Преобразователь компандированногодельта-потока b икм сигнал

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{61) Дополнительное к авт. свид-ву

{22) Заявлено Об.03.79 (21) 2733878/18-21 (51)М. КЛ. с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

H 03 К 13/24

Государственный комитет

СССР по делам нзобретеннй н откритнй

Опубликовано 1504.81.Бюллетень ¹ 14 (53) УДК б21.374.,.37 (088. 8) Дата опубликования описания 15.04. 81

Н. К..Довченко и В. И. Карлащук (22) Авторы изобретения ()

1 (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОМПАНДИРОВАННОГО

ДЕЛЬТА-II0T0KA В .ИМПУЛЬСНО-КОДОВОМОДУЛИРОВАННЫЙ СИГНАЛ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в аппаратуре передачи и приема информации.

Известно устройство, содержащее блок сравнения, формироватЕль импуль-. сов и интегратор, позволяющее преобразовывать сигнал.компандированного дельта-потока в импульсно-кодовомодулированный (ИКМ) сигнал 11 ).

Недостатком этого устройства является малая точность преобразования.

Известно также устройство, содержащее .блок сравнения, первый вход которого соединен с шиной входного 15 сигнала, а выход через усилитель соединен с первым входом формирователя импульсов, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, первый выход формирователя 2О соединен с шиной первого выходного сигнала и с первым входом модулятора амплитуды импульсов и с первым входом блока компандирования, второй вход которого соединен со вторым входом модулятора амплитуды импульсов и вторым выходом формирователя импульсов, выход модулятора амплитуды импульсов через ийтегратор соединен со вторым входом блока сравнения, 30 третий вход модулятора амплитуды импульсов соединен с выходом блока компандирования (2 1.

Недостатком этого устройства также является малая точность преобразования.

Цель изобретения — повышение т зчности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство," содержащее блок сравнения, первый вход которого соединен с шиной входного сигнала, а выход через усилитель соединен с первым входом формирователя импульсов, второй вход которого соединен с ïåIвым.выходом блока управления, первый выход формирователя соединен с шиной первого выходного сигнала и с первым входом модулятора амплитуды импульсов и с первым входом блока компандирования, второй вход которого соединен со вторым входом модулятора амплитуды импульсов и вторым выходом формирователя импульсов, выход модулятора амплитуды импульсов через интегратор соединен со вторым входом блока сравнения, третий вход модулятора амплитуды импульсов соединен с выходом блока компандирования, в него введены три элемента И, 822354 два элемента ИЛИ, элемент НЕ, дна счетчика и блок разности, генератор пилообразного напряжения и компаратор, причем первый выход блока управления через генератор пилообразного напряжения соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с ныходом блока компандирования, выход компаратора соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены со вторым выходом бло-. ка управления, а третьи входы соединены с выходом блока компандирования и со входом элемента НЕ, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов H„ 5

15 вторые входы которых соединены соотнетственно с четвертыми входами первого и второго элементов И и с соответствующими выходами формирователя импульсон, выходы первого и нто- 2О рого элементов И соединены соответственно с первыми входами элементов

ИЛИ, вторые входы которых соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элемента И, выходы элементов ИЛИ соединены со входами соответствующих счетчиков, управляющие входы которых соединены соответственно с третьим и четвертым ныхОдом блока управления, выходы счетчиков соединены с соответствующими вход о ами 30 блока разности, упранляющий вход которого. соединен с пятым выходом блока управления, выход блока разности соединен с шиной второго выходного сигнала.

На чертеже представлена блок-схема преобразователя компандирования дельта-потока в ИКМ сигнал.

