Устройство для блокового кодирования дельта-модулированного сигнала Советский патент 1986 года по МПК H03M7/32 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах передачи информации. Цель изобретения - уменьшение искажений преобразования и расширение области применения. На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство для блокового кодирования дельта-модулированного сигнала содержит дешифратор 1 комбинаций символов, блок 2 элементов ЗАПРЕТ, кододатчик 3, делитель 4 частоты, умножитель 5 частоты, первый и второй формирователи 6 и 7 комбинаций символов, блок 8 перемножителей, решающий блок 9, первый и второй фор мирователи 10 и 11 кодовых слов,элемент ИЛИ 12, информационньш вход 13 тактовый вход 14 и выход 15. Дешифратор 1 комбинаций символов может быть реализован на регистре сдвига, при этом тактовый вход регистра является информационным входом дешифратора 1, а вход обнуления регистра и вход записи единицы в ег первый разряд объединены и являются управляющим входом дешифратора 1. Делитель 4 частоты предназначен (ДЛЯ деления тактовой частоты fj на т, где га - число элементов в комбинациях символов, на которые разделяется исходный дельта-модулированный сигнал (ДМ-сигнал). Умножитель 5 частоты служит для умножения частоты на п, где п число разрядов в кодовых словах,с по мощью которых кодируются т-элементные комбинации символов, . Формирователи 6, 7, 10 и 11 могу быть выполнены в виде наборов регистров сдвига либо на программируем1ых запоминающих устройствах. Число раз рядов формирователей 6 и 7 равно т, а формирователей 10 и 11 - п. Блок 8 перемножителей производит поэлементное сравнение комбинаций н первых и вторых входах с комбинация ми символов исходного ДМ-сигнала. Р шающий блок 9 вьщает сигнал на соот ветствующем выходе в случае совпадения комбинаций в соответствующем разряде блока 8. Таким образом, решающий блок 9 в полняет функции накопителя ,и элемен та сравнения с порогом в каждом сво разряде. Оба блока 8 и 9 могут быть выполнены на программируемых запоминающих устройствах. Нпоковое кодирование ДМ-сигнала состоит в следукмцем. Исходный двоичный ДМ-сигнал интерпретируется как последовательность неперекрывающихся ш-элементных комбинаций символов. Общее число различных т-элрментных комбинаций равно 2 . Каждая комбинация символов имеет определенное число символов 1, иначе говоря, характеризуется весом. Можно показать, что количество т-злементных комбинаций с весом t равно С . Таким образом имеется всего одна комбинация с весом О, m комби1, комбинаций с наций с весом весом 2 и т.д. В соответствии с весом все т-элементные комбинации символов можно распределить по т+1 классу. Затем экспериментально определяются вероятности появления тех или иных комбинаций. Наиболее вероятные комбинации в каждом классе нумеруются числами от О до т, записываемьши в двоичном п-разрядном коде. Таким 6бразом получается т+1 комбинация4 После этого оставшиеся комбинации символов упорядочиваются в соответствии с величинами их вероятностей, а (т+1) наиболее вероятных из них нумеруются числами от т+1 до 2 -1. В результате произвольная т-элементная комбинация символов ДМ-сигнала (общее число которых равно 2 ) как бы подменяется для передачи одной из выделенных комбинаций. При этом вся совокупность вьщеленных комбинаций символов отождествляется с п-разрядньши кодовыми словами, которые поступают по тракту передачи на приемную сторону, где однозначно преобразуются в соответствующие т-элементные комбинации символов и далее поступают на демодулятор ДМ-сигнала. Следовательно, из общего числа 2 т-элементных комбинаций символов передаются точно (без искажений) 2 комбинаций, а любая из остальных подменяется одной из разрешенных, минимально отличающейся от нее. Устройство для блокового кодирования ДМ-сигнала работает следующим образом. С помощью делителя 4 частоты из тактовых импульсов формируется регулярная последовательность импульсов с частотой ff /m, управлянидая разделением ДМ-сигнала на m-элемент ные неперекрывающиеся комбинации символов и формированием выходных п-разрядных кодовых слов. Из нее умножителем 5 частоты формируется регулярная последовательность импульсов с частотой f - , определяю щая частоту следования символов пре образованного сигнала. Исходный ДМ-сигнал поступает на вход дешифратора 1, где определяет ся вес каждой т-элементной комбинации символов, и на. третий вход блока 8 перемножителей. На первые входы последнего поступают с формирователя 6 Z -Cm+l) комбинаций символов , которые имеют наибольшие вероятности среди комбинаций, составляющих дополнение к множеству наибо лее вероятных комбинаций в .