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法学研究增量调制 (DM) 与差分脉冲编码调制 (DPCM) 的区别
在数字通信中，增量调制和差分脉冲编码调制是采用固定步长的技术，并且有采用可变步长的更新技术，例如自适应 DM 和 DPCM。这两种方法都对当前样本和预测值之间的相关性进行量化以发挥作用。两者之间的主要区别在于，DPCM 每样本发送多个比特，而 DM 每样本只发送一个比特。DM 比 DPCM 是一种更简单的技术，但信噪比也更差。
什么是增量调制 (DM)？
它遵循线性类型，发射机和接收机的电路都非常简单易于构建。主要有两个级别，步长不可变。输入被近似为阶跃信号${(\delta)}$。阶跃信号可以为正或负，共有两种情况。当输入 x(t) 和预测数据 x^(t) 之间的相关性为正时，它增加一步 ('1')。类似地，当它们之间的差值为负时，它减少一步 ('0')。
增量调制发射机
增量调制涉及语音信号、图像等输入信号的传输，然后通过量化器。量化器是一种执行量化的设备。由于编码器的比特值决定了量化级别，因此量化级别取决于编码器。发射机使用一位延迟来获取相同的样本信号。累加器将量化器输出与前面的样本信号相加。
增量调制接收机
在接收机处，使用低通滤波器 (LPF) 来获取原始信号，同时使用延迟电路。LPF 的截止频率是最高信号频率。为了减少量化误差和斜率过载失真，步长应较小。采样持续时间也较短，硬件成本降低。在增量调制中，信令速率 (r) 增加。
增量调制的优点
信令速率非常低。
简单，无需模拟到数字转换器。
增量调制的缺点
斜率过载失真：阶梯近似信号和输入信号之间产生的误差。当输入信号升高时，阶跃信号变得太小。
颗粒噪声：当步长太大时发生。
什么是差分脉冲编码调制？
它基于预测的原理，将模拟信号转换为数字信号，然后在找到差异后对其进行量化。当前值是从前一个值确定的，它可能是也可能不是真值。它涉及模拟到数字信号转换。DPCM 中的信噪比通过预测增益而不是脉冲编码调制得到改善。这些方法用于压缩图像然后传输。
发射机
在输入信号和重构信号之间获得差分误差信号。发射机包含量化器、误差信号和预测器等组件。
接收机
接收机的输出信号更准确，因为预测器考虑了 SNR 比率的完整历史记录。接收机仅包含预测器，它根据前一个值进行预测。
增量调制和差分脉冲编码调制的区别
基本特征 |
增量调制 (DM) |
差分脉冲编码调制 (DPCM) |
|---|---|---|
每样本比特数 |
DM 每样本只传输一个比特。 |
DPCM 每样本传输多个比特。 |
原理 |
DM 基于斜率过载失真的原理。 |
DPCM 基于预测的原理。 |
复杂度 |
与 DPCM 相比，DM 是一种更简单的技术。 |
与 DM 相比，DPCM 更复杂。 |
优点 |
它提供了一个非常简单易用的发射机和接收机电路。信道带宽和信令速率非常低。 |
通过减少信号中的短期冗余，DPCM 可以实现比 PCM 更高的压缩率。 |
缺点 |
主要缺点是斜率过载失真和颗粒噪声。 |
如果发射机和接收机之间发生同步丢失，DPCM 可能会出现误差传播。 |
应用 |
它用于语音传输系统，该系统再现的声音在准确性和质量方面非常接近原始声音。 |
它还可以产生高保真度，因为它可以再现声音作为图像和视频压缩。 |
速度 |
它的比特率低于脉冲编码调制。 |
它的比特率高于 DM。 |
结论
虽然增量调制比 DPCM 是一种更简单的技术，但它的信噪比 (SNR) 更差。另一方面，DPCM 可以通过减少信号中的短期冗余来实现比 PCM 更高的压缩率，并且可以用于需要高保真度的应用，例如图像和视频压缩。
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