■ 通信原理与通信技术
※第4章
增量调制
方群(fq0520@mail.ahnu.edu.cn)
安徽师范大学 数学计算机学院 2010年10月
第4章 增量调制
4.1 4.2 简单增量调制 增量总和调制(Δ-∑)
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4.1 简单增量调制
增量调制最早由法国人 De Loraine 于1946年提出,目的是 简化模拟信号的数字化方法. 在以后的三十多年间有了很大发展,特别是在军事和工业 部门的专用通信网和卫星通信中得到广泛应用,不仅如 此,近年来在高速超大规模集成电路中已被用作A/D转换 器. 其主要特点是: (1)在比特率较低的场合,量化信噪比高于PCM. (2)抗误码性能好.能工作在误比特率为10-2～10-3的信 道中,而PCM则要求信道的误比特率为10-4～10-6. (3)设备简单,制造容易.
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4.1 简单增量调制
分类:
早期的简单增量调制的缺点是动态范围很窄,不能满足 实用电话系统的要求,因此,出现了许多不同种类的增量调 制的改进形式.
– 其中应用较广泛的一类是自适应增量调制,它的特点是量化器的量阶 能自动跟随信号幅度的变化,从而扩大了动态范围. – 如果量阶大小是由直接检测输出数码中的平均斜率信息(在音节10毫 秒内的平均值)来控制的,就称为数字检测音节压扩增量调制; – 如果量阶的控制取决于相邻二个数码,则称为瞬时压扩增量调制; – 如果在大信号段采用音节压扩,而在小信号段采用瞬时压扩,则称为混 合压扩增量调制; – 如果量阶控制信息直接由输入模拟信号中提取,则称为连续增量调 制; – 如果把模拟信号经过积分后再进行增量调制,则称为总和增量调制, 简称Δ-∑调制; – 如果积分电路是由二节积分器串联组成的,则称为双积分增量调制.
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4.1 简单增量调制
图4-1 增量调制波形示意图
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4.1 简单增量调制
说明:
f'(t)是一条阶梯状的变化曲线,用于模拟信号 f (t). 只要阶梯"台阶"σ 和时间间隔Δt足够小,则相似程 度就会提高.即f′(t)可以携带 f (t) 的全部信息(这一 点很重要). "台阶"的高度σ 称为增量,用 "1"表示正增量,代表 向上增加一个σ;用"0"表示负增量,代表向下减少 一个σ.对f'(t)的编码只用一位二进制码即可. 这种只用一位二进制编码将模拟信号变为数字序列的 方法(过程)就称为增量调制(Delta Modulation), 缩写为 DM,ΔM 或δ-调制.
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4.1 简单增量调制
增量调制与PCM调制的区别 它只用一位二进制码进行编码,但这一位 码不表示信号抽样值的大小,只是表示抽 样时刻信号曲线的变化趋势. 而PCM则表示采样时刻的幅值.
(要描述一个函数或曲线,可以直接用某一时刻 的函数值也可用该时刻的曲线变化趋势,也就是 该时刻的导数值.)
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 M的特点 M的特点
N 传输波特率低时, N 高误码率环境中,抗误码性能比PCM好,可靠性高. 电路简单,无需帧同步.
o DM o PCM
S
>S
PCM 波形编码
M 趋势编码
如果符号位错,则会导致极大的 趋势变化误码损失小 通信原理与通信技术CH04 幅度跃变
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4.1 简单增量调制
增量调制的调制原理
在每个抽样时刻Δt处比较f (t)和f′(t)的值: (1) 当 f (iΔt) > f′(iΔt)时, 上升一个σ,发"1"码; (2) 当 f (iΔt) < f′(iΔt)时, 下降一个σ,发"0"码; (3) f′(iΔt) 是第 i 个抽样时刻 前一瞬间的量化值.
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