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增量调制的发展研究及Matlab仿真实现随着通信技术的不断发展，增量调制技术已经成为数字通信领域中的重要技术之一。
本文将从增量调制技术的历史沿革、原理及其在实际中的应用等方面进行探讨，并最终使用Matlab 软件进行仿真实现。
一、增量调制技术历史沿革增量调制技术的起源可以追溯到1960年代，当时加拿大的一位工程师首次应用“二进制增量调制”技术，与此同时，英国工程师也在同一时期提出了一种新的调制信号方案，该方案使用较低的比特率传输音频。
历经多年的研究和实践，增量调制技术在通信领域中得到了广泛应用，并在数字广播、数字电视、数字移动通信等领域中得到了成功应用。
二、增量调制技术原理增量调制技术的原理是将模拟信号转换为数字信号，具体操作为通过采样和量化将模拟信号离散化为数字信号，在数字信号中引入增量调制技术进行信息的传输。
通过增量调制技术，信号的码率可以大大降低，从而提高了数据的传输速率和精度，同时还可以减小信号的噪声干扰，提高数字信号的传输质量。
三、增量调制技术实际应用在实际应用中，增量调制技术得到了广泛应用。
在数字广播领域中，增量调制技术可以有效地提高广播信号的传输效果，减少了信号失真和噪声干扰。
在数字电视领域中，增量调制技术可以使电视信号更加清晰，同时还可以采用不同的传输方式进行数字信号的传输和接收。
在数字移动通信领域中，增量调制技术可以有效地提高通信信号的稳定性和传输效率，同时还可以实现多种通信方式的操作。
四、增量调制技术的Matlab仿真实现为了更好地了解增量调制技术，在此我们以Matlab为例进行仿真实现。
首先，在Matlab中进行数字信号的采集和量化，然后将信号进行增量调制处理，并将处理后的信号进行解调处理得到输出信号，最后通过相应的性能分析可以得到信号的误码率、信噪比等性能指标。
综上所述，增量调制技术在数字通信领域中扮演着重要的角色。
通过对增量调制技术的研究和实践，我们可以更好地理解数字通信的原理和技术实现，为数字通信技术的发展提供更加坚实的基础和支持。
增量调制工作原理增量调制简称ΔM或增量脉码调制方式（DM），它是继PCM后出现的又一种模拟信号数字化的方法。
1946年由法国工程师De Loraine提出，目的在于简化模拟信号的数字化方法。
主要在军事通信和卫星通信中广泛使用，有时也作为高速大规模集成电路中的A/D转换器使用。
它是一种把信号上一采样的样值作为预测值的单纯预测编码方式。
增量调制是预测编码中最简单的一种。
它将信号瞬时值与前一个抽样时刻的量化值之差进行量化，而且只对这个差值的符号进行编码，而不对差值的大小编码。
因此量化只限于正和负两个电平，只用一比特传输一个样值。
如果差值是正的，就发“1”码，若差值为负就发“0”码。
因此数码“1”和“0”只是表示信号相对于前一时刻的增减，不代表信号的绝对值。
同样，在接收端，每收到一个“1”码，译码器的输出相对于前一个时刻的值上升一个量阶。
每收到一个“0”码就下降一个量阶。
当收到连“1”码时，表示信号连续增长，当收到连“0”码时，表示信号连续下降。
译码器的输出再经过低通滤波器滤去高频量化噪声，从而恢复原信号，只要抽样频率足够高，量化阶距大小适当，收端恢复的信号与原信号非常接近，量化噪声可以很小。
增量调制与PCM比较有如下特点:在比特率较低时，增量调制的量化信噪比高于PCM；增量调制抗误码性能好，可用于比特误码率为10－2—10－3的信道，而PCM则要求10－4—10－6；增量调制通常采用单纯的比较器和积分器作编译码器（预测器），结构比PCM简单。
在ΔM中量化过程中存在斜率过载（量化）失真，主要是因为输入信号的斜率较大，调制器跟踪不上而产生的。
因为在ΔM中每个抽样间隔内只容许有一个量化电平的变化，所以当输入信号的斜率比抽样周期决定的固定斜率大时，量化阶的大小便跟不上输入信号的变化，因而产生斜率过载失真（或称为斜率过载噪声）。
ΔM的工作原理图与图9.14基本一致，只不过在调制端使用的量化器只有1比特输出，即Δ输出1或－1两个值。
增量调制原理实验指导书增量调制原理实验一、实验目的1、了解增量调制系统的组成及原理。
2、研究系统性能指标及各部分波形。
3、研究各部分参数对系统性能的影响。
