Устройство для передачи и приема цифровых сигналов Советский патент 1986 года по МПК H04L25/40 

112

Изобретение относится к передаче данных и может найти применение при построении систем передачи сигналов в цифровой форме, например систем передачи сигналов цветного и черно- белого телевидения.

Цель изобретения - уменьшение ошибок при передаче быстроменяющихся цифровых сигналов.

На фиг. 1 изображена структурно- электрическая схема передающей стороны устройства; на фиг. 2 - то же, приемная сторона устройства.

Устройство содержит на передающей стороне вычитатель 1, первьш кодирующий блок 2, первый дешифратор 3, второй дешифратор 4, декодирующий блок 5, сумматор 6, второй кодирую- ший блок 7, третий дешифратор 8, четвертый дешифратор 9, вычислительный блок 10, два инвертора II, 12 и два элемента И 13, 14, а на приемной стороне - первьш дешифратор 15, декодирующий блок 16, сумматор 17, кодирующий блок 18,. второй дешифратор 19, третий дешифратор 20, вычислительный блок 21, два инвертора 22, 23 и два элемента.И 24, 25.

Устройство работает следуюш 1м образом.

Вычитатель 1 образует разностный сигнал путем вычитания из входного сигнала предсказанного сигнала с выхода сумматора 6. Первый кодирующий блок 2, определяет правило разбиения области значений разностного сигнала на подобласти квантования и правило оценки, которое ставит в соответстви значениям разностного сигнала в подобласти одно из оценочных значений (код уровня). В первом дешифраторе 3 формируется выходной сигнал передающей стороны в соответствии со следующей логикой работы: а) еапи код сигнала на выходе первого кодир5таще- го блока 2 (код уровня) меньше код верхней границы зоны и одновременно больше.кода нижней границы зоны, то выходной сигнал будет равен разности кода сигнала с выхода первого коди- блока 2 и кода нижней грани- 11Ы зоны; б) если код сигнала на выходе первого кодирующего блока 2 Йольше кода верхней границы зоны, то выходной сигнал будет равен разности кодов верхней и нижней границ зоны; i7 во всех остальных случаях в канал связи поступает сигнал, соответ

0

5

5I5

ствующий нулю. Второй дешифратор 4 формирует код сигнала, эквивалентньй коду сигнала с выхода первого коди- рующего блока 2, с помощью суммирования кода вьгх;одного сигнала первого дешифратора 3 с кодом нижней границы зоны..Декодирующий блок 5 выполняет функцию, обратную функции первого кодируюа(его блока 2. Сумматор 6 выполняет функцию предсказателя значений передаваемого сигнала на входе устройства на основе ранее переданных сигналов, Второй декодируюш;ий блок 7 определяет правило разбиения

5 области значений предсказанного сигнала на зоны предсказания и правило оценки, которое ставит всем значениям предсказанного сигнала в зоне в соответствие значения кодов нижней и верхней границ зоны предсказания, при этом с его первого выхода на вход первого дешифратора 3 подается код нижней и верхней границ зоны предсказания, а со второго выхода - только код нижней границы зонь: предсказания. Третий деЕшфратор 8 вьтолняет функцию распознавания крайних зон. Сигнал на его одном выходе появляется при минимальном (нулевом) значении кода нижней зоны, а на другом выходе - п-ри максимальном значении этого же кода. Четвертый дешифратор 9 выполняет функцию распознавания перегрузки сигнала. Сиг5 нал на его одном выходе-появляется при минимальном (нулевом) значении кода выходного сигнала первого дешифратора 3, а на другом выходе - при максимальном значении этого же

0 сигнала. Вычислительный блок 10 осуществляет ко-ррекцию кода нижней границы зоны путем добавления или вычитания из его значения единицы в ситуациях перегрузки. Для этого его

45 первый вход подключен к выходу второго декодирующего блока 7 для приема кода нижней границы зоны. На его второй вход (добавления единицы) сигнал поступает с выхода третьего 50 дешифратора 8 через инвертор 11 и первый вход элемента И 13 и с выхода четвертого дешифратора 9 через второй вход элемента И 13. На третий вход (вычитания единицы) сигнал 55 поступает с выхода третьего дешифратора 8 через июзертор 12 и первый вход элемента И 14 и с выхода четвертого дешифратора 9 через второй

0

3

вхрд элемента И 14. Выход вычислительного блока 10 подключен ко второму входу второго дешифратора А для передачи значения скорректированного кода нижней границы зоны.

Работа устройства рассматривается на примере передачи цифрового сигнала с восьмью разрядами на один отсчет передава.емого сигнала, четырехразрядной шкалой квантования в первом кодирующем блоке 2 и девятью зонами во втором кодирующем блоке 7.

