△m增量調(diào)制通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(已修改)
2025-05-25 22:49 本頁(yè)面
【正文】 △M增量調(diào)制通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 增量調(diào)制的基本概念增量調(diào)制就是一個(gè)傳輸相鄰兩個(gè)取樣瞬間差值信息的一比特編碼系統(tǒng)，可用來(lái)將模擬話音信號(hào)波形轉(zhuǎn)變成二進(jìn)制比特序列的數(shù)字信號(hào)的一種調(diào)制方法。增量調(diào)制技術(shù)是在脈沖編碼調(diào)制技術(shù)接近成熟的基礎(chǔ)上，作為模擬信號(hào)數(shù)字化的另一種調(diào)制方式而提出來(lái)的。這種調(diào)制方式為模擬信號(hào)變成二進(jìn)制數(shù)碼提供了一種簡(jiǎn)單的編譯技術(shù)。增量調(diào)制或稱(chēng)增量編碼,是將連續(xù)變化的模擬信號(hào)變成二進(jìn)制數(shù)碼的一種調(diào)制方法,它是用一位二進(jìn)制數(shù)碼來(lái)表示信號(hào)在此時(shí)刻的值相對(duì)于前一個(gè)取樣時(shí)刻的值是增大還是減小。增大發(fā)“1”碼,減小發(fā)“0”碼。在增量調(diào)制中，數(shù)碼“1”和“0”只表示信號(hào)相對(duì)于前一時(shí)刻是增大還是減小,不代表信號(hào)的絕對(duì)值。接收端譯碼每收到一個(gè)“1”碼,譯碼器的輸出相對(duì)于前一時(shí)刻的值上升一個(gè)量階,每收到一個(gè)“0”碼,相對(duì)于前一時(shí)刻的值下降一個(gè)量階。當(dāng)收到連“1”碼時(shí),表示每隔一個(gè)取樣時(shí)間,連續(xù)上升一個(gè)量階,即表示信號(hào)的建續(xù)增長(zhǎng)。收到連“0” 碼時(shí),表示每隔一個(gè)取樣時(shí)間,連續(xù)下降一個(gè)量階,即表示信號(hào)的連續(xù)下降。這就是增量編碼和譯碼的規(guī)則。增量調(diào)制(DM)可以看成是一種最簡(jiǎn)單的DPCM。當(dāng)DPCM系統(tǒng)中量化器的量化電平數(shù)取為2時(shí)，DPCM系統(tǒng)就成為增量調(diào)制系統(tǒng)。如圖31所示，在模擬信號(hào)m(t)的曲線附近，有一條階梯狀的變化曲線m′(t),m′(t)與m(t)的形狀相似。顯然，只要階梯“臺(tái)階”σ和時(shí)間間隔Ts(Δt)足夠小，則m′(t)與m(t)的相似程度就會(huì)提高。對(duì)m′(t)進(jìn)行濾波處理，去掉高頻波動(dòng)，所得到的曲線將會(huì)很好地與原曲線重合，這意味著m′(t)可以攜帶m(t)的全部信息。因此，m′(t)可以看成是用一個(gè)給定的“臺(tái)階”σ對(duì)m(t)進(jìn)行抽樣與量化后的曲線。我們把“臺(tái)階”的高度σ稱(chēng)為增量，用“1”表示正增量，代表向上增加一個(gè)σ；用“0”表示負(fù)增量，代表向下減少一個(gè)σ。則這種階梯狀曲線就可用一個(gè)“0”、“1”數(shù)字序列來(lái)表示，也就是說(shuō)，對(duì)m′(t)的編碼只用一位二進(jìn)制碼即可。此時(shí)的二進(jìn)制碼序列不是代表某一時(shí)刻的抽樣值，每一位碼值反映的是曲線向上或向下的變化趨勢(shì)。這種只用一位二進(jìn)制編碼將模擬信號(hào)變?yōu)閿?shù)字序列的方法（過(guò)程）就稱(chēng)為增量調(diào)制（Delta Modulation），縮寫(xiě)為DM或ΔM調(diào)制。增量調(diào)制最早由法國(guó)人De Loraine于1946年提出，目的是簡(jiǎn)化模擬信號(hào)的數(shù)字化方法。其主要特點(diǎn)是：(1) 在比特率較低的場(chǎng)合，量化信噪比高于PCM。(2) 抗誤碼性能好。能工作在誤比特率為102～103的信道中，而PCM則要求信道的誤比特率為104～106。(3) 設(shè)備簡(jiǎn)單、制造容易。圖11 增量調(diào)制波形示意圖它與PCM的本質(zhì)區(qū)別是只用一位二進(jìn)制碼進(jìn)行編碼，但這一位碼不表示信號(hào)抽樣值的大小，而是表示抽樣時(shí)刻信號(hào)曲線的變化趨向。 ΔM的調(diào)制原理分析一下圖11，比較在每個(gè)抽樣時(shí)刻t處的m(t)和m’(t)的值可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)m(iΔt)m’(iΔt)時(shí)，上升一個(gè)σ，發(fā)“1”碼；當(dāng)m(iΔt)m’(iΔt)時(shí)，下降一個(gè)σ，發(fā)“0”碼。m’(iΔt)是第i個(gè)抽樣時(shí)刻前一瞬間的量化值。根據(jù)上述分析，我們給出增量調(diào)制器框圖如圖12所示。m’(iΔt)可以由編碼輸出的二進(jìn)制序列反饋到一個(gè)理想的積分器以后得到。由于該積分器又
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