Co to jest modulacja delta?

Modulacja delta (DM) to metoda pobierania sygnału analogowego i przekształcania go na sygnał cyfrowy w celu przetwarzania danych. Jest używany głównie do komunikacji głosowej, ale może być również przystosowany do przesyłania wideo i innych form danych. Ponieważ cyfrowa wersja przekonwertowanego sygnału jest jedynie przybliżeniem oryginalnego sygnału analogowego, w procesie konwersji występuje degradacja, która zwiększa się wraz z odległością, jaką sygnał musi pokonać od nadajnika do odbiornika. Głównym zastosowaniem technologii modulacji delta była transmisja krótkiego zasięgu dla urządzeń takich jak telefony bezprzewodowe i elektroniczne nianie. Inne formy transmisji bezprzewodowej również wykorzystują modulację delta, takie jak bezprzewodowe zestawy słuchawkowe, ale im wyższy poziom szumu występuje w transmisji analogowej, tym bardziej spada jakość wyjściowego sygnału cyfrowego.

Modulacja to proces z dowolnym bezprzewodowym sygnałem audio, w którym fala nośna o częstotliwości radiowej, która ją przesyła, ma zmianę amplitudy w stosunku do sygnału wejściowego, który przenosi. W procesie modulacji delta ten sygnał analogowy jest próbkowany z dużą szybkością, a dla każdego próbkowania zapisywany jest jeden bit danych. Ten strumień danych jest następnie komponowany w sygnał cyfrowy, który aproksymuje oryginalny sygnał analogowy. Ponieważ proces analogowej modulacji delta tworzy tylko jeden bit danych dla każdej instancji próbkowania, sygnał analogowy nie jest reprezentowany bardzo dokładnie, co czyni proces szybką metodą transmisji, ale podatną na błędy.

Zarówno modulacja impulsowa (PCM), jak i adaptacyjna modulacja delta (ADM) są odmianami procesu DM, które są uważane za zapewniające lepszy stosunek sygnału do szumu niż DM. Modulacja kodu impulsowego jest oryginalnym procesem, który można prześledzić jeszcze przed wynalezieniem nowoczesnego komputera. ADM i DM to bardziej nowoczesne schematy transmisji opracowane jako metody usprawnienia procesu transmisji dużych ilości danych.

Chociaż modulacja kodu impulsowego jest oryginalnym procesem, nadal jest metodą stosowaną do kodowania sygnałów audio na różnych nośnikach elektronicznych, takich jak dyski kompaktowe (CD), cyfrowe dyski wideo (DVD) i Blu-ray Disc™. Odmiany PCM obejmują teraz modulację kodu impulsowego delta (DPCM) i adaptacyjną modulację kodu impulsowego delta (ADPCM). Te ostatnie zastosowania modulacji impulsowej wykorzystują algorytmy matematyczne i bardziej wyrafinowane metody próbkowania sygnału analogowego w celu uzyskania dokładnego wyjścia cyfrowego.

Alecowi Reevesowi, inżynierowi z Wielkiej Brytanii, przypisuje się wynalezienie modulacji kodu impulsowego (PCM) w 1937 roku, co doprowadziło do modulacji delta i wszystkich istniejących obecnie odmian procesu. Uważa się, że jego pomysły umożliwiły erę cyfrową. Motywacją stojącą za PCM było usunięcie błędów z transmisji sygnałów analogowych poprzez przekształcenie ich w dyskretne cyfrowe pakiety danych. Wyprzedził jednak swój czas, ponieważ technologia elektroniczna nie istniała jeszcze, aby jego pomysły były praktyczne. Tranzystor został wynaleziony dopiero w 1947, a nie zminiaturyzowany i wyprodukowany masowo dla najwcześniejszych układów scalonych do 1958-1959.