весовых классах. На вторые входы блока 8 поступают с формирователя 7 2 -2 комбинаций, не относящихся к разрешенным. Эти комбинации символов в формирователях 6 и 7 устанавливаются заранее на основе известных веро ятностных свойств ДМ-сигнала. Если входная комбинация символов совпадает с одной из комбинаций, фо мируемых блоками 6 и 7, то на соответствующем ; выходе решающего блока 9 формируется сигнал, который запре щает прохождение через блок 2 сигнала с соответствующего выхода деши ратора 1 на формирователь 10 кодовы слов и запускает соответствующую ячейку в формирователе 11. В противном случае ни на одном из выходов решающего блока 9 сигнал не формируются. В соответствии с ве сом .комбинации символов на одном из выходов дешифратора 1 формируется импульс, который проходит через открытьй элемент ЗАПРЕТ в блоке 2 и з пускает соответствующую ячейку п-ра рядного кодового слова в формирователе 10, кодирующем наиболее вероят ные га-элементные комбинации символов ДМ-сигнала. Полученные в обоих формирователях 10 и 11 кододатчика 3 кодовые слова через элемент ИЛИ .12 выводятся с частотой f - на выход устройст m Величина - является коэффициенптом уменьшения скорости передачи. Благодаря тому, что величины тип выбираются из условия m п: log(m+1 а не как в известном устройстве, появляется возможность варьировать уменьшение скорости передачи. Кодирование не только наиболее вероятных из т-элементных комбинаций символов ДМ-сигнала как в известном устройстве, но и следующих за ними по величине вероятности комбинаций позволяет уменьшить искажения преобразования, так как без ошибок передается большее число комбинаций. Кроме того, эти комбинации наиболее вероятны. Фор -мула изобретения Устройство для блокового кодирования дельта-модулированного сигнала, содержащее дешифратор комбинаций символов, информационный вход которого является информационным входом устройства, кододатчик, выход которого является выходом устройства, умножитель частоты и делитель частоты, вход которого является тактовым входом устройства, а выход подклю чен к управляющему входу дешифратора комбинаций символов, первому управляющему входу кододатчика и входу умножителя частоты, выход которого соединен с вторым управляющим входом кододатчика, отличающееся тем, .что, с целью уменьшения искажений преобразования и расширения области применений, в него введены первый и второй формирователи комбинаций символов, блок перемножителей, решающий блок и блок элементов ЗАПРЕТ, а кододатчик выполнен на первом и втором формирователях кодовых слов и элементе ИЛИ, выход которого является выходом кододатчика, первые и вторые управляющие входы формирователей кодовых слов соответственно объединены и подключены к соответствующим управляющим входам кододатчика, первые и вторые входы формирователей комбинаций символов соответственно объединены и подключены к тактовому входу устройства и выходу делителя частоты, выходы первого и второго формирователей комбинаций символов подключены соответственно к первым вторым входам блока перемножителей, ыходы которого соединены с соответтвующими входами решающего блока, a третий вход объединен с информаионным входом дешифратора комбиаций символов, выходы которого под5 12757806

ключены к разрешающим входам блока ми второго формирователя кодовых

элементов ЗАПРЕТ, выходы которогослов кододатчика и подключены к сосоединены с соответствующими инфор-ответствующим выходам решающего бломационными входами первого формиро-j ка, выходы формирователей кодовых

вателя кодовых слов кододатчика,слов кододатчика соединены с входами

а запрещающие входы объединены с со-элемента ИЛИ кододатчика. ответствукяцими информационными входа

Изобретение относится к вычислительной технике. Его использование в цифровых системах передачи информации обеспечивает уменьшение искажений преобразования и расширение области применения. Устройство содержит дешифратор 1 комбинаций символов, кододатчик 3, умножитель 5 частоты, делитель 4 частоты. Введение блока 2 элементов ЗАПРЕТ, формирователей 6, 7 комбинаций символов, блока 8 перемножителей, решающего блока 9, формирователей 10, 11 кодовых слов и элемента 12 ИЛИ позволяет кодировать не только наиболее веро.ятные комбинации символов дельта-модулированного сигнала, но и следующие за ними по величине вероятности. 1 ил.