Устройство преобразования сигналов с дельта-сигма модуляцией в сигналы с импульсно-кодовой модуляцией Советский патент 1986 года по МПК H03M7/36 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может, быть использовано в системах передачи данных.

Цель изобретения - повьш1ение быстродействия .

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2- принципиальная схема первого логического блока; на фиг, 3 - принципиальная схема второго логического блока.

Устройство преобразования сигналов с дельта-сигма модуляцией (ДСМ) в сигналы с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ) содержит двоичный счетчик 1j первый и второй логические блоки 2 и 3, накапливаюпщй сумматор 4, элемент НЕ 5, первый, второй и третий D-триггеры 6-8, информационный вход 9, тактовьй вход 10 и выход 11. Первый логический блок 2 выполнен на первой и второй группах 12 и 13 по К-1 элементов Исключающее РШИ, второй логический блок 3 выпо{1нен на элементе ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ 14, элементе ИЛИ-НЕ 15, первом и втором элементах И 16 и 17, элементе ИЛИ 18, элементе НЕ 19, первой и второй груп Л1ах 20 и 21 элементов ИЖ - НЕ.

Устройство преобразования сигналов с ДСМ в сигналы с ИКМ работает как перекурсивньй цифровой фильтр с треугольной импульсной характеристикой или триангулярный цифровой фильт (ТЦФ). Коэффициенты этого фильтра пр принимают только целочисленные значе ния, а два соседних коэффициента отмечаются на единицу. Эти коэффициенты генерируются двоичным счетчиком 1 по мере поступления синхроимпульсов на вход 10. Для любых двух соседних отсчетов ДСМ сигнала можно записать их сумму (разность), результаты этих вычислений приведены в табл. 1,,

ДСМ

Таблица 1

.l.

Здесь ДСМ . и ДСМ. - отсчеты ДСМ сигнала соответственно в i и

0

5

0

5

5

30

i + l моме.гты; Г и I - значения суммы (разности) коэффициентов для этих моментов соответственно для нарастающей и ниспадающей ветвей импульсной характеристики; В - величина коэффициента ТЦФ в i-й момент.

Отсчеты ДСМ сигнала поступают с входа 9 устройства на информационные входы первого и третьего D-триг- геров 6 и 8. Частота синхроимпульсов на входе 10 вдвое меньше частоты поступления отсчетов ДСМ сигнала. Поскольку синхронизация первого D-триг- гера 6 по отношению к третьему D- триггеру 8 осуществляется через элемент НЕ 5, то в эти триггеры 6 и 8 L записываются отсчеты ДСМ сигнала с соседними номерами. После прихода очередного синхроимпульса сигнала с выхода первого 1)-триггера 6 переписывается во второй D-триггер 7, поскольку сигналы на выходах первого и третьего D-триггеров 6 и 8 изменяется в разные моменты времени (из-за . инверсной синхронизации), а для обеспечения максимального быстродействия необходимо, чтобы оба значения ДСМ сигнала появлялись в один и тот же момент времени.

На управляющий вход первого логического блока 2. поступают отсчеты ДСМ сигнала с выхода второго D-триг- гера 7. По каждому разряду двоичного .счетчика 1, кроме старшего К-го разряда, логический блок 2 осуществляет функцию, представленную в табл. 2, Таблица2

31279С73

десь i - значение, соответствующего разряда двоичного счетчика 1;

К - значение старшего разряда двоичного счетчика 1;

ДСМ - значения отсчета ДСМ, причем для удобства значение -1 ДСМ заменено на

п ц

Увеличение значения коэффициента, соответствующего i-му моменту, в два раза производится с помощью пе- рекрестной связи с выходов второго логического блока 3 на входы накапливающего сумматора 4, на, вход младшего разряда которого подается сигнал логической единицы.

Таким образом, преобразование сигналов с ДСМ в сигналы с ИКМ осуществляется на основе триангулярного цифрового фильтра с одновременной обработкой двух соседних ДСМ отсчетов, благодаря чему последние можно -подавать на вход устройства с вдвое большей частотой.

Формула изобретения

1. Устройство преобразования сигналов с дельта-сигма модуляцией в сигналы с импульсно-кодовой модуляцией, сод ержащее двоичный счетчик, первый логический блок и накапливающий сумматор, выходы которого являются выходами устройства, причем вход двоичного счетчика является тактовым

У - значение соответствзтощего разряда на выходе первого логического блока 2.

