Дельта-декодер

 

Изобретение относится к автоматике и технике связи. Его применение в системах передачи информации, использующих дельта-модуляцию, позволяет повысить точность декодирования . Дельта-декодер содержит регистр 1 сдвига, элементы И 2, сумматор 3, преобразователь 5 полярности, интегратор 6 и элемент НЕ 8. Благодаря введению сумматора 4 и фильтра 7 нижних частот обеспечивается сокращение времени запаздывания выходного сигнала и уменьшение его шумов зернистости . 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1381714 (51) 4 Н 03 М 3/02 всясео п у

13,",„13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЙИЬЛИн "„" ц

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4055694/24-24 (22) 14.04.86 (46) 15.03.88. Бюл. В 10 (72) В.Д.Гребенко (53) 621.376.56(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1181152, кл. Н 03 М 3/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 1129732, кл. Н 03 М 3/02, 1983. (54) ДЕЛЬТА-ДЕКОДЕР (57) Изобретение относится к автоматике и технике связи. его применение в системах передачи информации, использукяцих дельта-модуляцию, позволяет повысить точность декодирования. Дельта-декодер содержит регистр

1 сдвига, элементы И 2, сумматор 3, преобразователь 5 полярности, интегратор 6 и элемент НЕ 8. Благодаря введению сумматора 4 и фильтра 7 нижних частот обеспечивается сокращение времени запаздывания выходного сигнала и уменьшение его шумов зернистости. 4 ил.

1381714

Изобретение относится к автоматике и технике связи и может быть использовано в системах передачи информации использующих дельта-модуФ

5 ляцию.

Цель изобретения — повышение точности декодирования.

На фиг. 1 изображена функциональная схема дельта-декодера; на фиг.2 - 1p диаграмма, поясняющая алгоритм деко1 дирования; на фиг. 3 — временные диаграммы работы дельта-декодера; на фиг. 4 — ртклики на скачок на выходе предлагаемого дельта-декодера и прототипа.

Дельта-декодер содержит регистр 1 сдвига, элементы И 2, первый и второй сумматоры 3 и 4, преобразователь

5 полярности, интегратор 6, фильтр 7 2р нижних частот, элемент НЕ 8, информационный и тактовый входы 9 и 10 и выход 11.

Регистр 1 сдвига имеет и разрядов и предназначен совместно с 2п 25 тами И 2 для анализа входного дельтамодулированного (ДМ) сигнала.

Сумматоры 3 и 4 и преобразователь

5 полярности могут быть выполнены на операционных усилителях. 30

В основе работы дельта-декодера лежит следующее.

Если преобразуемый аналоговый сигнал X(t) н дельта-кодере начинает возрастать, то в линии связи структура выходной последовательности Ь(Г), . состоящая из чередующихся символов 1 и О, изменяется и в ней начинают появляться пачки вначале по два посЭ ледонательных символа 1, затем по 40 три, четыре и т.д. Формирование пачек одинаковых символов продолжается до тех пор, пока происходит изменение крутизны сигнала X(t) или дельта-кодер не окажется перегруженным. На приемном конце линии связи, т.е. в о дельта-декодере, последовательность

L(t) анализируется и преобразуется н последовательность импульсов с квантонанной величиной, а затем интегрируется. При этом величина приращений н каждом тактовом интервале быстро увеличивается или уменьшается, если входная последовательность

L(t) состоит из пачек одинаковых символов 1 или О. Таким образом, ве55 личина напряжения аппроксимированного сигнала X+(t) на приемном конце с выхода дельта-декодера для данной пачки одинаковых символов пропорциональна крутизне сигнала X(t) на пе— редающем конце в данный такт временной последовательности.

С ростом наклона линейно изменяющегося входного аналогового сигнала

X(t) на выходе дельта-кодера среднее число в единицу времени комбинации

01 в импульсной последовательности

L(t) изменяется, а следовательно, уменьшается среднее число пачек импульсов, началом которых является комбинация 01. Используя выражение для определения значений функции в точке t; на участке t; — t через ее производную в точке t,.

X(t;) X(t,, ) + Х (t,,) (t; — t;, ), (1)

I где Х (t;Ä ) — производная функция

Х(с) в точке т.е. величина наклона

Ы,функции в данной точке, для последовательности L(t), например, вида 0111110 можно определить (фиг. 2), что X(t,) = — E., X(t ) = О, Х(сз) =Е, x(t4) = 2Е, X(t 5) = 3f, X(t ) = 4Е, X(t,) = 2 Е. При этом наклон o функции X(t) определяется на отрезке t — t 1 как а, = - Е/Т, на t — tg как Ы,=- Е/Т; на t> — t, с — t4 и t4 — С5 как

О(5 = /Т, на С 5 — С как < 5 =-Е/т откуда на участке t, — t, как

=, +, на г, —, как aii= «+

Таким образом можно определить значение напряжения аппроксимации

Х (t) на любом тактовом интервале иэ входной импульсной последовательности Ь(t). Для формирования приращений напряжения аппроксимации на интегратор необходимо подавать в каждом тактовом интервале с учетом выражения (1) импульс амплитудой

Ч. = К- Е, где К вЂ” коэффициент пропорциональности, определяемый коэффициентом усиления преобразователя полярности напряжения; Е, — суммарная величина ступенчатого напряжения приращения, определяемая из системы

