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法學研究增量調製 (DM) 與差分脈衝編碼調製 (DPCM) 的區別
在數字通訊中，增量調製和差分脈衝編碼調製是採用固定步長的技術，並且有采用可變步長的更新技術，例如自適應 DM 和 DPCM。這兩種方法都對當前樣本和預測值之間的相關性進行量化以發揮作用。兩者之間的主要區別在於，DPCM 每樣本傳送多個位元，而 DM 每樣本只發送一個位元。DM 比 DPCM 是一種更簡單的技術，但信噪比也更差。
什麼是增量調製 (DM)？
它遵循線性型別，發射機和接收機的電路都非常簡單易於構建。主要有兩個級別，步長不可變。輸入被近似為階躍訊號${(\delta)}$。階躍訊號可以為正或負，共有兩種情況。當輸入 x(t) 和預測資料 x^(t) 之間的相關性為正時，它增加一步 ('1')。類似地，當它們之間的差值為負時，它減少一步 ('0')。
增量調製發射機
增量調製涉及語音訊號、影像等輸入訊號的傳輸，然後透過量化器。量化器是一種執行量化的裝置。由於編碼器的位元值決定了量化級別，因此量化級別取決於編碼器。發射機使用一位延遲來獲取相同的樣本訊號。累加器將量化器輸出與前面的樣本訊號相加。
增量調製接收機
在接收機處，使用低通濾波器 (LPF) 來獲取原始訊號，同時使用延遲電路。LPF 的截止頻率是最高訊號頻率。為了減少量化誤差和斜率過載失真，步長應較小。取樣持續時間也較短，硬體成本降低。在增量調製中，信令速率 (r) 增加。
增量調製的優點
信令速率非常低。
簡單，無需模擬到數字轉換器。
增量調製的缺點
斜率過載失真：階梯近似訊號和輸入訊號之間產生的誤差。當輸入訊號升高時，階躍訊號變得太小。
顆粒噪聲：當步長太大時發生。
什麼是差分脈衝編碼調製？
它基於預測的原理，將模擬訊號轉換為數字訊號，然後在找到差異後對其進行量化。當前值是從前一個值確定的，它可能是也可能不是真值。它涉及模擬到數字訊號轉換。DPCM 中的信噪比透過預測增益而不是脈衝編碼調製得到改善。這些方法用於壓縮影像然後傳輸。
發射機
在輸入訊號和重構訊號之間獲得差分誤差訊號。發射機包含量化器、誤差訊號和預測器等元件。
接收機
接收機的輸出訊號更準確，因為預測器考慮了 SNR 比率的完整歷史記錄。接收機僅包含預測器，它根據前一個值進行預測。
增量調製和差分脈衝編碼調製的區別
基本特徵 |
增量調製 (DM) |
差分脈衝編碼調製 (DPCM) |
|---|---|---|
每樣本位元數 |
DM 每樣本只傳輸一個位元。 |
DPCM 每樣本傳輸多個位元。 |
原理 |
DM 基於斜率過載失真的原理。 |
DPCM 基於預測的原理。 |
複雜度 |
與 DPCM 相比，DM 是一種更簡單的技術。 |
與 DM 相比，DPCM 更復雜。 |
優點 |
它提供了一個非常簡單易用的發射機和接收機電路。通道頻寬和信令速率非常低。 |
透過減少訊號中的短期冗餘，DPCM 可以實現比 PCM 更高的壓縮率。 |
缺點 |
主要缺點是斜率過載失真和顆粒噪聲。 |
如果發射機和接收機之間發生同步丟失，DPCM 可能會出現誤差傳播。 |
應用 |
它用於語音傳輸系統，該系統再現的聲音在準確性和質量方面非常接近原始聲音。 |
它還可以產生高保真度，因為它可以再現聲音作為影像和影片壓縮。 |
速度 |
它的位元率低於脈衝編碼調製。 |
它的位元率高於 DM。 |
結論
雖然增量調製比 DPCM 是一種更簡單的技術，但它的信噪比 (SNR) 更差。另一方面，DPCM 可以透過減少訊號中的短期冗餘來實現比 PCM 更高的壓縮率，並且可以用於需要高保真度的應用，例如影像和影片壓縮。
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