Схема содержит блок 1 сравнения, усилитель. 2,. формирователь 3 имйульсон, модулятор 4 амплитуды им-пульсов, интегратор 5, блок б компандирования, элементы 7-10 И, элементы

11 и 12 ИЛИ, элемент 13 НЕ, счетчики

14 и 15, блок 16 разности, блок 17 l45 управления, генератор 18 пилообразно"

ro напряжения и компаратор 19, причем первый вход блока 1 соединен с шиной 20 входного сигнала, второй вход блока 1 через интегратор 5 сое- 59 динен с выходом модулятора 4, выход блока 1 через усилитель 2 соединен с первым входом формирователя 3, п рвый выход которого соединен с ной 21 выходного сигнала и с пер- 55 выми входами элементов 7 и 9, модулятора 4 и блока б, второй вход которого соединен со вторым выходом формирователя 3, со вторым входом модулятора 4 и с первыми входами элементов

8 и 10 И, вторые входы элементов 9 и 10 И через элемент 13 НЕ, а вторые входы элементов 7 и 8 И непосредст . венно соединены с первым выходом . блока 6 компандирования, второй выход которого соединен с третьим входом

-.модулятора 4, третьи входы элементоъ

7 и 8 И соединены с выходом компаратора 19; первый вход которого соединен через генератор 18 со вторым входом формирователя 3 и с пер- вым выходом блока 17 управления, второй выход которого соединен с четвертыми выходами элементон

7 и 8 И, выходы которых соединены соответственно с первыми входами элементов 11 и 12 ИЛИ, вторые входы которых соединены соотнетственйо с выходами элементов 9 и 10 И, выход блока 6 соединен с третьим входом модулятора 4 и со вторым входом компаратора 19, выходы элементов 11 и.

12 ИЛИ соединены со входами соответствующих счетчиков 14 и 15, выхо- ды которых соединены с соответствующими входами блока 16, выход которого соединен с шиной 22 выходного сигнала, управляющие входы счетчиков

14 и 15 и блока 16 соединены соответственно с третьим, четвертым и пятым выходами блока 17 управления.

Преобразователь компандиронанного дельта-потока в ИКМ сигнал работает следующим образом.

Входной аналоговый сигнал, пос- тупающий на шину 20 н блоке 1 непрерывно сравнивается с аппроксимирующим напряжением, поступающим с выхода интегратора 5. Если напряжение входного сигнала больше напряжения с выхода интегратора 5, через усилитель 2 на вход формирователя 3 проходит импульс, в результате чего на выходе формирователя 3 под действием напряжения тактовой частоты

f, поступающего с блока 17, формируется сигнал логической 1 . Если напряжение входного сигнала меньше компенсирующего, то на,выходе формирователя 3 формируется сигнал логического 0 . Если амплитуда и скорость изменения входного сигнала минимальны, то очередность следования l и 0 примерно одинакова, сигнал признака компандирования на ныходе блока б отсутствует, и на третьем входе модулятора 4 устанавливается напряжение U<, равное минимальному шагу квантования. Поскольку сигнал признака компандирования отсутствует, то сигналы . 1 с формирователя 3 проходят через элементы

9 и ll и регистрируются счетчиком

14, сигналы 0 проходят через элементы 10 и 12 и регистрируются счетчиком 15. Через время, равное периоду дискретизации (периоду взятия выборок импульсно-кодовых сигналов) и задаваемое блоком 10 содержимое счетчиков 14 и 15 параллельным кодом передается в блок 16, где производится операция вычитания содержимого счетчика 15 из содержимого счетчика 14 с присвоением полученной разнице соответствующего знака. Полученный таким образом код импульсно822354 кодовой выборки поступает на шину 22 выходного сигнала. В рассмотренном режиме работы напряжение квантования

0 =0„ анализируется компаратором

19 и генератором 18, запускаемым в начале каждого такта сигналом с выхода блока 17, однако результат анализа не влияет на описанный процесс, так как отсутствует сигнал признака компандирования из блока б. Если амплитуда и скорость изменения входного сигнала становятся больше номинального значения, то очередность следования сигналов 1 ™ или 0 с формирователя 3 изменяется. При соответствующем сочетании. 1 или 0, определяемом алгоритмом работы блока б, на его выходе формируется сигнал признака компандирования, а на входе модулятора 4 и входе компаратора 19 устанавливается новое значение шага квантования Пк. При этом элементы 9 и 10 блокируются и прохождение сигналов 1 или 0 с формирователя 3 на счетчики 14 и

