31 Дельта-модуляция. Принцип формирования сигнала дельта-модуляции. Адаптивная дельта-модуляция.

Корреляция между отсчетами возрастает по мере сокращения интервала между ними. Поэтому при большой частоте дискретизации число уровней квантования сигнала ошибки можно уменьшить до двух и перейти к одноразрядным системам. Такой способ кодирования называется ДМ. Ее можно рассматривать как частный случай ДИКМ, когда квантование сигнала ошибки предсказания осуществляется на втором уровне и, соответственно, частота дискретизации равна скорости передачи. Квантованный сигнал ошибки при ДМ:

, где

По существу сигнал на выходе дельта модулятора содержит лишь сведения о полярности (знаке) сигнала ошибки (рис. б). На приемной стороне интегратор прибавляет (вычитает) , обеспечивая уменьшение погрешности между значениями отсчета и восстановленными значениями. Принцип формирования сигналов ДМ показан на рис. а.

Отсчеты b(k) передаваемого сообщения сравниваются с квантованными отсчетами , полученными в результате суммирования предыдущих квантованных сигналов:

.

Если , квантователь КВ на схеме формирует значение, в противном случае. Полученный символпередается в ЛС. Одновременно импульсыпоступают на интегратор (сумматор) И для формирования квантованных отсчетов, которые сравниваются с очередным отсчетом сообщения. На выходе сумматора квантованный сигнал имеет вид ступенчатой функции (рис. б). Каждый импульс +1 увеличивает, а –1 уменьшает ступенчатую ф-ю на один шаг квантования.

Операции для декодирования сигналов ДМ на приемной стороне выполняет интегратор И, такой же , как и на передающей стороне, на выходе которого при отсчетах ложных импульсов получ. ступ. напряжение . После его сглаживания в ФНЧ получаем ф-ю, достаточно благоприятную к передаче. Разностьпредставляет собой шум квантования. Его значение тем меньше, чем выше частота дискретизации и чем меньше шаг квантования. Но слишком малый шаг выбирать нельзя.

Условие неискаженной передачи: . Для реализации этого неравенства используется адаптивная ДМ (АДМ):

На передающей стороне (рис. а) в цепь обратной связи (последовательно с интегратором И) включено решающее устройство РУ. Если знак приращения остается постоянным в течение 3-4 интервалов дискретизации, это означает наличие перегрузки и РУ удваивает амплитуду импульса, поступающего на вход интегратора И1 и импульсного усилителя ИУ. Если и в этом случае знак приращения не изменится, то размер шага снова удваивается (рис. б) и т. д.

Преимущества с-м ДМ перед ИКМ:

- сравнит. простота кодирующих и декодирующих устройств;

- при одинаковой вероятности ошибок в канале, шум ложных импульсов при ДМ меньше, чем при ИКМ.

Недостатки:

- размножение ошибок, созданных ложными импульсами;

-возможность перегрузки по наклону.

32 Дискретные виды модуляции. Способы двухпозиционной (однократной) модуляции. Позиционность сигнала, кратность модуляции.

При дискретной модуляции модулирующия явл. дискретн.(цифр) сигнал, а модулир. обычное гармоническое колебание. При ДМ сигнале модуляции часто наз. манипуляциями.

При ДМ сигнале они бывают:

1 амплитудной АМн

2 частотной ЧМн

3 фазовой ФМн

4 относительно фазовой ОФМн

Важным парам. способа манипуляции является число вариантов сигналов на выходе модулятора и демодулятора ,это число наз. позиционностью сигнала и способа манипуляции «m-позиционная» ФМн модуляция означает , что каждый эл. сигнал на вых. модулятора имеет одну из т-допустимых нач. фаз, если все m вариантов сигнала равновероятны , то производительн. модулятора, как ист. информ. на входе непрерывн. попала связи прямопропорц.двоичн. логорифму числа m u=k=log2m , эту величину наз, кратностью модуляции ибо она показ. во сколько раз увелич. информац. емкость данной системы по сравнению с двухдиапазонной (однократной системой) при той же длительности элемент. символа.

На рисунке а показан двоичный сигнал в виде 2-ух полярн. сигналов, отображ двоичн символ 0и1. На рис б-г , сигналы на выходе идеальной модулятора при использ 2-ух позиционн. амплит. ФМн, ….. манипуляции.

Для каждого из привед способов модул. допуск. в канале 2 вар. сигнала при амплитуде модулир. АМн , эти вар. запис. в общ. виде в интервале 1-ой косынке.

0<t≤T, Uam1(t)=Um∙sin(ωt+φ0), Uam2(t)=0 При ЧМн

Uam1(t)=Um∙sin(ω0t+φ0), Uam2(t)=0, Uam1(t)=Um∙sin(ω1t+φ1), Uam2(t)= Um∙sin(ω2t+φ2), ω1=2п/T, ωi=4п/T

Приближенная ортогональность, условие |w2-w1|=k2πT, если использ ЧМн , то условие приближ. ортогональности может быть достигнуто если возрастет разности w1 и w2.

Сигналы ЧМн отн. к классу сигн с непрерывн фазой, также сигнал обеспечивает помехоустойчивость.Сигнал ФМн на интервале 0<t<=1 , аналитически выглядит так

На рисунке (д) показ. сигнал ОФМн , который сост. из таких же модулир. по фазе на 180 градусов посылок, фаза данной посылки зависит не только от передаваемого символа , как при фазов. манипуляции, но и от начальной фазы предыд. посылки. Принцип формирования начальных фаз токов: Если на данной посылке передается двоичн. символ 0 , то фаза устанавл. такой как у предыдущ. посылке (разность фаз равна нулю, если же на данной посылке передается символ 1, то ее фаза измен. на 180 град. по сравнен. с фазой предыдущей посылки(разность фаз равна 180 град). Все методы приема сигналов ОФМн основаны на сравнении начальных фаз двух сосед. посылок , в связи с этим ОФМн необходимо 1 дополн. посылка сигнала передан. перед началом сеанса связи и играющ. роль отсчета.