Što je Delta modulacija?

Delta modulacija (DM) je metoda uzimanja analognog signala i pretvaranja u digitalni signal za obradu podataka. Prvenstveno se koristi za glasovnu komunikaciju, ali se također može prilagoditi za prijenos videa i drugih oblika podataka. Budući da je digitalna verzija pretvorenog signala samo aproksimacija izvornog analognog signala, u procesu pretvorbe dolazi do degradacije i to se povećava s udaljenosti koju signal mora putovati od odašiljača do prijemnika. Primarna upotreba tehnologije delta modulacije bila je u prijenosima kratkog dometa za uređaje poput bežičnih telefona i monitora za bebe. Drugi bežični oblici prijenosa također koriste delta modulaciju, kao što su bežične slušalice, ali što je veća razina šuma u analognom prijenosu, kvaliteta izlaznog digitalnog signala je smanjena.

Modulacija je proces s bilo kojim bežičnim audio signalom gdje val nosioca radio-frekvencije koji ga prenosi ima promjenu amplitude u odnosu na ulazni signal koji prenosi. U procesu delta modulacije, ovaj analogni signal se uzorkuje velikom brzinom i, za svaki primjer uzorkovanja, bilježi se jedan bit podataka. Taj se tok podataka zatim sastavlja u digitalni signal koji je približan izvornom analognom signalu. Budući da proces analogne delta modulacije stvara samo jedan bit podataka za svaku instancu uzorkovanja, analogni signal nije predstavljen vrlo točno, što proces čini brzim prijenosom, ali sklonim pogreškama.

I pulsno-kod modulacija (PCM) i adaptivna delta modulacija (ADM) varijacije su DM procesa za koje se smatra da proizvode bolje izlazne stope omjera signal-šum od DM. Impulsno kodna modulacija izvorni je proces koji se može pratiti prije izuma modernog računala. ADM i DM su modernije sheme prijenosa razvijene kao metode pojednostavljenja procesa prijenosa za velike količine podataka.

Iako je pulsno-kod modulacija izvorni proces, to je još uvijek metoda koja se koristi za kodiranje audio signala na različite oblike elektroničkih medija, kao što su kompaktni diskovi (CD-ovi), digitalni video diskovi (DVD) i Blu-ray Disc™. Varijacije na PCM-u sada uključuju delta pulsno-kodnu modulaciju (DPCM) i adaptivnu delta pulsno-kodnu modulaciju (ADPCM). Ove nedavne primjene modulacije impulsnog koda koriste matematičke algoritme i sofisticiranije metode uzorkovanja analognog signala za točan digitalni izlaz.

Alec Reeves, inženjer iz UK-a, zaslužan je za izum pulsno-kod modulacije (PCM) 1937. godine, što je dovelo do delta modulacije i svih varijacija procesa koje sada postoje. Smatra se da su njegove ideje omogućile digitalno doba. Motivacija iza PCM-a bila je uklanjanje pogrešaka iz prijenosa analognog signala pretvarajući ih u diskretne digitalne pakete podataka. Bio je ispred svog vremena, međutim, budući da elektronska tehnologija još nije postojala da bi njegove ideje bile praktične. Tranzistor će biti izumljen tek 1947., a minijaturiziran i masovno proizveden za najranije integrirane sklopove do 1958. do 1959. godine.