Система передачи и приема сигналов с адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией Советский патент 1984 года по МПК H04B12/00 H04J11/00 

1 Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для образования цифровых телефонных каналов в системах связи. Известны системы передачи и приема сигналов с адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией, содержащие на передающей стороне аналого-цифровой преобразователь, линейный предсказатель передачи, фильтр нижних частот, дёциматор, кодер, а на приемной стороне - декодер, интерполятор, нелинейный преобразователь, узел двухкратного дифференцирования, фильтр верхних частот, сумматор, линейньй предсказатель., приема, а также цифро-аналоговый пре образователь l j. Однако в данных системах неоТбходима передача некоторой избыточной информации, содержащейся в коэффициентах линейного предсказателя передачи, что приводит к уменьшению пропускной способности цифровых телефонных каналов в системах связи. Наиболее близкой к предлагаемой является система передачи и приема сигналов с адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией, содержащая на передающей стороне аналого-цифровой преобразователь, а также последовательно соединенные линейный предсказатель, фильтр нижних частот, дёциматор, кодер, а на приемной стороне - последовательно соединенные декодер, интерполятор, нелинейный преобразователь, блок двухкратного дифференцирования, фильтр верхних частот, сумматор и ли нейный предсказатель, а также цифро аналоговый преобразователь, причем второй выход декодера подключен к второму входу линейного предсказател а второй вход сумматора также соединен с вьосодом интерполятора 2j. Однако в данной системе необходима передача некоторой избыточной информации, что приводит к уменьш ию пропускной способности цифровьСс теле фонных каналов. , , Цель изобретения - увеличение про пускной способности цифровых-теЯефон .ных каналов. Поставленная цель достигается тем что в систему передачи и приема сигналов с адаптивной импульенЬ-кодовой модуляцией, содержащую йа передающей стороне аналого-цифровой преобразова 41 тель, а также последовательно соединенные линейный предсказатель, фильтр нижних частот, дёциматор, кодер, а на приемной стороне - последовательно соединенные декодер, интерполятор, нелинейньй преобразователь, блок двухкратного дифференцирования, фильтр верхних частот, сумматор и линейный предсказатель, а также цифро-аналоговый преобразователь, причем второй выход декодера подключен к второму входу линейного предсказателя, а второй вход сумматора также соединен с выходом интерполятора, на переданядей стороне введены умножитель и блок фильтров, причем первый вход блока фильтра и вход умножителя объединены и соединены с выходом аналого-цифрового преобразователя, выход умножителя подключен к второму входу блока фильтров, выход которого подключен к входу линейного предсказателя, а на приемной стороне введены умножитель и блок фильтров, причем первьй вход блока фильтров и вход умножителя объединены и соединены с выходом линейного предсказателя, выход перемножителя подключен к второму входу блока фильтров, выход которого подключен к цифро-аналоговому преобразователюБлок фильтров содержит N элементов фильтрации, каждый из которых состоит из последовательно соединенных линий задержки, умножителя и сумматора, причем вход линии задержки и второй вход сумматора являются соответственно первым и вторым входами элемента фильтрации, а выход линии задержки и выход сумк{атора являются соответственно первым и вторым выходами элемента фильтрации, причем первШ и второй входы первого элемента фильтрации являются соответствукярфш входами блока фильтров, первый и второй выходы предьщущего элемента фильтрации подключены к соответствующим входам последующего элемента фильтрации, а второй выход. N -го элемента фильтрации является выходом блока фильтров На чертеже -дана структурная электрическая схема предлагаемой системы. Система содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, линейный предсказатель 2 передачи, фильтр 3 нижних частот, дёциматор 4, кодер 5, декодер 6, интерполятор 7, нелинейньй преобразователь 8, блок 9 двухкратного дифференцирования, фильтр 10 верхних частот, сумматор 11, линейный предсказатель 12 передачи, цифро-аналоговый преобразователь 13, умножители 14 и 15, блоки 16 и 17 фильтров, каждый из которых содержит N элементов фильтрации 18 - 18)|( и 19 - 9. Элемент фильтрации состоит из линии 20 задержки, умножителя 21, сумматора 22. ч. Система-работает следующим образо Исходный речевой сигнал поступает на вход АЦП Т, где дискретизируется по Котельникову. Ползгченные цифровые отчеты с выхода АЦП 1 поступают на вход умножителя 14 и первый вход блока фильтров. Для уменьшения числа передаваемых коэффициентов линейного предска:зания поступающий с выхода АЦП 1 сигнал с некоторым интервалом корреляции V преобразовывается в последовательных элементах фильтрации 18 , - 18м с общей передаточной функцией D(р), коэффициенты которой рассчитаны под усредненную спектральную плотность речевого сигнала, полученную на представительном фрагменте достато ной длительности.