Дельта-демодулятор

 

| Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в системах телефонрой связи с дельта-модуляцией с цифровым инерционным компандированием. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости . Дельта-п-разрядный двоичный регистр сдвига 1, n-разрядного буферного регистр-сдвига 2, ключ 4, счетчик 5, дешифратор б, триггер 7, блок синхронизации 8 и управляемый генератор 9, шину тактовых импульсов 3, слоговый фильтр 10, амплитудно-импульсный модулятор 11, интегратор 12, выходной фильтр нижних частот 13 и обеспечивает сведение к нулю воздействие случайных ошибок с вероятностью менее 3,3 на работу блока компандирования. 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 5ц5 Н 03 М 3/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ вЕдомство сссР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21. 4901025/24 (22; 09.01.91 (46, 23.03,93. Бюл. М 11 (72: А.M.ÊîñàðåB (56 Стил P. Принципы дельта-модуляции.

Пе . с англ. / Под ред. Маркова В.В. — М.:

Св зь, l979, с, 199.

Авторское свидетельство СССР

М 1392619, кл. Н 03 М 3/02, 1986. (54),.ДЕЛЬТА-ДЕМОДУЛЯТОР (57) Изобретение относится к электросвязи и мржет быть использовано в системах телефонной связи с дельта-модуляцией с цифровым

„„Я „„1803981 А1 инерционным компандированием. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости, Дельта-и-разрядный двоичный регистр сдвига 1, и-разрядного буферного регистр-сдвига 2, ключ 4, счетчик 5, дешифратор 6, триггер 7, блок синхронизации 8 и управляемый генератор 9, шину тактовых импульсов 3, слоговый фильтр 10, амплитудно-импульсный модулятор 11, интегратор 12, выходной фильтр нижних частот

13 и обеспечивает сведение к нулю воздействие случайных ошибок с вероятностью менее 3,3 10 на работу блока компандирования. 2 ил., 1 табл.

1803981

55

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в системах телефонной связи с дельта-демодуляцией (ДМЦИК) и дельта-сигма-модуляцией (ДСМЦИК) с цифровым инерционным компандированием для повышения их помехоустойчивости.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости, На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, илл юстрирующие работу дел ьта-модул ятора, где а — сигналы дельта-потока на входе демодулятора; б — сигналы на шинетакта с частотой FT, в — сигналы на шине такта в увеличенном масштабе; г — сигналы на входе управляемого генератора импульсов; д — сигналы на выходе управляемого генератора импульсов; е — сигналы на тактовом входе триггера; ж — сигналы на управляющем входе счетчика; з — сигналы на управляющем входе буферного регистра; и — сигналы на выходе буферного регистра; к — сигналы на счетном входе счетчика; л — сигналы на выходе дешифратора; м — сигналы на выходе триггера.

Дельта-модулятор содержит первый иразрядный регистра сдвига 1, информационный вход которого является входной шиной 2, а тактовый соединен с шиной такта 3, выходы всех разрядов соединены со входами блока управления компандированием 4, а выход k-го разряда — с информационным входом амплитудно-импульсного модулятора 5, управляющий вход которого подключен к выходу блока управления компандированием, тактовый вход которого соединен с шиной такта, выход амплитудно-импульсного модулятора соединен со входом интегратора 6, выход которого подключен к входу выходного фильтра 7, выход которого является выходной шиной, причем блок управления компандированием выполнен на блоке синхронизации 8, управляемомм генераторе импульсов 9 и последовательно соединенных и-разрядном буферном регистре сдвига 10, входы разрядов которого являются соответственно входами блока управления, ключе 11, счетчике

12, дешифраторе 13, триггере 14 и слоговом фильтре 15, выход которого является выходом блока управления компандированием, причем управляющие входы счетчика, триг5

45 гера и управляемого генератора импульсов соединены с соответствующими выходами блока синхронизации, вход которого объединен с управляющим входом буферного регистра сдвига и является тактовым входом блока управления компандированием, а выход управляемого генератора импульсов соединен с тактовым входом буферного регистра и управляющим входом ключа, Демодулятор работает следующим образом.

Сигналы дельта-потока, задержанные на k тактов в регистре сдвига 1, поступают на вход амплитудно-импульсного модулятора (АИМ) 5, с выхода которого после интегрирования и низкочастотной фильтрации снимается восстановленный речевой сигнал. Сигнал, управляющий величиной ступеньки квантования подается на второй вход АИМ с выхода блока управления компандированием 4. Известно, что наилучшее качество речи обеспечивается при постоянной слогового компандирования =4„.10 мс, что соответствует n=64...160 или п=128-320 тактам частоты дискретизации для скоростей 16 кбит/с и 32 кбит/с соответственно, Учитывая, что средняя длительность слогов составляет около 250 †2 мс, на интервале времени T: возможна обработка сигнала управления компандированием по алгоритму, обеспечивающему наибольшую помехоустойчивость, С этой целью импульсы входного дельта-потока с выходов регистра 1 на каждом такте переписываются в буферный регистр 10, который за время каждого такта осуществляет параллельную запись информации, а затем ее последовательный вывод с частотой FQ, вырабатываемый узлом 9, Частота Fz выбирается из соотношения Fr=2 и Ет. С выхода буферного регистра информационная последовательность стробируется ключом 11 и подается на счетный вход счетчика 12, на вход "сброс" которого подаются сигналы начальной установки. Емкость счетчика равна п двоичных единиц. В дешифраторе 13 информация, поступающая с выхода счетчика преобразуется по следующему правилу:

1, при 2/3 n N 1/3 п

F=

О, при 1/3 n < N <2/3 и где N — число единиц, подсчитанных счетчиком за один такт.

