In this thesis the performance of adaptive delta modulation with hybrid companding (HCDM) has been studied. First, an analytical study on HCDM quantization noise has been done. New results for the signal-to-quantization-noise-ratio (SQNR) of HCDM have been obtained. A formula for granular quantization noise power of HCDM system with feedback estimation has been obtained assuming Gaussian input signals. This formula for granular noise has been combined with the modified formula for constant factor delta modulation (CFDM) slope-overload noise to obtain the analytical expression for overall quantization noise. To verify the analysis computer simulation has been done. Close agreement between the analysis and computer simulation results has been obtained.
Second, optimization of system parameters has been done and discussed. With those parameters optimized, computer simulation has been performed using real speech to obtain SQNR as a function of the input signal level in the case of ideal and noisy channels. Performance of HCDM is compared with those of continuously variable slope delta modulation (CVSD) and constant factor delta modulation (DFDM). Among the three systems, HCDM yields the best performance in SQNR and dynamic range regardless the channel is ideal or noisy.
Lastly, a hardware of HCDM has been built and experimental measurements have been performed. When an 800 Hz sinusoidal wave was used as an input signal, the measured peak SQNR of HCDM yielded 3 to 4 dB higher than CVSD that is most widely used at present.
이 논문에서는 새로운 형태의 Adaptive Delta Modulation System인 HCDM에 관하여 연구하였다.
첫번째로는 Gaussian 입력신호에 대하여 HCDM의 granular 잡음에 대한 수식을 구했다. 이 수식과 CFDM의 slope-over-load 잡음에 대한 수식을 결합하여 HCDM의 전체 양자화 잡음을 구하였다. 이러한 이론적 예측은 Computer simulation의 결과와 잘 일치 하였다.
두번째로는 computer simulation 에 의해서 System Parameter 의 최적화가 행하여졌다. 최적화된 HCDM과 지금까지의 대표적인 ADM system인 CVSD와 CFDM의 성능을 실제의 음성을 가지고 Computer Simulation에 의해서 channel이 잡음이 있을때와 없을때에 대하여 비교 연구 하였다. 그 결과 HCDM의 성능이 SQNR이나 dynamic range면에 있어서 가장 좋았다. HCDM의 경우는 error rate이 $10^{-1}$ 까지 되어도 잡음이 많지만 알아들을 수 있는 정도의 음질의 전송이 가능하다.
세째로 최적화된 Parameter의 값을 사용하여 HCDM system을 제작하였다. 800 Hz 정현파 입력을 사용하였을때 HCDM은 CVSD에 대하여 3∼4 dB의 이득이 있었다.
