Низкоскоростной дельта-модулятор

 

Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи. Его использование в системах передачи речевых сигналов позволяет повысить точность преобразования за счет расширения динамического диапазона преобразуемого сигнала. Дельта-модулятор содержит компаратор 1, триггер 2, полосовые экспандеры 3 и сумматор 4. Благодаря введению перемножителей 5,6, усилителя-ограничителя 7 и интегратора 8 обеспечивается слежение за разностью входного и аппроксимируощегб сигналов, чтобы корреляция передаваемого и предсказанного сигналов была минимальной. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „1439742 А1 с50 4 H 03 М 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4243131/24-24 (22) 12.05.87 (46) 23.11.88. Бюл.9 43 (71) Рижский политехнический институт им. A.ß.Пельше (72) Г.Н.Котович, И.М.Малашонок, К.С.Комаров и А.И.Палков (53) 621.376.56(088.8) (56) Труды НИИР, 1974, У 4, с.108, рис.4.

Величкин А.И. Передача аналоговых сообщений по цифровым каналам связи.—

M.: Радио и связь, 1983, с.198. (54) HH3KOCK0POСТНОЙ ДЕЛЬТА-МОДУЛЯТОР (57) Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи.

Его использование в системах передачи речевых сигналов позволяет повысить точность преобразования за счет расширения динамического диапазона преобразуемого сигнала. Дельта-модулятор содержит компаратор 1, триггер 2, полосовые экспандеры 3 и сумматор 4.

Благодаря введению перемножителей

5 6 усилителя-ограничителя 7 и интегратора 8 обеспечивается слежение за разностью входного и аппроксимирующего сигналов, чтобы корреляция передаваемого и предсказанного сигналов была минимальной. 2 ил.

1439742

Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи и может быть использовано в системах передачи, например речевых сигналов.

Цель изобретения - повышение точ-. ности преобразования за счет расши рения динамического диапазона преобразуемого сигнала.

На фиг.l изображена блок-схема низкоскоростного дельта-модулятора; на фиг.2 - временные диаграммы сигналов.

Низкоскоростной дельта-модулятор содержит компаратор 1, триггер 2, полосовые экспандеры 3, сумматор 4, первый 5 и второй б перемножители, усилитель-ограничитель 7 и интегратор 8. Обозначены также информацион- . ный 9 и тактовый 1О входы и выход 20

11 (фиг. 1) .

Полосовые экспандеры выполнены на полосовом фильтре, выход которого непосредственно и через последовательно соединенные выпрямитель и слоговый 25 фильтр подключен к первому и второму входам перемножителя. На выходе полосового фильтра в экспандере З.i (i =. 1,К), имеюцего нулевой фазовый сдвиг на резонансной частоте, выделяется узкополосный процесс v„). Выпрямитель выделяет огибаюц|ую V, этоГо процесса, а перемножитель формиру1" ет экспандированный сигнал S1(nT) ! v V . Число К экспандеров 3 должно быть достаточным для того, чтобы их полосовые фильтры перекрывали требуе» мый.частотный диапазон преобразуемо»

ro сигнала.

На диаграммах обозначены а - вход40 ной аналоговый сигнал S(nT) и сигнал

S (nT) аппроксимации (пунктир), бимпульсы тактовой частоты Йт с пери» одом,Т, в - выходной сигнал p(nT), г сигнал на выходе второго перемно- 45 жителя б, д - сигнал на выходе интегратора 8.

Низкоскоростной дельта-модулятор работает следующим образом, Входной аналоговый сигнал S(пТ) с входа 9 поступает на первый вход ком паратора 1, где сравнивается по уровню с аппроксимирующим напряжением

Вд(пТ), формируемым в цепи обратной

М связи. В моменты, когда S(nT) )

7$д(пТ), на выходе компаратора 1 фор» мируется уровень логической "1", при

S(nT) S (nT) на выходе компаратора

1 формируется логический " 0". Двух» уровневый сигнал с выхода компаратора

1 с приходом импульсов тактовой по следовательности с входа 10 записывается в триггер 2 и появляется на его выходе в виде дискретизированного во времени цифрового потока р(nT)

Данный цифровой поток поступает на входы полосовых экспандеров 3, на выходах которых образуются составляю" щие аппроксимируюшеro сигнала. Эти составляющие суммируются при помощи сумматора 4 и через один из входов первого перемножителя 5 поступают на второй вход компаратора 1 для сравнения с входным сигналом, В режиме наилучшего по критерию отношения сигнал/шум предсказания взаимная корреляционная функция ne+ редаваемого сигнала и предсказанного сигнала должна быть равна "0" . Исходя из этого второй перемножитеЛь 6 осуществляет произведение передаваемого сигнала р(nT) и сигнала предсказания

Яд(пТ). На выходе интегратора 8 появляется усредненная на слоговом интервале величина этого произведения

Rñ, пропорциональная взаимной ,>а,Р корреляции передаваемого и предсказанного сигналов, и используется в качестве коэффициента усиления управляемого усилителя, реализованного на первом перемножителе 5. Для того, чтобы коэффициент передачи усилителя был всегда положителен, т.е. чтобы обратная связь была отрицательной, между перемножителем 5 и интегратором 8 введен усилительограничитель 7, не допускающий прохождения отрицательных значений К д,) на вход перемножителя 5. Очевидно что сигнал с выхода сумматора 4 будет изменяться в незначительных пределах при.значительном изменении сигнала Бд(пТ), определяемом взаимной корреляцией R5 а>Р

Начальный участок временной диаграммы (фиг.2) показывает случай, когда амплитуда входного сигнала

S(nT) больше амплитуды предсказанного

S (nT). В этом случае среднее значе3( ние взаимной корреляции положительно и выходной сигнал интегратора 8 увеличивает коэффициент передачи первого перемножителя 5. Если же ситуация соответствует конечному участку временной диаграммы, то коэффициент корреляции отрицателен, что уменьшает коэффициент передачи управляемо39742

Формула изобретения

Низкоскоростной дельта-модулятор, содержащий компаратор, первый вход фиа й

Составитель О.Ревинский

Техред М.Моргентал

Корректор В.Гирняк

Подписное

Редактор М.Бланар

Заказ 6089/56

Тираж 929

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Э 14 го усилителя, реализованного на первом перемножителе 5 до тех пор, пока среднее значение коэффициента корреляции не станет равным нулю, что соответствует равенству амплитуд входного S(nT) и аппроксимирующего

$д (nT) напряжений. При этом сигнал на выходе сумматора 4 мало изменяется по амплитуде, что дает воэможность использовать ограничительную часть прототипа в узком динамическом диапазоне для достижения максимального отношения сигнал/шум.

Таким образом, в предлагаемом дельта модуляторе осуществлено значительное расширение динамического диапазона преобразуемого сигнала при максимально возможной для него полосе частот. которого является информационным входом дельта-модулятора, выход соединен с информационным входом триггера, 5 тактовый вход которого является тактовым входом дельта-модулятора, выход триггера подключен к входам полосовых экспандеров и является выходом дельта-модулятора, выходы полосовых

1ð экспандеров соединены с входами сумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования эа счет расширения ди намического диапазона преобразуемого

15 сигнала, в дельта-модулятор введены первый перемножитель и последовательно соединенные второй перемножитель, интегратор и усилитель-ограничитель, выход которого и выход сумматора под-2р ключены к соответствующим входам первого перемножителя, выход которого соединен с вторым входом компаратора и первым входом второго перемножите» ля, второй вход которого подключен

25 к выходу триггера.