4、研究理论与工程模型之间的关系。
二、实验原理简单增量调制、解调系统是继PCM之后的又一种模拟信号的数字化方法，最大特点是实现容易，在低比特率时信噪比好，实验系统主要由以下部分组成。
1、模拟信源可产生系统正弦波，方波，锯齿波等典型模拟信号波形。
2、二值量化器对模拟信号抽样后进行二值量化并作为双极性NRZ码输出，3、脉冲发生器由于双极性二元量化量是一种±幅值输出的标准脉冲发生器，因此只须加一放大器，就可以构成增量脉冲发生器。
4、积分器本系统采用理想积分器，实际工程应用中用有源积分，或无源又C或LC积分器，均可在本系统的应用环境中很好的近似理想积分。
5、输出滤波器本系统提供参数可调滤波器，其类型，阶数及上下截止频率，均由实验人员自行设定。
本实验系统设定两种系统实验，简单增量调制及积分总和增量调制。
三、实验步骤1、开机进入Windows桌面。
2、双击桌面上的MATLAB快捷图标，进入命令窗。
3、键入：C102，进入仿真实验界面。
4、选择Increment Modulation实验类型，这时在具体实验项目栏中列出该实验所包含的具体各项实验。
5、选择Increment Modulation实验，再按下RUN一按钮，即进入该实验框图界面。
6、设置标准信号参数信号发生器波形：距齿波、幅度1V、频率1HZ；抽样量化器：抽样率0.001秒：脉冲发生器：幅值10滤波器：类型LPF，截止频率5*2*PI，3阶。
7、选择simulation菜单下的Start即可开始该实验的仿真运行。
实验记录：1）观察记录输入及输出波形2）回答，在本系统中的增量值为多少?8、改变脉冲发生器的幅值1）减小到1，观察记录解调波形回答：这时波形发生了什么变化，为什么会发生这种变化。
增量总和调制的MATLAB仿真摘要增量调制简称ΔM或增量脉码调制方式（DM）它是继PCM后出现的又一种模拟信号数字化的方法。
本文在增量调制的基础上，设计并仿真了增量调制的改进方案：增量总和调制也叫Δ-ΣM（delta-sigma modulation，DSM），通过对输入和输出信号差值用一个积分器进行积分的方式，实现了AD变换，恢复了原始信号。
关键词：增量总和，增量调制，matlab仿真引言增量脉码调制（DM），是一种以带宽换取速率的AD变换方式，其中，调制信号是差值信号.由于DM调制中存在严重的弊端，如输入信号含有较高的高频成分，或是信号幅度较大，都会使得信号变化特性较快，从而预测信号X’(t)无法正确跟踪输入信号，最终导致信号失真。
本文考虑从信号本身出发来解决问题，首先对信号进行一次积分，改变信号特性，使信号高频分量的幅度降低，之后再进行DM调制。
一．技术参数和设计目标设计一个增量总和调制系统对输入信号X(t)=Sin(1600*pi*t);编码输出并解调，抽样频率为8khz。
二．增量总和调制的原理增量总和调制是建立在增量调制的基础上，对输入信号进行积分,增量调制的实质是对增量进行积分，从而降低了输入的高频分量，从而防止了过载问题。
e(t)误差信号：通过一位量化器得到的输出信号Y(n)。
原理图为下在上图中，输入输出信号的积分用一个积分器就能解决，所以改进后的原理图如下：在输出端，由于对y(t)进行积分以后，得到的是dttx)(，再对其进行微分，得到x(t),因此可以省去积分器和微分器，经过低通滤波器（截止频率1600HZ）以后还原出原信号。
方案一：Simulink仿真1．增量总和调制的仿真模型及其框图在simulink 中的仿真图形如下：对差值e(t)进行采样以后送入量化器，最终通入一个阶数为2截止频率为1600Hz的低通butterworth滤波器中。
2．仿真的结果及其分析第一行为输入的正弦信号，第二行为调制后的输出波形，第三行为解调以后的波形，可以看到，解调后的输出略有延迟，基本上还原了原信号，而调制后的信号在正弦信号0处变得密集，在1，-1处而稀疏。
一、系统设计1、引言增量调制简称，它是继PCM之后出现的又一种模拟信号数字化方法。
最早是由法国工程师De Loraine于1946年提出来的，其目的在于简化模拟信号的数字化方法。
在以后的三十多年间有了很大发展，特别是在军事和工业部门的专用通信网和卫星通信中得到广泛应用，不仅如此，近年来在高速超大规模集成电路中已被用作A/D转换器。