На передающей стороне в вычита- теле 1 из сигнала на входе и выходного (предсказанного) сигнала сумматора 6 образуется девятиразрядный .разностный сигнал. В первом кодирующем блоке 2 разностньй сигнал преобразуется в четырехразрядный код уровня и передается на первый вход первого дешифратора 3. На второй вход первого дешифратора 3 подаются из второго кодирующего блока 7 четырехразрядные коды нижней и верхней границ зоны предсказания. В первом дешифраторе 3 .код уровня сигнала преобразуется в соответствии с логикой его работы в трехразрядный код выходного сигнала передающей стороны, который поступает в канал связи. Во втором дешифраторе 4, декодирующем блоке 5 и сумматоре 6 осуществляется преобразование выходного сигнала передающей стороны в предсказанное значение входного сигналд, поступающего на вход переда ющей стороны. Предсказанньй сигнал в вычитателе 1 позволяет получить разностный сигнал и во втором декодирующем блоке 7 и определить коды нижней и верхней границ зоны предсказания. Выбор значений уровней квантования в первом кодирующем блоке 2 и границ зон предсказания во втором кодирующем блоке 7 при передаче телевизионных сигналов осуществляется, как правило, экспериментальным путем с учетом психофизиологических свойст

зрения, t

Дополнительно введенные в устройство третий 8 и четвертьй 9 дешифраторы, вычислительньм блок 10, два инвертора 11, 12 и два элемента И 13 14 позволяют распознавать ситуации перегрузки, т.е. выхода значения раз ностного сигнала на входе первого

41515

кодирующего блока 2 за предельное значение уровней квантования, как в положительной, так и в отрицательной подобластях. Если перегрузка первого

5 кодирующего блока 2 распознана, то кодирование будет осуществляться не в зоне, определяемой вторым кодирующим блоком 7 5 а в соседней (скорректированной) зоне, имеющей код номера

10 на единицу больше или на единицу

меньше в зависимости от того, в какой из подобластей произошла перегрузка. Коррекция кода нижней границы зоны осуще гтвляется в вычислительном бло15 ке 10. Для этого на его входы подается код нижней границы с выхода второго кодирующего блока 7 и сигналы добавления или вычитания единицы с выходов элементов И 13 и 14. Скор20 ректированное значение кода нижней границы зоны подается на второй вход второго дешифратора 4. Устройство позволяет ускорить процесс отработки быcтpoмeняюшJ xcя телевизионных

25 сигналов и таким образом уменьшить ошибки в его передаче.

Работа устройства на приемной стороне, которое по составу блоков представляет собой часть устройства передающей стороны, заключается в декодировании принятого из канала связи сигнала и восстановлении из него выходного сигнала, поступающего на выход всего устройства. Разность 35 значений входного и выходного сигнала устройства характеризует ошибку передачи сигналов.

Формула изобретения 40

Устройство для передачи и приема цифровых сигналов, содержащее на передающей стороне последовательно соединенные вычитатель, первьй коди- рующий блок, первый дешифратор, вто- - рой дешифратор, декодирующий блок, сумматор и второй кодирующий блок, причем выход сумматора подключен к входу вычитателя, а на приемной сто30

50

роне последовательно соединенные

первьй дешифратор, декодирующий блок, сумматор и кодирующий блок, отличающееся тем, что, с целью уменьшения ошибок при передаче бы- 55 строменяклцихся цифровых сигналов, на передающей стороне в него введены третий и четвертый дешифраторы, вычислительньй блок и две цепи, каждан из которых состоит из последовательно соединенных инвертора и элемента И, при этом первый выход второго кодирующего блока подключен к второму входу первого дешифратора, а второй выход - к первому входу вы- -числительного блока и к входу третьего дешифратора, выходы которого подключены к входам инверторов, выход первого дешифратора подключен к входу четвертого дешифратора, выходы которого подключены к вторым входам элементов И, выходы которых подключены к второму и третьему входам вычислительного блока, выход которого подключен к второму входу второго дешифратора,на приемной стороне

введены второй и третий дешифраторы, вычислительный блок и две цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных инвертора и элемента И, причем выход кодирующего блока подключен к первому входу вычислительного блока и к входу второго дешифратора, выходы которого подключены к входам инверторов, вход первого дешифратора соединен с входом третьего дешифратора, выходы которого подключены к вторым входам элементов И, выходы которых подключены к второму и третьему входам вычислительного блока, выход которого подключен к второму входу первого дешифратора.

Изобретение относится к области передачи данных. Уменьшаются ошибки при передаче быстроменяющихся цифровых сигналов. Устр-во состоит из передающей и приемной сторон, содержащих каждая кодируюпщй блок (КВ), три дещифратора (ДШ), декодирующий блок,, сумматор, вычислительный блок, два инвертора и два элемента И. Кроме того, передающая сторона дополнительно содержит вычитатель, 2-й КБ и 4-й да. На передающей стороне осуществляется распознавание ситуации перегрузки, т.е. выхода значения, разностного сигнала за предельное значение уровней квантования,как впо- лолдительной, так и в отрицательной подобластях. После втого осуществляется коррекция кода нижней границы зоны. На приемной стороне осуществляется декодирование принятого из канала связи сигнала и восстановление из него выходного сигнала, поступающего на выход всего устр-ва. Разность значений входного и выходного сигналов устр-ва характеризует ошибку передачи сигналов. Цель достигается введением на передающей и приемной сторонах по два ДШ, вьгчис- лительномуч блоку, два инвертора и два элемента И. 2 ил. W го 4; ел СП

Редактор А. Долинич

фиг. Z

«ччСоставитель О. Андрушко

Техред О.ТортвайКорректор Т. Колб

Заказ 3616/58Тираж 624 .Подписное

ВНИИШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4