в сигнал с интервалом корреляции V V . Предлагается увеличивать интервал корреляции V за счет изменения формы спектральной плотности сигнала в исходной полосе частот. После обработки в последовательно соединенных элементах фильтрации 181 - 18| сигнал поступает на вход линейного предсказателя 2 передачи, где формируется функция возбуждения и рассчитываются коэффициенты линейного предсказателя передачи. С выхода линейного предсказателя 2 передачи сигнал поступает на вход фильтра 3 нижних частот, где отфильт .ровывается и подается на вход децима тора 4. В дециматоре 4 происходит уменьшение частоты дискретизации. По лученный сигнал (прореженная низкоча Четная функция возбуждения и коэффй ,1ЧЙёнты Jlинeйнoгo предсказания) обра атьшается в кодере 5 и передается на приемную сторону. На приемной стороне принятыйиз канала сигнал обрабатьгоается в декодере 6, при этом коэффициенты линейного предсказания с второго выхода декодера 6 поступают на второй вход линейного предсказателя 12 приема, а прореженная низкочастотная часть функции возбуждения первого выхода декодера 6 поступает на вход интерполятора 7, где ее частота дискретизации увеличивается, до величины частоты дискретизации исходного речевого сигнала. С выхода интерполятора 7 низкочастотная часть функции возбуждения поступает на второй вход сумматор.а 7 и вход нелинейного преобразователя 8, где осуществляется формирование гармоник основного тона в высокочастотной части спектра функции возбуждения. С выхода нелинейного преобразователя 8 сигнал поступает на вход блока 9 двухкратного дифференцирования, где осуществляется выравнивание спектра высокочастотной части функции возбуждения. С выхода блока 9 двухкратного диф ференцирования высокочастотная часть функции возбуждения поступает на вход фильтра 10 верхних частот, где отфильтровывается участок спектра под неискаженную низкочастотную часть функции возбз сдения. С выхода фильтра 10 верхних частот высокочастотная часть функции возбуждения поступает на первый вход сумматора 11, где происходит ее объединение с неискаженной частью функции возбуждения. С выхода сумматора 11 сформированная функция возбутвдения поступает на первый вход линейного предсказателя 12 приема, где осуществляется синтез сигнала методом линейного предсказания. С выхода линейного предсказателя 12 приема сигнал с ин тервалом корреляции .поступает на последовательно соединенные элементы фильтрации 19: - 19ц с общей передаточной функцией, обратной передаточной функции последовательно соединенньк элементов фильтрации 18 - ISfj Яапередаче, т.е. 1/D(r), где преобразуется в сигнал с исходным интервалом корреляции . Восстановленный цифровой сигнал с второго выхода элемента фильтрации 19ц поступает на вход цифро-аналогового преобразоваеля 13 и преобразуется там в аналоговый речевой сигнал. Таким образом, в предлагаемом устройстве увеличивается пропускная способность цифровых телефонных каналов.

1. СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА СИГНАЛОВ С АДАПТИВНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ИМПУЛЬСНО-КОДОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ, содержащая на передающей стороне аналого-цифровой преобразователь, а также последовательно соединенные линейный предсказатель, фильтр нижних частот, дециматор, кодер, а на приемной стороне - последовательно соединенные декодер, интерполятор, нелинейный преобразователь, блок двухкратного дифференцирования, фильтр верхних частот, сумматор и линейный предсказатель, а также цифро-аналоговьй преобразователь, причем второй выход декодера подключен к второму входу линейного предсказателя, а второй вход сумматора также соединен с выходом интерполятора, отличающаяся тем, что, с целью увеличения пропускной способности цифровых телефонных каналов, на передающей стороSU,.., 1100741 ЭС5 Н 04 В 12/00. Н 04 J 11/00 не введены умножитель и блок фильтров, причем первъй вход блока фильтров. и вход умножителя объединены и соединены с выходом аналого-цифрового преобразователя, выход умножителя подключен к второму входу блока фильтров, выход которого подключен к входу линейного предсказателя, а на приемной стороне введены умножитель и блок фильтров, причем первый вход блока фильтров и вход умножителя объединены и соединены с выходом линейного предсказателя, выход перемножителя подключен к второму входу блока фильтров, выход которого Подключен к цифро-аналоговому преобразователю. 2. Система по п. 1, о т ли ч а ю,щ а я с я тем, что блок фильтров содержит N элементов фильтрации, каждый из которых состоит из последовательно соединенных линий задержки, умножителя и сумматора, причем вход линии задержки и второй вход «умматора являются соответственно первьм и вторым входами элемента фильтрации, а выход линии задержки и выход сум- J матора являются соответственно первым t и вторым выходами элемента фильтрации, причем первый и второй входы - первого элемента фильтрации являются соответствующими входами блока фильтров, первый и второй выходы предьщущего элемента фильтрации подключены к соответствующим входам последующего элемента фильтрации, а второй вход N -го элемента фильтрации явля.ется выходом блока фильтров.