Kas yra Delta moduliacija?

Delta moduliacija (DM) yra būdas paimti analoginį signalą ir konvertuoti jį į skaitmeninį signalą duomenų apdorojimui. Jis pirmiausia naudojamas balso ryšiui, bet taip pat gali būti pritaikytas vaizdo ir kitų formų duomenims perduoti. Kadangi konvertuoto signalo skaitmeninė versija yra tik apytikslis pradinio analoginio signalo apskaičiavimas, konvertavimo procese vyksta pablogėjimas, kuris didėja didėjant atstumui, kurį signalas turi nukeliauti nuo siųstuvo iki imtuvo. Pagrindinis delta moduliavimo technologijos panaudojimas buvo trumpojo nuotolio perdavimas tokiems įrenginiams kaip belaidžiai telefonai ir kūdikių monitoriai. Kitos belaidžio ryšio perdavimo formos taip pat naudoja delta moduliaciją, pavyzdžiui, belaidės ausinės, tačiau kuo didesnis analoginio perdavimo triukšmo lygis, tuo labiau sumažėja išvesties skaitmeninio signalo kokybė.

Moduliacija yra procesas su bet kokiu belaidžiu garso signalu, kai jį perduodančios radijo dažnio nešiklio bangos amplitudė keičiasi, palyginti su perduodamu įvesties signalu. Delta moduliacijos procese šis analoginis signalas imami dideliu greičiu ir kiekvienam atrankos atveju įrašomas vienas duomenų bitas. Tada šis duomenų srautas sudaromas į skaitmeninį signalą, kuris apytiksliai atitinka pradinį analoginį signalą. Kadangi analoginio delta moduliavimo procesas sukuria tik vieną duomenų bitą kiekvienam atrankos egzemplioriui, analoginis signalas nėra pateikiamas labai tiksliai, todėl procesas yra greitas perdavimo būdas, tačiau dažnai pasitaiko klaidų.

Tiek impulsinio kodo moduliavimas (PCM), tiek adaptyvusis delta moduliavimas (ADM) yra DM proceso variantai, kurie, kaip manoma, sukuria geresnį signalo ir triukšmo santykio išvesties spartą nei DM. Impulsinio kodo moduliavimas yra originalus procesas, kurį galima atsekti iki šiuolaikinio kompiuterio išradimo. ADM ir DM yra modernesnės perdavimo schemos, sukurtos kaip didelių duomenų kiekių perdavimo proceso supaprastinimo metodai.

Nors impulsinio kodo moduliavimas yra pradinis procesas, jis vis dar yra būdas koduoti garso signalus į įvairių formų elektronines laikmenas, tokias kaip kompaktiniai diskai (CD), skaitmeniniai vaizdo diskai (DVD) ir Blu-ray Discs™. PCM variantai dabar apima delta impulsų kodo moduliavimą (DPCM) ir adaptyvų delta impulsų kodo moduliavimą (ADPCM). Šiose naujausiose impulsinio kodo moduliavimo programose naudojami matematiniai algoritmai ir sudėtingesni analoginio signalo atrankos metodai, siekiant tikslios skaitmeninės išvesties.

Alecas Reevesas, inžinierius iš JK, yra priskiriamas 1937 m. impulsinio kodo moduliacijos (PCM) išradimui, dėl kurio atsirado delta moduliacija ir visi dabar egzistuojantys proceso variantai. Manoma, kad jo idėjos įgalino skaitmeninį amžių. PCM motyvacija buvo pašalinti analoginio signalo perdavimo klaidas konvertuojant jas į atskirus skaitmeninius duomenų paketus. Tačiau jis pralenkė savo laiką, nes dar nebuvo elektronikos technologijų, kad jo idėjos būtų praktiškos. Tranzistorius nebuvo išrastas iki 1947 m., miniatiūrinis ir masiškai gaminamas ankstyviausioms integrinėms grandinėms iki 1958–1959 m.