Импульсно-кодовый модулятор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистическик

Республик

«ii 734873 л»»

ll

Ф: е« (61) Дополнительное к авт. свид -ву — (22) Заявлено 12.07.77 (21) 2515053/18-21 (51) М. Кл 2

Н 03 К 7/08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР (53) УДК 621.376..5 (088.8) Опубликовано 15.05.80. Бюллетень № 18 по делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 25.05.80

С. А, Мусаелян и В. Г. Павлов (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНО-КОДОВЫЙ МОДУЛЯТОР

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в малоканальных радиорелейных станциях с импульсно-кодовой модуляцией при временном уплотнении телефонных каналов.

Известен импульсно-кодовый модулятор., который содержит преобразователь «напряжение-время», генератор квантующих иммульсов, схему совпадения и кодирующий счетчик (1). Однако в этом устройстве имеет место увеличение шума квантования вследствие нестабильности коэффициента преоб- 1о разования при использовании цифровой сегментной компрессии.

Известен также импульсно-кодовый модулятор, содержащий последовательно соединенные аналоговый сумматор, входы которого подключены соответственно к источнику низкочастотного сигнала и резистору смещения, преобразователь «напряжение-время», преобразователь «время-число-импульсный код», кодирующий счетчик и логический компрессор (2). Однако из-за нестабиль- 2о ности коэффициента преобразования рабочая точка модулятора выходит из области цейтрального сегмента характеристики компрессии с малыми ступенями квантования в одну. из соседних областей с большими ступенями квантования, что увеличивает шумы незанятого канала и шумы квантования для слабых уровней сигнала.

Целью изобретения является уменьшение шума квантования.

С этой целью в предлагаемый импульснокодовый модулятор дополнительно введены преобразователь «напряжение-ток», генератор некоммутируемого тока, генератор коммутируемого тока и накопительный конденсатор, при этом вход преобразователя «напряжение-ток» подключен к накопительному конденсатору, соединенному с некоммутируемым генератором тока и коммутируемым генератором, а выход преобразователя «напряжение-ток» и управляющий вход генератора коммутируемого тока соединены соответственно с резистором смещения и с выходом старшего разряда кодирующего счетчика.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного импульсно-кодового модулятора.

Импульсно-кодовый модулятор содержит последовательно соединенные аналоговый сумматор 1, входы которого подключены со734873

36

Формула изобретения

43

36

3 ответственно к источнику 2 низкочастотного сигнала и резистору 3 смещения, преобразователь 4 «напряжение-время», преобразователь 5 «время-число-импульсный код», кодирующий счетчик 6 и логический компрессор 7. Резистор 3 смещения подключен к выходу преобразователя 8 «напряжение-ток», выполненному, например, на транзисторе 9 с токозадающим резистором 10 в цепи эмиттера . Вход преобразователя 8 «напряжениеток» соединен с некоммутируемым генератором 11 тока и накопительным конденсато- щ ром 12 и через коммутируемый генератор 13 тока с выходом старшего разряда кодирующего счетчика 6.

Импульсно-кодовый модулятор работает следующим о разом.

Входной сигнал предварительно смещает- 13 ся на постоянное напряжение +Ео в аналоговом сумматоре 1 и далее поступает на вход преобразователя 4 «напряжение-время».

Преобразователь 4 формирует выборки входного низкочастотного сигнала и преобразует их в пропорциональные интервалы времени, длительность которых в паузах низкочастотного сигнала определяется напряжением смещения +Eo и составляет половину циклового периода. Т„, а при наличии низкочастотного сигнала изменяется от нуля до Тц . Преобразователь 5 «время-числоимпульсный код» преобразует модулированный интервал в пачку квантующих импульсов, которая поступает на счетный вход кодирующего счетчика 6. На выходе счетчика

6 формируется двоичный код с числом разрядов, например, 12 или 13, который поступает на логический компрессор 7.