增量调制获得广泛应用的原因主要有以下几点：（1）在比特率较低时，增量调制的量化信噪比高于PCM的量化信噪比；（2）增量调制的抗误码性能好。
能工作于误码率为～的信道中，而PCM要求误比特率通常为～；（3）增量调制的编译码器比PCM简单。
增量调制最主要的特点就是它所产生的二进制代码表示模拟信号前后两个抽样值的差别(增加、还是减少)而不是代表抽样值本身的大小，因此把它称为增量调制。
在增量调制系统的发端调制后的二进制代码1和0只表示信号这一个抽样时刻相对于前一个抽样时刻是增加(用1码)还是减少(用0码)。
收端译码器每收到一个1码，译码器的输出相对于前一个时刻的值上升一个量化阶，而收到一个0码，译码器的输出相对于前一个时刻的值下降一个量化阶。
2、系统结构根据简单增量调制编、译码的基本原理，可组成简单系统方框图如图1所示。
发送端编码器由相减器、判决器、积分器及脉冲发生器（极性变换电路）组成的一个闭环反馈电路。
判决器是用来比较()i x t 与()f x t 大小，在定时抽样时刻如果()f x t -()i x t ＞0输出“1”； ()f x t -()i x t ＜0输出“0”； ()i x t 由本地译码器产生。
如图所示总的增量调制系统由相减器、放大与零偏置调整、限幅电路、比较器、V/I 及单极性到双极性的变换、积分器、放大电路组成。
图1简单系统方框图相减器放大、零偏置调整 比 较 器 V/I 、单极性到双极性变换 积分器 放 大 限 幅语音信号反馈信号 误差 信号 △M 调制编码3、系统仿真3.1、System View简介System View的库资源十分丰富，包括含若干图标的基本库（Main Library）及专业库(Optional Library)，基本库中包括多种信号源、接收器、加法器、乘法器，各种函数运算器等；专业库有通讯它们特别适合于现代通信系统的设计、仿真和方案论证，尤其适合于无线电话、无绳电话、寻呼机、调制解调器、卫星通讯等通信系统；并可进行各种系统时域和频域分析、谱分析，及对各种逻辑电路、射频/模拟电路（混合器、放大器、RLC电路、运放电路等）进行理论分析和失真分析。
增量调制(DM)实验一、实验目的（1）进一步掌握MATLAB的应用。
（2）进一步掌握计算机仿真方法。
（3）学会用MATLAB软件进行增量调制(DM)仿真实验。
二、实验原理增量调制是由PCM发展而来的模拟信号数字化的一种编码方式，它是PCM的一种特例。
增量调制编码基本原理是指用一位编码，这一位码不是表示信号抽样值的大小，而是表示抽样幅度的增量特性，即采用一位二进制数码“1”或“0”来表示信号在抽样时刻的值相对于前一个抽样时刻的值是增大还是减小，增大则输出“1”码，减小则输出“0”码。
输出的“1”，“0”只是表示信号相对于前一个时刻的增减，不表示信号的绝对值。
增量调制最主要的特点就是它所产生的二进制代码表示模拟信号前后两个抽样值的差别(增加、还是减少)而不是代表抽样值本身的大小，因此把它称为增量调制。
在增量调制系统的发端调制后的二进制代码1和0只表示信号这一个抽样时刻相对于前一个抽样时刻是增加(用1码)还是减少(用0码)。
收端译码器每收到一个1码，译码器的输出相对于前一个时刻的值上升一个量化阶，而收到一个0码，译码器的输出相对于前一个时刻的值下降一个量化阶。
增量调制(DM)是DPCM的一种简化形式。
在增量调制方式下,采用1比特量化器,即用1位二进制码传输样值的增量信息,预测器是n-1% ch6example13prog1.mTs=1e-3; %采样间隔t=0:Ts:20*Ts; %仿真时间序列x=sin(2*pi*50*t)+0.5*sin(2*pi*150*t); %信号delta=0.4; %量化阶距D(1+length(t))=0; %预测器初始状态for k=1:length(t)e(k)=x(k)-D(k); %误差信号e_q(k)=delta*(2*(e(k)>=0)-1); %量化器输出D(k+1)=e_q(k)+D(k); %延迟器状态更新codeout(k)=(e_q(k)>0); %编码输出endsubplot(3,1,1);plot(t,x,'-o');axis([0 20*Ts,-2 2]);hold on;subplot(3,1,2);stairs(t,codeout);axis([0 20*Ts,-2 2]);%解码端Dr(1+length(t))=0; %解码端预测器初始状态for k=1:length(t)eq(k)=delta*(2*codeout(k)-1); %解码xr(k)=eq(k)+Dr(k);Dr(k+1)=xr(k); %延迟器状态更新endsubplot(3,1,3);stairs(t,xr);hold on; %解码输出subplot(3,1,3);plot(t,x); %原信号五、实验结果图二六、结果分析程序执行结果如图二所示。
