а при ИКМ- несколько, в зависимости от числа уровней квантования. Как показывает анализ, при одинаковой верности передачи частота следования импульсов при ИКМ и ДМ примерно одинакова. Поэтому обе эти системы занимают приблизительно одинаковую полосу частот.

ПреимуществаДМ:

1. Сравнительная простота кодирующих и декодирующих устройств.

2. Шум ложных импульсов при ДМ меньше, чем при ИКМ (при той же вероятности ошибки в канале), поскольку при ДМ каждая ошибка изменяет уровень сигнала только на .

Заключение

ИКМ и ДМ широко используются в современных цифровых системах связи, реализуя их достоинства. В современных системах УКВ радиосвязи, например в радиостанциях Р-845 и Р-997, используется разновидности ДМ, учитывающие характер изменения сообщения.