В этом случае алгоритм функционирования предлагаемого устройства полностью совместим с алгоритмом ДМЦИК (ДСМЦИК). Так как на каждом такте счетчик

1803981 последовательно подсчитывает импульсы

o) нуля до максимально возможного значен я и, то на выходе дешифратора это приводит к периодическому изменению управляющего

I с 1гнала. Для устранения этого введен триггер 14, осуществляющий хранение записанн и информации в течение всего такта.

С ена информации происходит в момент д йствия импульса перезаписи, вырабатыв емого узлом синхронизации 8. Этим же у лом вырабатываются сигналы начальной установки счетчика и сигнал разрешения р боты генератора 9.

Покажем, что предложенное устройство к мпандирования нечувствительно к кан льным ошибкам, при вероятности последн х не более 3,3 10 . Действительно, при

-1 р боте модулятора в режиме перегрузки по крутизне, на вход демодулятора будут пост пать последовательности нулей (при отрицательной перегрузке), или единиц (при п ложителвной перегрузке) искаженные о ибками. При Рюш<3,3 10 на вход счетчика будет приходить N

N 2/3 и единиц, следовательно, на выходе дешифратора в конце каждого такта будет единица, то есть команда управления на увеличение шага квантования.

Изменение амплитуды передаваемого сигнала приводит и к изменению структуры де ьта-сигнала на входе демодулятора. В эт м случае максимальная задержка сигна а компандирования может составлять

1/ и тактов, которая может быть скомпеНсирована переключением входа АИМ с вы ода первого разряда регистра 1 íà k-й, пр чем установлено, что лучшее качество речи обеспечивается при опережении сигнаал компандирования по сравнению с сигналом дельта-потока на 8...10 тактов.

Исходя из этого, k выбирают в пределах

1/ . и

При практической реализации демодулятрра использованы известные технически решения: в качестве регистров 1, 10, счетчика, дешифратора и триггера использук тся серийные микросхемы широкого применения, генератор 9 выполнен по известн и схеме, узел синхронизации может быта выполнен на основе генераторов с вне иним запуском или импульсного распределителя. Изготовленный в организации макет дельта-кодека, содержащий

55 модулятор, аналогичный прототипу и предлагаемый демодулятор с 60-ти разрядной схемой анализа, выполнен на 78 ИМС серии

564, 140 и 521. Потребляемая мощность 400 мВт, масса 350 г, объем 1,5 дм .

Эффективность предлагаемого дельта-демодулятора оценивалась путем проведения сравнительных артикуляционных испытаний совместно с дельта-демодулятором, используемым в настоящее время в серийно выпускаемой аппаратуре связи и полностью соответствующем прототипу. Оценка проводилась на скоростях 16 и 32 кбит/с. Результаты исследований представлены в таблице, Проведенные испытания показали, что при Р><>10 предлагаемый демодулятор

-1 обеспечивает лучшую на 10 — 25% слоговую разборчивость речи, чем используемый, что позволяет повысить дальность прямой УКВ радиосвязи на 10„,30 и улучшить натуральность речи без увеличения мощности радиопередающих устройств.

Формула изобретения

Дельта-демодулятор, содержащий первый п-разрядный регистр сдвига, информационный вход которого является входной шиной, а тактовый вход соединен с шиной такта, выходы всех разрядов соединены с входами блока управления компандированием, а выход К-го разряда — с информационным входом амплитудно-импульсного модулятора, управляющий вход которого подключен к выходу блока управления компандированием, тактовый вход которогс соединен с шиной такта, выход амплитудно-импульсного модулятора соединен с входом интегратора, выход которого подключен к входу выходного фильтра, выход которого является выходной шиной, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, блок управления компандированием выполнен на блоке синхронизации, управляемом генераторе импульсов и последовательно соединенных разрядном буферном регистре сдвига, sxoды разрядов которого являются соответственно входами блока управления, счетчике, ключе, дешифраторе, триггере и слоговом фильтре, выход которого является выходом блока управления командированием, причем управляющие входьк счетчика, триггера и управляемого генератора импульсов соединены с соответствующими выходами блока синхронизации, вход которого обьединен с управляющим входом буферного регистра сдвига и является тактовым входом блока управления компандированием, а выход управляемого генератора импульсов соединен с тактовым входом буферного регистра и управляющим входом ключа, 1803981

L blO ц6огпа ГТИ-3

Иип. аере3иписи л риьюаа й:т

Составитель А.Косарев

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор С.Пекарь

Редактор С.Иванова

Заказ 1061 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 лбы Ь /ы и аалм. ИЫ о р