1引言 (1)2 SystemView的基本介绍 (2)3模拟调制系统的设计与分析 (4)3.1 AM的调制解调 (4)3.1.1 AM的调制解调原理 (4)3.1.2 AM调制解调的仿真设计及分析 (5)3.2 DSB调制解调 (7)3.2.1 DSB调制解调原理 (7)3.2.2 DSB调制解调仿真设计及分析 (7)3.3 SSB的调制解调 (9)3.3.1 SSB的调制原理 (9)3.3.2 SSB的调制解调仿真设计及分析 (10)3.4三种幅度调制系统的比较 (13)4 数字调制解调系统 (14)4.1数字信号基带传输原理 (14)4.2 2ASK的调制解调 (14)4.2.1 2ASK调制与解调基本原理及其分析 (14)4.2.3 2ASK系统仿真设计及分析 (15)4.3 2FSK的调制解调 (18)4.3.1 2FSK调制与解调基本原理及其分析 (18)4.3.2 2FSK系统仿真设计及分析 (19)4.4 2PSK的调制解调 (20)4.4.1 2PSK调制与解调基本原理及其分析 (20)4.4.2 2PSK系统仿真设计及分析 (21)5信号的抽样与恢复 (24)5.1 抽样定理 (24)5.2 信号的采样与恢复仿真及分析 (24)6 增量调制与解调 (27)6.1增量调制原理 (27)6.2 增量调制仿真设计及分析 (28)7 结论 (30)参考文献 (31)在当今信息社会，通信已经成为整个社会的高级“神经中枢”，通信技术变得越来越重要，没有通信的人类社会将是不堪设想的。
通信按传统的理解就是信息的传递与交换。
一般来说，通信系统是由信源、发送设备、信道、接收设备、信宿组成，其系统组成如图1-1所示：（发送端） （接收端）图1-1 通信系统的组成一般发送端要有调制器，接收端要有解调器，这就用到了调制与解调技术。
调制可分为模拟调制和数字调制，模拟调制常用的方法有AM 调制、DSB 调制及SSB 调制等。
设计与应用计算机测量与控制.2003.11(12) Computer Measurement &Control ・997・收稿日期:2003-06-21。
基金项目:云南省自然科学基金项目(FOO40M)作者简介:轩素静(1975-),女,新疆乌鲁木齐市人,硕士,主要从事个人通信方面的研究。
文章编号:1671-4598(2003)12-0997-04 中图分类号:T N 912.31 文献标识码:B自适应增量调制的仿真实现及性能分析轩素静,邵玉斌(昆明理工大学信息工程与自动化学院,云南昆明 650051)摘要:讨论模数转换和压缩编码的一种重要方法-自适应增量调制(ADM )的性能。
先对DM 技术进行了研究,由于DM 存在一些不足,在DM 技术的基础上又引入了ADM 技术。
建立ADM 系统的模型,采用后向反馈自适应算法-步长的自适应调整基于信源信号波形的量化样值的幅度。
使用MAT LAB 仿真实现并根据仿真结果分析其性能。
提出ADM 能够自动跟踪快速变化的信号波形,比DM 具有更良好的SNR 性能和更大的动态范围,在很低的速率上就能给出高的编码质量,如32kbit /s 甚至是16kbit /s 。
从而节省了带宽。
