H nh 2.14: Bộ điều chế Delta
2.4. ĐIỀU CHẾ MÃ XUNG VI SAI THÍCH ỨNG (ADPCM)
Như ta đó trong phần trền, tốc độ ký hiệu hoặc tốc độ bit của tớn hiệu PCM gồm cỏc từ mó 8 bit và tớn hiệu tiếng núi được lấy mẫu với tần số 8 kHz bằng 64 kbit/s. Nếu số lượng bit của từ mó giảm cũn 4 như trong điều chế mó xung vi sai (DPCM) thỡ tốc độ bit giảm và chỉ bằng 32 kbit/s. Cú xu hướng tiờu chuẩn húa quốc
H.Q.Trung.ĐTTT
tế tốc độ 32 kbit/s đối với tớn hiệu mó tiếng núi nhờ sử dụng ADPCM. Vấn đề này được phản ỏnh trong khuyến nghị G.721 của CCITT, cú liờn quan đến điều chế mó xung vi sai tự thớch nghi 32 kbit/s và cỏc tài liệu khỏc.
Với một quỏ trỡnh ngẫu nhiờn dừng được xỏc định như một quỏ trỡnh mà những đặc tớnh thống kờ của cỏc phộp đo quỏ trỡnh khụng thay đổi theo thời gian. Nhiều nguồn tớn hiệu thực tế là khụng dừng nhưng tựa dừng. Qỳa trỡnh này được thể hiện qua phương sai và hàm tự tương quan thay đổi chậm theo thời gian. Cỏc bộ mó húa trong cỏc hệ thống PCM và DPCM được tớnh toỏn trờn cơ sở tớn hiệu vào dừng và được mụ hỡnh húa đối với cỏc nguồn tớn hiệu tựa dừng. Nếu bộ lượng tử đều PCM được sử dụng thỡ trị trung bỡnh của tạp õm lượng tử bằng 0, phương sai hoặc cụng suất tạp õm lượng tử bằng 2 12. Nếu phương sai thay đổi do sai số lượng tử thay đổi gõy ra bởi tớn hiệu vào tựa dừng, thỡ phương phỏp để trung hũa là thay đổi bước lượng tử . Đõy là một trong những phương phỏp hoạt động của bộ lượng tử húa tự thớch nghi. Bộ lượng tử húa tự thớch nghi thay đổi bước lượng tử của nú phự hợp với phương sai của cỏc xung lấy mẫu tớn hiệu đi qua. Cỏc thuật toỏn được phỏt triển cho điều chế mó xung vi sai khi mó húa tớn hiệu tiếng núi bằng cỏch sử dụng bộ lượng tử húa và bộ dự đoỏn tự thớch nghi, trong đú cỏc hệ số thay đổi cú chu k để phản ỏnh thống kờ của tớn hiệu vào. Hơn nữa truyền cỏc hệ số dự đoỏn đến mỏy thu, và như vậy làm tăng số bit truyền và tốc độ bit, bộ dự đoỏn thu tớnh cỏc hệ số riờng của nú.
Hỡnh 2.15: Lượng tử húa tự thớch nghi với:
H.Q.Trung.ĐTTT
Cú hai loại hệ thống tự thớch nghi. Thứ nhất là hệ thống DPCM cú lượng tử tự thớch nghi (thường gọi tắt là DPCM-AQB). Loại thứ hai kết hợp cả bộ lượng tử húa tự thớch nghi và bộ dự đoỏn tự thớch nghi. Loại này gọi tắt là DPCM-APB-AQB.
AQF: Thụng tin mức tớn hiệu được truyền đến bộ mó húa ở xa khi sử dụng 5-6 bit cho một xung lấy mẫu trờn cỡ bước. Cho phộp bảo vệ thụng tin cỡ bước ở phớa phỏt bằng cỏch thờm bit dư. Độ trễ đỏnh giỏ được tạo ra trong hoạt động mó húa (bằng 16 ms cho tiếng núi). Yờu cầu chốn cỏc mẫu vào khụng lượng tử húa . Tự thớch nghi khối hoặc tự thớch nghi định k ; nghĩa là cỡ bước của nú đổi mới mỗi lần mỗi khối và giữ khụng đổi suốt trong thời gian một khối của N mẫu. Đỏnh giỏ dựa trờn cơ sở cỏc mẫu khụng lượng tử.
AQB: Thụng tin về cỡ bước được tỏch ra từ trạng thỏi trước đú của bộ lượng tử húa. Khụng cú trễ của đỏnh giỏ. Tạp õm lượng tử làm giảm đặt tớnh bỏm sỏt mức và giảm đặc tớnh hơn nữa khi tăng cỡ của bước. Đõy là hệ thống phi tuyến cú hồi tiếp và cú thể khụng trỏnh khỏi vấn đề về sự ổn định. Cỏc hệ thống AQF đũi hỏi cỏc khối đệm đắt tiền cú cấu trỳc phức tạp và cũng gõy ra trễ, cỏc hệ thống DPCM ớt phức tạp thường dựng cỏc mạch AQB nờn cú lợi ở chỗ khụng cần cỏc bit ngoài để cung cấp thụng tin về cỡ của bước. Hoạt động của cỏc bộ mó húa DPCM- AQB tại 32 kbit/s được chấp nhận để truyền tiếng núi. Kết quả là khụng tốt như hệ thống PCM 7 bit sử dụng phương phỏp lượng tử húa logarit mà chỉ so sỏnh với hệ thống PCM 6 bit lượng tử húa logarit. Nếu yờu cầu cú một hệ thống DPCM 32 kbit/s chất lượng cao thỡ bộ dự đoỏn tự thớch nghi (APB) phải đưa vào thiết kế.
H.Q.Trung.ĐTTT
Hỡnh 2.16: Sơ đồ DPCM với (a) dự đoỏn tự thớch nghi thuận
H.Q.Trung.ĐTTT