عندما يتم إرسال الإشارات عبر مسافات طويلة، فإنها تتأثر بالضوضاء والتداخل وهناك عدّة طرق تم اختراعها للإرسال الفعّال للإشارات عبر مسافات طويلة دون أي خطأ حيث أدّى تحويل الإشارات التناظرية إلى شكل رقمي إلى ثورة في تغيير قواعد اللعبة في مجال الاتصالات، التحوير هو المصطلح الشائع المستخدم في أنظمة الاتصالات وتستخدم أنظمة الاتصالات طرق التشكيل (Modulation) وإزالة التشكيل (Demodulation) من أجل الإرسال الفعال لإشارات التردد المنخفض.
عند استخدام التعديل مع الإشارات الرقمية فإنه يحلُ العديد من عيوب الاتصال التناظري، بعض طرق معالجة الإشارات الرقمية المستخدمة في أنظمة الاتصالات هي تعديل شفرة النبض وتعديل شفرة النبض التفاضلي وتشكيل دلتا.
تعديل دلتا – ΔM:
تعديل دلتا (ΔM): هو مخطط للسماح باستخدام استراتيجية تكمية بسيطة لبناء الإشارات المشفرة التي يتم أخذ عينات منها بشكل زائد عن قصد، لزيادة الارتباط بين العينات المجاورة للإشارة، وتعديل دلتا له جذوره في طريقة تعديل رمز النبض التفاضلي، يُعرف أيضاً باسم الشكل المبسط لتعديل شفرة النبض التفاضلي (PCM).
يتم أيضاً اختصار تعديل دلتا على شكل (DM) إنها تقنية تحويل من إشارة تناظرية إلى رقمية ومن رقمية إلى إشارة تمثيلية، إذا أردنا نقل الصوت فإننا نستخدم هذه التقنية بحيث لا نعطي هذا القدر من الأهمية لجودة الصوت، (DM) ليس سوى أبسط شكل من أشكال التعديل التفاضلي للشفرة النبضية (DPCM)، لكن هناك بعض الاختلاف بين هاتين التقنيتين، في تقنية (DPCM) يتم تشفير العينات المتتالية في تدفقات البيانات (n – Bits) ولكن في تعديل دلتا يتم تقليل البيانات المرسلة إلى تدفق بيانات (1Bit).
ميزات تعديل دلتا – ΔM:
- يتم أخذ مدخلات ذات عينات زائدة للاستفادة الكاملة من ارتباط الإشارة.
- تصميم التكميم بسيط.
- تسلسل الإدخال أعلى بكثير من معدل (Nyquist).
- الجودة معتدلة.
- تصميم المغير والمزيل بسيط.
- تقريب حالة الدرج لشكل الموجة الناتج.
- حجم الخطوة صغير جداً أي Δ دلتا.
- يمكن للمستخدم تحديد معدل البت.
- يتطلب تنفيذ بسيط.
مزيل الدلتا – ΔDM:
يتكون مزيل تشكيل دلتا من مرشح تمرير منخفض ودائرة صيفية ودائرة تأخير، يتم التخلص من دائرة التوقع هنا وبالتالي لا يتم إعطاء أي إدخال مفترض لمزيل التشكيل، يتم استخدام مرشح التمرير المنخفض لأسباب عديدة، ولكن أبرزها هو التخلص من الضوضاء للإشارات خارج النطاق، يسمّى خطأ حجم الخطوة الذي قد يحدث في جهاز الإرسال الضوضاء الحبيبية والتي يتم التخلص منها، وإذا لم يكن هناك ضوضاء فإنّ ناتج المغير يساوي إدخال مزيل التشكيل.
إيجابيات تعديل دلتا – ΔM:
هناك بعض مزايا تعديل دلتا (ΔM) بالمقارنة مع تقنيات التعديل الرقمي الأخرى:
- عند معدلات البت المنخفضة يكون (Delta Modulation) أفضل من (PCM) القياسي، في نظام تعديل دلتا الذي يعمل على الإشارات الصوتية في ظل الظروف المثلى يتم زيادة (SNR) بمقدار (9dB) عن طريق مضاعفة معدل البت.
- تعد زيادة نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) مع معدل البت أكثر دراماتيكية لتعديل شفرة النبض أكثر من تعديل دلتا، لذلك يوصى بهذا التعديل فقط في ظروف خاصة معينة مثل عندما يكون من الضروري تقليل معدل البتات إلى أقل من (40 كيلو بايت في الثانية) وجودة الصوت المحدودة مقبولة.
- تُستخدم طريقة التشكيل هذه إذا كانت البساطة القصوى للدائرة ذات أهمية كبيرة وكان الاستخدام المصاحب لمعدل البت مرتفع ومقبولاً.
- يعمل تعديل دلتا مع عرض نطاق قناة منخفض، هذا يجعل النظام فعال التكلفة وسهل التنفيذ وتضمن آلية التغذية الراجعة الموجودة في نظام التعديل هذا التسليم السريع والقوي لبتات البيانات.
تطبيقات تعديل دلتا – ΔM:
- تفضل أنظمة الإرسال الصوتي مثل الاتصالات الهاتفية والراديوية تقنية التعديل هذه بشدة.
- يُعد تعديل دلتا أكثر فائدة في الأنظمة التي يكون فيها تسليم البيانات في الوقت المناسب في المستقبل أكثر أهمية من جودة البيانات.
- يتم تطبيق هذا التعديل على شكل موجة (ECG) لتقليل قاعدة البيانات ومعالجة الإشارات في الوقت الفعلي.
- بالنسبة للتشفير التناظري إلى (PCM) يتم استخدام طريقة تعديل دلتا – ΔM.
- يتم تطبيق (Delta Modulation) في أنظمة التلفزيون.
في تعديل دلتا (ΔM) هناك قيود على اتساع إشارة الدخل، ويتم إرسال الخطأ أو الاختلاف بين العينة الحالية والعينة السابقة فقط عبر القناة، في حالة عدم وجود فرق بين العينات تظل الإشارة المشكلة على نفس الحالة (0 أو 1) للعينة السابقة، بعض الأشكال المشتقة لتعديل دلتا هي تعديل دلتا المنحدر المتغير باستمرار، تعديل دلتا سيغما والتعديل التفاضلي.