关键词:增量调制;自适应增量调制;模数转换;压缩编码;预测编码;波形编码;连续可变斜率增量调制Realization and Performance Analysis for Adaptive Delta ModulationXUAN Su -jing ,SHA O Yu -bin(Depart ment of Infor mation Engineer ing and A ut omatics,K unming Science and T echnolo gy U niver sity ,Kunming 650051,China)Abstract :An impor tant method of analo g /digital co nv ersion a nd co mpression code w hich is called adaptive delta mo dula-tio n (AD M )is discussed.T he metho d called delta modulat ion (D M )and t he A DM fo r o ver co ming so me disadvantag es of the DM a re presented.T he models o f the AD M system is set up thr oug h t he backwa rd feedback alg or ithm.T he per for mance o f the A DM is and py zed accor ding to the result of the r ealizat ion.T his scheme can follow signal w hen it changes to o r apidly.A nd it has better SN R per for mance and wider dynamic rang e than delt a mo dulatio n (DM ).A DM can ther efor e o per ate at much low er bit r ates than DM ,ty pically 32kbit/s a nd ex ceptionally 16kbit /s,then sav e the bandw idth.Key words :delta modulation (DM );adapt ive delta mo dulatio n (A DM );analog /dig ital conver sio n (A /D);co mpr ession code;pr edict ion code;w ave code;continuously va ria ble slo pe delta modulat ion (CV SD )1 引言[1]实际上,无论有线还是无线语音通信都正在成为数字的。
增量调制仿真设计1.课程设计目的（1）加深理解增量调制编译码的基本原理。
（2）培养独立开展科研的能力和编程能力。
（3）了解系统的过载特性,动态范围以及最大量化信噪比等三大指标的测试方法。
2.课程设计要求（1）掌握课程设计的相关知识、概念清晰。
（2）程序设计合理、能够正确运行。
3.相关知识3.1增量调制简介增量调制简称ΔM或增量脉码调制方式（DM），它是继PCM后出现的又一种模拟信号数字化的方法。
1946年由法国工程师De Loraine提出，目的在于简化模拟信号的数字化方法。
主要在军事通信和卫星通信中广泛使用，有时也作为高速大规模集成电路中的A/D转换器使用。
对模拟信号采样，并用每个样值与它的预测值的差值对周期脉冲序列进行调制，简称墹M或DM。
已调脉冲序列以脉冲的有、无来表征差值的正负号，也就是差值只编成一位二进制码。
增量调制的基本原理是于1946年提出的，它是一种最简单的差值脉冲编码。
早期的语言增量调制编码器是由分立元件组成的。
随着模拟集成电路技术的发展，70年代末出现了音节压扩增量调制集成单片，80年代出现了瞬时压扩集成单片，单片内包括了开关电容滤波器与开关电容积分器，集成度不断提高，使增量调制的编码器的体积减小，功耗降低。
3.2 基本概念在PCM系统中，为了得到二进制数字序列，要对量化后的数字信号进行编码，每个抽样量化值用一个码组（码字）表示其大小。
码长一般为7位或8位，码长越大，可表示的量化级数越多，但编、解码设备就越复杂。
那么能否找到其它更为简单的方法完成信号的模/数转换呢？我们看一下图1。
图中在模拟信号f(t)的曲线附近，有一条阶梯状的变化曲线f′(t),f′(t)与f(t)的形状相似。
显然，只要阶梯“台阶”σ和时间间隔Δt足够小，则f′(t)与f(t)的相似程度就会提高。
对f′(t)进行滤波处理，去掉高频波动，所得到的曲线将会很好地与原曲线重合，这意味着f′(t)可以携带f(t)的全部信息（这一点很重要）。
