Sayısal Haberleşme #07 | Fark Kodlaması: DPCM, ADPCM ve Delta Modülasyonu

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

Telefon sesinde iki örnek arasında yalnız 125 mikrosaniye var ve bu sürede ses pek değişmez: 8000 örnek/s ile örneklenen 500 Hz'lik bir tonda komşu iki örneğin farkı, en kötü anda bile tepe değerin yalnız yüzde 39'u kadar. Bu videoda örnek yerine farkı ya da tahmin hatasını göndermeyi, bunun sinyal gürültü oranına kazandırdıklarını, uyarlanır DPCM'i ve tek bitlik delta modülasyonunu sayılarla inceliyoruz. Bu derste: - Fark göndermek: alıcı m[k] = m[k−1] + d[k] ile geri kurar; fark küçük olduğu için aynı seviye sayısıyla adım incelir - Tahmin: Taylor serisinden 2m[k−1] − m[k−2]; N. dereceden doğrusal öngörücü ve gecikme hatlı süzgeç - DPCM döngüsü: tahmin nicemlenmiş örneklerden yapılır; alıcıdaki örnek m[k] + q[k], alıcı vericinin geri besleme kısmının tıpkısıdır - Kazanç Gp = Pm / Pd: 500 Hz tonda fark 0.39 → 8.2 dB; ikinci dereceden tahminle 0.15 → 16.3 dB (yaklaşık 2.7 bit) - 4 bitle PCM 25.8 dB, DPCM yaklaşık 34 dB; konuşmada kazanç 5–25 dB, telefon 32 ya da 24 kbit/s - Uyarlanır DPCM (ADPCM): adım farkların büyüklüğüne göre ayarlanır; G.726 ile 16, 24, 32, 40 kbit/s, en yaygını 32 kbit/s - Delta modülasyonu: 1 bitlik DPCM, Nyquist hızının yaklaşık 4 katı örnekleme, merdiven; telefon sesi 32 kbit/s - Eğim aşımı ve tanecikli gürültü: E = 50 mV, fs = 32 kHz için en büyük eğim 1600 V/s; 1 kHz tonda sınır yaklaşık 0.25 V, konuşmada (800 Hz) yaklaşık 0.32 V - Sigma-delta modülasyonu ve uyarlanır delta modülasyonu - Üç yanılgı Bölümler: 0:00 Geçen Ders ve Bugün 0:21 125 Mikrosaniyede Ne Değişir? 0:42 Fark Göndermek 1:06 Tahmin: Doğrusal Öngörücü 1:38 DPCM Döngüsü 2:08 Tahminin Kazancı 3:03 Uyarlanır DPCM (ADPCM) 3:46 Delta Modülasyonu 4:26 Eğim Aşımı ve Tanecikli Gürültü 5:11 Sigma-Delta ve Uyarlanır DM 5:47 Üç Yanılgı 6:23 Özet ve Sıradaki Ders Sıradaki derste sayısal iletimin kendisine geçiyoruz: bitleri hatta taşıyan hat kodları. Kaynak kitap: B. P. Lathi, Zhi Ding, Modern Digital and Analog Communication Systems, 5. baskı — Bölüm 5.5–5.6 (konu sırası ve problem tipleri). Örnekler özgündür. Elektrik-Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği öğrencileri için Sayısal Haberleşme serisinin yedinci dersi.