Устройство сопряжения каналов тональной частоты цифровых и аналоговых систем передачи Советский патент 1983 года по МПК H04J3/00 

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для сопряжения каналов тональной частоты цифровых и аналоговых систем передачи. Известно устройствво сопряжения каналов тональной частоты цифровых и аналоговых систем передачи, содержащее последовательно включенные блоки каналообразования цифровой системы передачи и блоки каналообразования аналоговой системы передачи 1. Недостатком известного устройства является сложность его выполнения,. обусловленная дублированием однотипных операций. Наиболее близким к предлагаемому является,устройство сопряжения каналов тональт ной частоты цифровых и аналоговых систем передачи, содержащее на передаче параллельно подключенные ко входу устройства полосовые фильтры, канальные блоки установки усиления, выходы которых соединены с входами канальных дискретизаторов, объединенные выходы которых подключены ко входу кодера, и генератор тактовых импульсов, выходы которого подключены к синхронизирующим входам канальных дискретизаторов, а на приеме - приемник циклового синхросигнала, информационный вход и выход циклдэвого синхросигнала которого подключены к соответствующим входам генератора тактовых импульсов приема, выход которого соединен с синхронизирующим входом приемника циклового синхросигнала, декодер, выход которого соединен с параллельными цепями из последовательно соединенных канальных распределителей и блоками установки усиления приема, а также полосовые фильтры приема, выходы которых объединены 2J. Недостатком известного устройства сопряжения каналов тональной частоты цифровых и аналоговых систем передачи является его сложность, обусловленная дублированием однотипных операций. .,-,„ Цель изобретения - упрощение устроистПоставленная цель достигается тем,что в устройство сопряжения каналов тональНОИ частоты цифровых и аналоговых систем передачи, содержащее на передаче параллельно подключенные ко входу устройства полосовые фильтры,канальные блоки установки усиления, выходы которых соединены с входами канальных дискретизаторов, объединенные выходы которых подключены ко входу кодера, и генератор тактовых импульсов, выходы которого подключены к синхронизирующим входам канальных дискретизаторов, а на приеме - приемник циклового синхросигнала, информационный вход и выход циклового синхросигнала которого подключены к соответствующим 1 74 входам генератора тактовых импульсов приема, выход которого соединен с синхронизирующим входом приемника циклового синхросигнала, декодер, выход которого соединен с параллельными цепями из последовательно соединенных канальных распределителей и блоками установки усиления приема, а также полосовые фильтры приема, выходы которых объединены, на передаче введены первый и второй элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, первый инвертор и первый блок запрета, причем нечетные выходы генератора тактовых импульсов через первый элемент ИЛИ под1у1ючены к первому входу, первого элемента И, второй и третий входы которого подключены к дополнительным выходам генератора тактовых импульсов, выход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента И и с управляющим входом первого блока запрета, выход которого соединен с входом второго элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом второго элемента И, второй вход которого через первый инвертор соединен с выходом кодера и с входом первого блока запрета, выходы полосовых фильтров соединены с входами канальных блоков установки усиления, а на приеме введены третий и четвертый элементы И, третий и четвертый элементы ИЛИ, второй , инвертор и второй блок запрета, причем нечетные выходы генератора тактовых им„ульсов приема через третий элемент ИЛИ соединены с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с дополнительным выходом генератора тактовых импульсов приема, выход третьего элемента И соединен с первым входом чет...„...„ ,.... ..,„„,„, „.„„, -.., вертого элемента И и с управляющим вход( второго блока запрета, информацион„ый вход которого соединен с входом второго инвертора и с входом приемника циклового синхросигнала, выход которого соединен с третьим входомтретьего элемента И, вход декодера соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом второго блока запрета, а второй вход четвертого элемента ИЛИ соединен с выходом четверто элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго инвертора, входы полосовых фильтров приема соединены с выходами блоков установки усиления приема. На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства сопряжения каналов тональной частоты цифровых и аналоговых систем передачи, в направлении от аналоговых систем передачи к цифровым; на фиг. 2 - то же, в направлении от цифровой системы передачи к налоговой; на фиг. 3 - спектры сигналов в сечении устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит полосовые фильтры 1, канальные блоки 2 установки усиления, канальные дискретизаторы 3, кодер 4, генератор 5 тактовых импульсов, первый элемент И 6, второй элемент И. 7, первый элемент ИЛИ 8, элемент ИЛИ 9, первый инвертор 10, первый блок 11 запрета.

Устройство (фиг. 2) содержит приемник 12 цифрового синхросигнала, генератор 13 тактовых импульсов приема, третий элемент И 14, четвертый элемент И 15, третий элемент ИЛИ 16, четвертый элемент ИЛИ 17, второй инвертор 18, второй блок 19 запрета;декодер 20, канальные распределители 21, блоки 22 установки усиления приема, полосовые фильтры 23 приема.

Устройство- сопряжения каналов тональной частоты цифровых и аналоговых систем передачи работает следующим образом.

Как это видно из фиг. 3 а и 3 б спектр сигнала в аналоговой системе передачи (АСП) имеет ту особенность, что верхние частоты каналов тональной частоты (ТВ) размещаются в нижних частях спектра, а в спектре АИМ-сигнала в соответствующих полосах сигнал находится либо в требуемом положении (относится к четным каналам), либо в инверсном (относится к нечетным каналам). Поэтому при непосредственной подаче АИМ-сигнала на полосовой фильтр 1 нормальное качество получится только для четных каналов, а для нечетных каналов сигнал будет искажен до неузнаваемости.