因此，f′(t)可以看成是用一个给定的“台阶”σ对f(t)进行抽样与量化后的曲线。
我们把“台阶”的高度σ称为增量，用“1”表示正增量，代表向上增加一个σ；用“0”表示负增量，代表向下减少一个σ。
则这种阶梯状曲线就可用一个“0”、“1”数字序列来表示（如图（1）所示），也就是说，对f′(t)的编码只用一位二进制码即可。
此时的二进制码序列不是代表某一时刻的抽样值，每一位码值反映的是曲线向上或向下的变化趋势。
这种只用一位二进制编码将模拟信号变为数字序列的方法（过程）就称为增量调制（Del t a Modula t ion），缩写为DM或ΔM调制。
增量调制最早由法国人De Loraine于1946年提出，目的是简化模拟信号的数字化方法。
其主要特点是：(1)在比特率较低的场合，量化信噪比高于PCM。
(2)抗误码性能好。
能工作在误比特率为102～103的信道中，而PCM则要求信道的误比特率为104～106。
(3)设备简单、制造容易。
它与PCM的本质区别是只用一位二进制码进行编码，但这一位码不表示信号抽样值的大小，而是表示抽样时刻信号曲线的变化趋向。
图1 增量调制波形示意示4 课程设计分析4.1 ΔM 的调制原理如何在发送端形成f ′(t )信号并编制成相应的二元码序列呢？仔细分析一上图（1），比较在每个抽样时刻Δt 处的f (t )和f ′(t )的值可以发现,当f (i Δt )>f ′(i Δt_)时，上升一个σ，发“1”码；当f (i Δt )<f ′(i Δt_)时，下降一个σ，发“0”码。
f ′(i Δt_)是第i 个抽样时刻前一瞬间的量化值。
根据上述分析，我们给出增量调制器框图如图2所示。
t 11111111100000t 二进制码序列编码后的数字信号4.2 ΔM的解调原理为了完成整个通信过程，发送端调制出的信号必须在接收端通过解调恢复出原始模拟信号。
ΔM信号的解调比较简单，用一个和本地解码器一样的积分器即可。
在接收端和发送端的积分器一般都是一个RC积分器。
解调过程就是图4―3中的积分过程。
当积分器输入“1”码时，积分器输出产生一个正斜变的电压并上升一个量化台阶σ；而当输入“0”码时，积分器输出电压就下降一个量化台阶σ。
为了保证解调质量，对解码器有两个要求：（1） 每次上升或下降的大小要一致，即正负斜率大小一样。
（2） （2）解码器应具有“记忆”功能，即输入为连续“1”或“0”码时，输出能连续上升或下降。
对积分器的输出信号进行低通滤波，滤除波形中的高频成分，即可得到与原始模拟信号十分近似的解调信号，如图4所示图4 增量调制译码(解调)示意示5 增量调制MATLAB 的仿真5.1 程序代码:Ts=1e-3;t=0:Ts:20*Ts;x=sin(2*pi*50*t)+0.5*sin(2*pi*150*t);delta=0.4;D(1+length(t))=0;for k=1:length(t)(a) 增量解调器(译码器)框图(b) 各点波形e(k)=x(k)-D(k);e_q(k)=delta*(2*(e(k)>=0)-1);D(k+1)=e_q(k)+D(k);codeout(k)=(e_q(k)>0);endsubplot(3,1,1);plot(t,x,'-o');axis([0 20*Ts,-2 2]);hold on;subplot(3,1,2);stairs(t,codeout);axis([0 20*Ts,-2 2]);Dr(1+length(t))=0;for k=1:length(t)eq(k)=delta*(2*codeout(k)-1);xr(k)=eq(k)+Dr(k);Dr(k+1)=xr(k);endsubplot(3,1,3);stairs(t,xr);hold on;subplot(3,1,3);plot(t,x);5.2 增量调制Simulink仿真实现采用Simulink基本模块实现和采用DPCM编解码模块实现。
仿真测试模型如图（6）所示。
仿真步进设置为0.001s，模型中所有需要设置采样时间的地方均设置采样时间为0.001s。
在增量调制部分，Relay模块作为量化器适应，其门限设置为0，输出值分别设置为0.4和-0.4；Relay作为编码器使用，其门限设置为0，输出值设置为1和0；解码端Relay2模块作为解码器使用，其门限设置为0.5，输出值分别为0.4和-0.4；使用单位延时器Unit Delay作为预测滤波器，初始状态均设置为零。