15 прекращается. Поскольку в начале каждого такта компаратор 19 находится в состоянии, соответствующем сигналу логической 1 на его выходе, то к моменту появления сигнала признака компандирования элементы 7 и 8 оказываются подготовленными для прохождения сигналов с частотой fg c блока 17. При этом, если на выходе формирователя 3 появляется сигнал 1, то эти сигналы проходят на счетчик 14 через элементы 7 и 11, если 0 — то на счетчик 15 через элементы 8 и 12. Регистрация сигналов, поступающих на счетчики 14 и 15, происходит до тех пор, пока выход ное напряжение генератора 18 не станет равным напряжению квантования на выходе блока б, поскольку при этом компаратор 19 срабатывает и элементы 7 и 8 блокируются. Выходное напряжение U<(t) генератора 18 меняется в течение такта работы дельта-модулятора от нуля до Бк, — максимально возможного напряжения шага квантования на входе модулятора 4.

Uac(t) Пкм л t где t — - текущее значение времени.

Частота следования f сигналов с блока 17 выбирается из- условия эквивалентности числа импульсов и числа квазидискретных значений шага квантования, т.е. Е =ЕЛ U„ /О„

Если напряжение шага квантования . имеет значение Пк, то компаратор 19 сработает, как. следует из равенства U<=Up(t), через промежуток speмени (от начала такта tc) л о к /%an f< °

3а этот промежуток времени счетчиком 14 или 15 будет зарегистрировано количество импульсов

И=а -f2=UK/Vko i т.е. в счетчиках 14 и 15, как и до компандирования, зарегистрируется количество импульсов, обратно пропорциональное минимальному шагу квантования U ", а это значит, что в предлагаемом дельта-модуляторе; обеспечивается линейная зависимость между выборкой входного сигнала и ее кодовым эквивалентом на выходе блока

16 и, следовательно, обеспечивается возможность точного получения сигнала ИКМ из сигналов компандированного дельта-потока.

Формула изобретения

Преобразователь компандированного дельта-потока в импульсно-кодово-модулированный сигнал, содержащий блок сравнения, первый вход ко15

25 торого соединен с шиной входного сигнала, а выход через усилитель соединен с первым входом формирователя импульсов, второй вход которого соединен с первым .выходом блока управления, первый выход формирователя соединен с шиной первого выходного сигнала и с первым входом модулятора амплитуды импульсов и с первым входом блока компандирования, второй вход которого соединен со вторым входом модулятора амплитуды импульсов и вторым выходом формирователя импульсов, выход модулятора амплитуды импульсов через интегратор соединен со. вторым входом блока сравнения, третий вход модулятора амплитуды импульсов соединен с выходом блока компандирования, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразова40 теля, в него введены три элемента

И, два элемента ИЛИ, элемент НЕ, два счетчика и блок разности, генератор пилообразного напряжения и компаратор, причем первый выход блока управления через генератор пилообразного напряжения соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом блока компандирования, выход компаратора50 соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены со вторым выходом блока управления, а третьи входы соединены с выходом блока компандирования и со входом элемента НЕ, выход

55 которого соединен с перв .и вход и третьего и четвертого элементов И, вторые входи которых соединены соответственно с четвертыми входами первого и второго элементов И и с

d0 соответствующими выходами формирователя импульсов, выходы первого и второго элементов И соединены соответ.ственно с первыми входами элементов

ИЛИ, вторые входы которых соединены

65 соответственно с выходами третьего

822354

Составитель И Коновалов

Редактор Ю. Петрушко Техред Л.Бабинец Корректор М. Коста

Заказ 1893/83 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и четвертого элемента И, выходы элементов ИЛИ соединены со входами соответствующих счетчиков, управляю-. щие входы которых соединены соответственно с третьим и четвертым выходом блока управления, выходы счетчиков соединены с соответствующими входами блока разности, управляющий вход которого соединен с пятым выходом блока управления, выход блока разности соединен с шинойвторого выходного сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ChlA М 3937897, кл, 179-15АР, 10.02.78.

2. Венедиктов М. Д. Дельта-модуляция. Теория и применение. М., Связь, 1976, с. 189 (прототип).