В предложенном устройстве рабочая точка автоматически стабилизируется в середине центрального сегмента характеристики компрессии.

Действительно, если рабочая точка модулятора оказалась смещенной на положительную величину относительно середийы центрального сегмента, то на выходе старшего разряда кодирующего счетчика 6 формируется сигнал «1». Единичный сигнал старшего разряда выключает коммутируемый генератор 13 тока. При этом накопительный конденсатор 12 начинает заряжаться через некоммутируемый генератор 11 тока, и ток на выходе преобразователя 8 «напряжение-ток» увеличивается. Падение напряжения на резисторе 3 увеличивается, что вызывает уменьшение постоянного напряжения смещения на входе аналогового сумматора 1. Это, в свою очередь, приводит к уменьшению длительности интервала на выходе преобразователя 4 «напряжение-время».

В результате рабочая точка модулятора сдвигается в отрицательном направлении, т. е. к середине центрального сегмента. И наоборот, если рабочая точка модулятора оказалась смещенной на отрицательную величину относительно середины центрального сег-. мента; на выходе старшего разряда коди4 рующего счетчика 6 формируется сигнал «0», который включает коммутируемый генератор 13 тока. При этом накопительный конденсатор 12 начинает разряжаться через коммутируемый генератор 13 тока. Ток на вь1ходе преобразователя 8 «напряжение-ток» уменьшается. Падение напряжения на резисторе 3 смещения уменьшается, что вызывает увеличение постоянного напряжения смещения на входе аналогового сумматора 1.

При этом рабочая точка модулятора смещается в положительном направлении, т. е. к середине центрального сегмента характеристики компрессии. Выбором определенного соотношения токов коммутируемого и некоммутируемого генераторов 13, 11 тока, а также йеобходимой величины емкости накопительного конденсатора 12 получают требуемую скорость автоматического регулирования рабочей точки преобразователя 4

«напряжение-время» по сигналу старшего разряда кодирующего счетчика 6. Выбором величины сопротивления резистора 3 смещения получают необходимый диапазон регулирования рабочей точки. Рабочая точка преобразователя 4 «напряжение-время» регулируется таким образом, что рабочая точка всего модулятора оказывается расположенной в середине центрального сегмента характеристики компрессии, где имеют место самые маленькие ступеньки квантования. В результате эффективно используется логический компрессор 7 со стандартной характеристикой типа А = 87,6 или,Ч = 255, который включен на выходе кодирующего счетчика 6.

Таким образом, в предложенном устройстве решена задача снижения шумов квантования для слабых сигналов; т. е. увеличений динамического диапазона канала связи путем автоматической стабилизации рабочей точки устройства в середине центрального сегмента характеристики компрессии.

Импульсно-кодовый модулятор, содержащий последовательно соединенные аналоговый сумматор, входы которого подключены соответственно к источнику низкочастотного сигнала и резистору смещения, преобразователь «напряжение-время», преобразователь «время-число-импульсный код», кодирующий счетчик и логический компрессор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения шума квантования, в модулятор введены преобразователь «напряжение-ток», генератор некоммутируемого тока, генератор коммутируемого тока и накопительный конденсатор, при этом вход преобразователя

«напряжение-ток» подключен к накопительному конденсатору, соединенному с некоммутируемым генератором тока и коммутируемым генератором, а выход преобразователя «напряжение-ток» и управляющий вход

734873

Составитель О. Орлов

Редактор Н. Каменская -.-Техред К.Шуфрич Корректор Н. Степ

Заказ 2102/56 Тираж 995 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по" делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент» г. Ужгород, ул. Проектная, 4 генератора коммутируемого тока соединены соответственно с резистором смещения и с выходом старшего разряда кодирующего счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кэтермоул К. В. Принципы импульснокодовой модуляции. Из-во «Связь», 1974, с. 303, рис. 4.45.

2. Авторское свидетельство СССР № 374735, кл. Н 03 К 7/08, 1971 (прототип).