Логическая функция, реализуемая

по каждому разряду вторым логическим блоком 30 описана в следующей таблице истинности (табл. 3).

Таблица

входом устройства, а выходы двоичного счетчика соединены с соответствующими информационными входами первого логического блока, отлчающее ся тем, что, с целью повьшения быстродействия, в него введены второй логический блок, первый, второй и третий D-триггеры и элемент НЕ, выход которого соединен с входом синхронизации первого D-триггера, выход которого соединен с информационным входом второго D- триггера, информационные входы первого и третьего D-триггеров объединены и подключены к информационному входу устройства, входы синхронизации второго и третьего D-триггеров объединены с входом элеме нта НЕ и входом двоичного счетчика, выход старшего разряда которого соединен первым управляющим входом второго логического блока, информационные входы и выходы которого подключены соответственно к выходам первого логического блока и входам накапливающего сумматора, второй управляющий вход второго логического блока объединен с управляющим входом первого логического блока и подключен к выходу второго D-триггера, третий управляющий вход второго логического блока соединен с выходом третьего D-триггера.

2,Устройство по п„ 1j отличающееся тем, что первьш логический блок выполнен на первой и второй группах по К--1 элементов ИСКЛЮЧАЮи1ЕЕ ИЛИ, первые входы элементов ИС-КгаоЧАЮЩЕЕ ИЛИ первой группы являются соответствующими входа1уги первого логического блока, а вторые входы объединены и подключены к К-му входу первого логического блока выходы злемантов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первой группы соединены с первыми входами соответств тощих элементов ИСКЛЮ ЧАКЯЦЕЕ ИЛИ второй группы, вторые входы которых объединены и подключены к управляющем у входу первого логического блока, выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ второй группы являются выходами первого логического блока, где К - число разрядов двоичного счетчика..

3,Устройство по п. 1, о т л- и - чающееся тем, что второй логический блок выполнен на элементе ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ I-LUM - НЕ, элементе ИЛИ, элементе НЕ, двух элементах И, элементе- ИЛИ - НЕ и двух группах элемен

-

10

15

20

25

30

3 6 -

тов ИЛИ - НЕ, первые входы элементов ИПИ - НЕ первой группы являются соответствующими входами второго логического блока, выходы элементов ИЛИ - НЕ Цервой группы соединены с первыми

%

входами соответствующих элементов И,ПИ - НЕ второй группы, выходы которых являются соответствующими выходами второго логического блока, вторые входы элементов ИЛИ - НЕ первой и второй групп объединены и подключены соответственно к выходу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ - НЕ и выходу элемента ИЛИ, первый и второй входы которого подключены к выходам соответствующих элементов И, первый вход первого элемента И объединен с первым входом элемента ИЛИ - НЕ и подключен к первому yпpaвляюp eмy входу второго логического блока, второй вход элемента ИЛИ - НЕ объединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮ1 ЕЕ ИЛИ - НЕ и вторым входом первого элемента И и подключен к второму уп- paвляющe ry входу второго логического блока, выкод элемента ШШ - НЕ соединен с первьЕ входом второго элемента И, второй вход которого объединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ЯПИ - НЕ и входом элемента НЕ и подключен к третьему управляющему входу второго логического блока, выход элемента НЕ соединен с третьим входом первого элемента И,

Изобретение относится к вычислительной технике. Его использование в системах передачи данных позволяет повысить быстродействие этих систем. Устройство содержит двоичный счетчик, первый логический блок и накапливающий сумматор, образующие триангуляци- онньй цифровой фильтр. Введение второго логического блока, трех D-триг- геров и элемента НЕ обеспечивает одновременную обработку этим фильтром двух соседних отсчетов входного сигнала. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл. ьэ со sj 00

10

Фиг,.

Г

Dt/5i

Ф(г.2

2Q

2П

ti

r-Q

KjL

r

Редактор A. Ворович

Составитель О. Ревинский

Техред А.Кравчук Корректор: В.Бутяга

Заказ 6854/58Тираж 816Подписное

ВНИИПИ 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

17

Г

/8

Фмг-З