От указанного недостатка можно избавиться, если спектр (фиг. ,3 б) для нечетных каналов сдвинуть на половину частоты дискретизации (4 кГц) в любую сторону и превратить его тем самым в спектр, представленный на фиг. 3 в. Операцию сдвига следует производить только для нечетных каналов. Эту операцию выполняют над цифровым сигналом, который преобразован из АИМ-сигнала в цифровую форму Методом ИКМ. При этом преобразование каждому отсчету АИМ-сигнала соответствует кодовая комбинация из восьми символов, причем первый символ отражает знак отсчета, а остальные - его абсолютное значение. Инверсия символа знака в каждой второй кодовой комбинации, соответствующей нечетным каналам, приводит к перемещению спектра на 4 .кГц и размещению боковых полос этих каналов в нужном положении (фиг. 3 в). , На выходах фильтров 1 сигналы каждого из каналов поступают в канальные блоки 2, предназначенные для выравнивания остаточных затуханий всех каналов, а затем в дискретизаторы 3, где осуществляется дискретизация по времени с частотой 8 кГц с использованием управляющих канальных импульсов из генератора 5 (моменты дискретизации для разных каналов сдвинуты во времени во избежании временного перекрытия). . При этом для четных каналов образуется спектр в соответствии с фиг. 3 б, а для нечетных - в соответствии с фиг. 3 в. Эти сигналы поступают в кодер 4, на выходе которого образуется АИМ-сигнал с временным делением каналов. Для правильного приема

0 ИКМ-сигнала спектры нечетных каналов по фиг. 3 в должны быть преобразованы в спектры по фиг. 3 б, что достигается инвертированием знака каждого второго отсчета, выраженного в цифровой форме на

выходе кодера 4. Для этого сигнал с выхода кодера 4 подается в две цепи: с первым блоком 11 запрета и с первым инвертором 10 и вторым элементом И 7, выходы которых через второй элемент ИЛИ 9 образуют выходной цифровой сигнал. Обыч0 но цифровой сигнал проходит через первый блок 11 запрета и второй элемент ИЛИ 9 в сторону цифровой системы передачи (ЦСП). В те моменты времени, когда на выход кодера 4 поступает кодовая комбинация нечетного канала, прямой сигнал через

первый блок 11 запрета должен быть заменен инвертированным. Моменты инвертирования определяются работой первого элемента И 6, который срабатывает только тогда, когда на его входы поступают

0 все три сигнала: управляющие импульсы всех нечетных каналов из генератора 5, собранные на первый элемент ИЛИ 8, сигнал из генератора 5, определяющий положение символов знака отсчетов всех каналов, и отметка циклового синхррсиг5 нала, который следует с частотой 4 кГц, т. е. один раз за два периода дискретизации. Появление импульса на выходе первого элемента И 6 приводит к прекращению передачи цифрового сигнала через первый блок 11 запрета и вводу в цифро вой сигнал инвертированных символов знака отсчетов нечетных каналов.

В направлении от ЦСП и АСП сигнал поступает в генератор 13 и в П1)иемник 12, которые,, взаимодействуя, формируют

5 требуемые команды для управления всеми приемными блоками. Кроме того, цифровой сигнал поступает в декодер 20 через две цепи, объединяемые четвертым элементом ИЛИ 17, в одной из которых включен второй блок 19 запрета, а в другой - второй

0 инвертор 18 и четвертый элемент И 15. Второй блок 19 запрета и четвертый элемент И 15 управляются от третьего эле. м,ента И 14, который объединяет сигнал от приемника 12 и поступающие от генератора 13 сигнал отметки положения символа

знака в кодовой комбинации и сигналы управления нечетными каналами, объединенными в третьем элементе ИЛИ 16. Назначение и принцип работы этих cxeiM такие же, как в направлении передачи от аналоговой системы передачи к цифровой; они инвертируют каждый второй символ знака нечетных каналов, что приводит к преобразованию для соответствующих сигналов спектров из положения фиг. 36 в положение фиг. 3 в и как следствие - к образованию спектра 12-канальной группы в соответствии с фиг.- 3 а.

Здесь также используются те обстоятель ства, что цикловой синхросигнал формируется с частотой 4 кГц при частоте дискретизации 8 кГц. Сигнал с выхода детектора 20 поступает на канальные распределители 21, управляемые от генератора 13. На выходах .этих блоков образуются разделенные в пространстве АИМ сигналы каждого

из каналов. Эти сигналы,пройдя через блоки 22, полосовые фильтры 23,на выходе последних образуют типовой 12-канальный сигнал АС П.

Таким образом, изобретение позволяет осуществить поканальное сопряжение ДСП и цеп в отличии от прототипа без преобразования в ТЧ, что дает уменьшение объема и стоимости (ориентировочно в 1,5 раза) оборудования и соответственно увеличение надежности, уменьщение щумов в канале ТЧ, за счет уменьщения числа преобразований над аналоговым сигналом (не менее чем на ШОяВгОп), уменьшение нелинейных искажений в канале ТЧ, что определяется отсутствием обработки сигнала в области тональных частот, уменьшением числа фильтров, включенных в тракт канала ТЧ.

фие.1

фиг.2