+ЗЕ при L(t) = 1, если S(i)

S(i — 1) = S(i — 2) = S(i — 3), -ЗЕ при L<(t) = О, 1381714

+2Е при Ь;(t) = 1, если S(i)

S(i — 1) = S)i — 2) 6 S(i — 3), (2)

-2Е при L.;(С) = О, *Е при L;(t) = 1, если S(i)

= 8(1 — 1) 8 S(i — г), -Е при Ь,(t) = О, +Е при Ь; (t) = 1, если S(i)

Ф S(i 1), 10

-Е при L,(c) = О, где S(1) cHMBQJI двоичного сигнада последовательности Ь(t) в i-м такте, Ь;(С) — значение символа S(i)

+Š— уровень напряжения символа !L;(t) = 1), 20

-Š— уровень напряжения символа /Ь;() = О I.

Дельта-декодер работает следующим образом.

На вход 9 дельта-декодера посту- 25 лает с тактовой частотой (фиг. За) информационная последонательность дельта-модулированного сигнала (фиг. Зб), которая записывается н регистр 1 сдвига по тактовым импуль- 30 сам на входе 10. На фиг. 1 приведен пример дельта-декодера для случая

n = 4.

В зависимости от числа одинаковых символов в пачках входной последовательности L(t) на выходах соответст35 вующих элементов И 2 формируются сигналы. Так, на выходе перного элемента И 2. 1 формируется сигнал (фиг. 3r), соответствующий повторяющимся пачкам символов 11 входной последовательности L(t), на выходе второго элемента И 2.2 — сигнал (фиг. Зд), соответствующий пачке символом 111, а на выходе третьего элемента И 2.3 — сигнаЛ (фиг. 3e), соответствующий пачке 1111. Аналогично формируются сигналы (фиг. Зж) на выходах элементов И 2, соответствующие нулевым пачкам символов входной последовательности.

На входы первого сумматора 3 поступают выходные сигналы с элементов

И 2.1-2.п и сигнал входной последовательности L(t), на входы второго сумматора 4 — выходные сигналы с элементов И 2.n + 1 — 2.2п и инвертированный сигнал (фиг. Зв) Ь(С) входной последонательности. На выходах сумматоров 3 и 4 образуются многоуровневые сигналы (фиг. Зз, и) ступенчатой формы, которые поступают на преобразователь 5 полярности. При этом сигнал с выхода первого сумматора 3 преобразуется с выбранным коэффициентом усиления К в многоуровневый сигнал положительной амплитуды, I а сигнал с ныхода второго сумматора

4 — в многоуровневый сигнал отрицательной амплитуды с тем же коэффициентом К. С интегратора 6 снимается аппроксимиронанный сигнал (фиг.Зк) с минимальной задержкой запаздывания при декодировании входной последовательности.

Для сраннения на фиг. 4 приведены откликй на скачок V(t) на выходе предлагаемого декодера V (C) и на

Ф

Ф выходе прототипа U д„(t). Как видно из этих диаграмм, реакция обоих устройств на скачок одинакова (интервал t, — t ), но в предлагаемом декодере отслеживание начинается раньше (момент t3), чем н прототипе (момент t ). Кроме того, шумы зернистости и предлагаемом декодере имеют меньшую величину.

Таким образом, за счет сокращения времени запаздывания и уменьшения шумов зернистости повышается точность декодирования.

Кроме того, построение дельта-декодера с большим числом элементов И, чем в предлагаемом, позволит расширить динамический диапазон преобразуемых сигналов. формула и з о б р е т е н и я

Дельта-декодер, содержащий первый сумматор, преобразователь полярности, интегратор, элемент HF., 2п элементов И (и — число одновременно анализируемых символов входного сигнала) и регистр сдвига, прямые выходы первого и второго разрядов которого соединены с соответствующими входами первого элемента И, выход !

i-ro элемента И (i = 1, и — 1) и прямой выход (i + 2) — го разряда регистра сдвига подключены к соответствующим входам (i + 1)-го элемента

И, инверсные выходы первого и второго разрядов регистра сднига соединены с соответствующими входами (Il +

+ 1)-го элемента И, выход (п + i)-го элемента И и инверсный выход (i +

+ 2)-го разряда регистра сдвига под1381714

4(1) РоЕ 2 ключены к соответствующим входам (п + i + 1)-го элемента И, тактовый вход регистра сдвига является тактовым входом дельта-декодера, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности декодирования, в дельта-декодер введены второй сумматор и фильтр нижних частот, вход элемента НЕ объединен с информационным входом регистра сдвига и первым входом первого сумматора и является информационным входом дельта-декодера, выход элемента НЕ соединен с первым входом второго сумматора, (i + 1)-е входы первого и второго

5 сумматоров подключены к выходам соответственно (i + 1)-ro и (п + i + 1)-го элементов И, выходы первого и второго сумматоров соединены с одноименными входами преобразователя полярности, выход которого через интегратор подключен к входу фильтра нижних частот, выход которого является выходом дельта-декодера.

1381 714 2 9

Фцг. 0

Составитель О.Ревинский

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Демчик

Редактор А.Лежнина

Тирах 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/S

Заказ 1194/55

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Укгород, ул. Проектная, 4