使用DPCM编解码模块进行等价实现，DPCM编码模块的设置是，预测器分子系数为[0,1]，分母系数是1，量化分割值为0，码书为[-0.4,0.4]，解码器与编码器设置相同。
仿真时间设置为0.02s，即仿真前20个采样点。
仿真结果如图（7）所示，采用Simulink基本模块实现的解码结果与编程法得到的波形相同。
但是，由于初始值设置问题，采用DPCM编解码模块得出的解码结果与采用Simulink基本模块实现的解码结果在起始部分稍有不同，随着仿真时间的增加，两者输出结果相同。
图6增量调制编码仿真测试模型其中f(u)=sin(2*pi*50*u)+0.5*sin(2*pi*150*u)6 结果分析程序执行结果如图5所示。
从图中原信号和解码结果对比看，在输入信号变化平缓的部分，编码器输出1、0交替码，相应的解码结果以正负阶距交替变化，形成颗粒噪声，称空载失真；在输入信号变化过快的部分，解码信号因不能跟踪上信号的变化而引起斜率过载失真。
量化阶距越小，则空载失真就越小，但是容易发生过载失真；反之，量化阶距增大，则斜率过载失真减小，但空载失真增大。
如果量化阶距能根据信号的变化缓急自适应调整，则可以兼顾优化空载失真和过载失真，这就是自适应增量调制的意思。
图5增量调制编码解码波形仿真结果（一）波形解析：第一个图形是原信号及离散样值第二个图形是编码输出二进制序列的波形第三个图形解码结果和信号波形对比0.004—0.006为空载失真部分0.009—0.012为过载失真部分图7增量调制编码解码波形仿真结果（二）6.1 增量调制存在的问题增量调制尽管有前面所述的不少优点，但它也有两个不足：一个是一般量化噪声问题;另一个是过载噪声问题。
两者可统一称为量化噪声。
观察图1可以发现，阶梯曲线（调制曲线）的最大上升和下降斜率是一个定值，只要增量σ和时间间隔Δt给定，它们就不变。
那么，如果原始模拟信号的变化率超过调制曲线的最大斜率，则调制曲线就跟不上原始信号的变化，从而造成误差。
我们把这种因调制曲线跟不上原始信号变化的现象叫做过载现象，由此产生的波形失真或者信号误差叫做过载噪声。
另外，由于增量调制是利用调制曲线和原始信号的差值进行编码，也就是利用增量进行量化，因此在调制曲线和原始信号之间存在误差，这种误差称为一般量化误差或一般量化噪声。
两种噪声示意图如图8所示。
图8 两种量化噪声示意图仔细分析两种噪声波形我们发现，两种噪声的大小与阶梯波的抽样间隔Δt和增量σ有关。
我们定义K 为阶梯波一个台阶的斜率 式中,f s 是抽样频率。
该斜率被称为最大跟踪斜率。
当信号斜率大于跟踪斜率时，称为过载条件，此时就会出现过载现象；当信号斜率等于跟踪斜率时，称为临界条件；当信号斜率小于跟踪斜率时，称为不过载条件。
可见，通过增大量化台阶（增量）σ进而提高阶梯波形的最大跟踪斜率，就可以减小过载噪声；而降低σ则可减小一般量化噪声。
显然，通过改变量化台阶进行降噪出现了矛盾，因此，σ值必须两头兼顾，适当选取。
不过，利用增大抽样频率（即减小抽样时间间隔Δt ），却可以“左右逢源”，既能减小过载噪声，又可降低一般量化噪声。
因此，实际应用中，ΔM 系统的抽样频率要比PCM 系统高得多（一般在两倍以上，对于话音信号典型值为16kHz 和32kHz ）。
6.2 自适应增量调制增量调制中增量的幅值是固定的。
若幅值选得过大，粒状噪声过大；若选得过小，超载噪声增加，这给增量的幅度选择带来了一定的困难。
为了解决这一问题，可让增量的幅值在调制的过程中随着声音信号的变化自动地进行调制、变化，这就是自适应调制ADM(Adaptive Delta Modulation)。
ADM 调制的基本原理是：在声音信号变化不大的情况下，取较小的增量幅值以抑制粒状噪声。
在声音信号变化较大的情况下，预测信号跟不上声音信号的变化，应采取一定的算法增加增量的幅值，以此抑制超载噪声。
调制过程中，增量的幅值随声音信号的变化自适应地变化。
f (t ) f (t )′ f (t ) f (t )′s K f tσσ==∆ADM调制虽然能较好地克服超载噪声，解决粒状噪声和超载噪声的矛盾，但在声音信号从高速变化转向平坦处时，容易出现由于增量幅值过大而产生的噪声。
