Дельта-кодер с инерционным компандированием Советский патент 1987 года по МПК H04B1/64 

to

11305877

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для использования в радиорелейных и тропосферных системах связи с переменной скоростью передачи цифровой информации.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения стабилизации величины отношения сигнал/шум квантования в зависимости от уровня (дисперсии) входного сигнала и скорости преобразования .

На фиг. 1 представлена структурная схема дельта-кодера с инерционным компандированием; на фиг, 2 -. схема функционального преобразователя.

Дельта-кодер с инерционным компандированием содержит блок 1 разности, вход 2 дельта-кодера с инерционным компандированием, компаратор 3, формирователь А информационной импульсной последовательности, вход 5 тактовой частоты, выход 6 дельта-ко;;ера с

2

тракт связи. В схеме дельта-кодера предусмотрено, что положительной полярности сигнала разности соотве ствуют символы 1 в информационно последовательности на выходе и уве личение аппроксимирующего) напряжен на выходе местного декодера, а отр цательной полярности - символы О и уменьшение аппроксимирующего нап жения. При этом каждый символ 1 увеличивает, а каждый символ О, наоборот, уменьшает аппроксимирующ напряжение на один шаг квантования Абсолютная величина этого приращен 15 формируемого интегратором 10, при фиксированных параметрах схемы зав сит от величины напряжения на упра ляюр ем входе амплитудно-импульсног модулятора 7, Источник 9 постоянно смещения обеспечивает единичную пл щадь импульсов, формируемых на вых де АИМ 7, при отсутствии управляющ го сигнала,

В функцию АИМ 7 входит также пр

20

инерционным компандированием, ампли- образование однополярного сигнала

тудно-импульсный модулятор 7 (APiM), первый сумматор 8, источник 9 постоянного смещения, интегратор 10, фильтр 11 нижних частот (ФНЧ), дифференцирующую цепь 12, детектор 13 огибающей, частотный детектор 14, функциональный преобразователь 15 и умножитель 16,

Функциональный преобразователь содержит блок 17 деления постоянной ве- 35 i зависящий от тактовой частоты.

Функциональный преобразователь 15 (фиг, З) реализует преобразование согласно выражению (1)

. mil,(1)

YD

откуда

личины на входное напряжение, блок 18 умножения, логарифматор 19, второй сумматор 20 и источник 21 постоянного напряжения,

Устройство работает следующим об- 40 разом.

Ограниченны по спектру речевой сигнал U(t) сравнивается в блоке 1 разности с аппроксимирующим напряжением U(t,), формируемым на выходе ин- 45 тегратора 10 в соответствии с выходной импульсной последовательностью. Разностный сигнал U(t) -.U(t) подается на компаратор 3, принимающий решение о знаке (полярности) этого сиг-50 нала, В моменты времени, определяемые тактовой частотой, на выходе формирователя 4 информационной импульсной последовательности, выполненного

Е - VD -lnJl -fbl-dnf - т m - г

- Inf

к.

где

f. -р

дисперсия производной входного сигнала;

тактовая частота преобразования ;

максимальная частота спектра 111

входного сиг нала; К - коэффициент пропорциональности .

в виде D-триггера, образуется поток единиц и нулей в соответствии со знаком сигнала разности,

Эта последовательность подается на интегратор (местный декодер) и в

77

2

тракт связи. В схеме дельта-кодера предусмотрено, что положительной полярности сигнала разности соответствуют символы 1 в информационной последовательности на выходе и увеличение аппроксимирующего) напряжения на выходе местного декодера, а отрицательной полярности - символы О и уменьшение аппроксимирующего напряжения. При этом каждый символ 1 увеличивает, а каждый символ О, наоборот, уменьшает аппроксимирующее напряжение на один шаг квантования. Абсолютная величина этого приращения, формируемого интегратором 10, при фиксированных параметрах схемы зависит от величины напряжения на управ- ляюр ем входе амплитудно-импульсного модулятора 7, Источник 9 постоянного смещения обеспечивает единичную площадь импульсов, формируемых на выходе АИМ 7, при отсутствии управляющего сигнала,

В функцию АИМ 7 входит также пре

на входе, соответствующего уровням О и 1, в двухполярный сигнал на выходе. Сигнал управления формируется с помощью последовательно соеди- ненных ФНЧ 11, дифференцирующей цепи 12, детектора 13 огибающей, а также частотного детектора 14 и функционального преобразователя 15, на выходе которого формируется коэффици-Е - VD -lnJl -fbl-dnf - т m - г

- Inf

к.

5 0

где

f. -р

5

дисперсия производной входного сигнала;

тактовая частота преобразования ;

максимальная частота спектра 111

входного сиг нала; К - коэффициент пропорциональности .

Таким образом, на выходе умножителя 16 имеется напряжение, численно равное значению оптимального щага квантования Е, описываемому в выражении (l), а так как при отсутствии

управляющего напряжения uiai квантования интегратора 10 равен единице, то в замкнутом состоянии обеспечивается оптимальность Е.

Функциональный преобразователь со- держит блок 17 деления постоянной величины на входное напряжение, выход которого подключен к первоьгу входу блока 18 умножения, а вход является выходом функционального преобразова- теля. Вход этого преобразователя подключен к входу логарифматора 19, а его выход подключен к первому входу второго сумматора 20, к второму входу которого подключен выход источни- ка 21 постоянного напряжения, а выход сумматора 20 подключен к второму входу блока 18 умножения.

Формула изобретения

1, Дельта-кодер с инерционным ком- пандированием, содержащий последовательно соединенные блок разности.

компаратор, формирователь информаци- 25 входу блока умножения подключен выонной импульсной последовательности, амплитудно-импульсный модулятор, к управляющему входу которого подключен выход источника постоянного смещения через сумматор, интегратор, соединенный с входом блока разности, фильтр нижних частот, дифференцируюгfoJ5

058774

тую цепь и детектор огибающей, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения стабилизации величины отношения сигнал/шум квантования в зависимости от уровня входного сигнала и скорости преобразования, введены последовательно соединенные частотный детектор, вход которого является тактовым входом дельта-кодера с инерционным компандированием, функциональный преобразователь и умножитель, к второму входу которого подключен выход детектора огибающей, а выход умножителя - к второму входу сумматора.

2. Дельта-кодер по п. 1, о т л и- ч а ю DI и и с я тем, что функциональный преобразователь содержит последовательно соединенные блок деления постоянной величины на входное напряжение, блок умножения, выход которого является выходом функционального преобразователя, а к второму

ход источника постоянного напряжения через второй сумматор, к второму входу которого через логарифматор подключен вход блока деления постоянной величины на входное напряжение, вход которого является входом функционального преобразователя.

Изобретение м.б. использовано в разнорелейных и тропосферных системах связи с переменной скоростью передачи цифровой информации. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения стабилизации величины отношения сигнал/ шум квантования в зависимости от уровня входного сигнала и скорости преобразования. Устр-во содержит блок 1 разности, вход 2 дельта-кодера с инерционным компандированием, компаратор 3, формирователь 4 информац. импульсной последовательности, вход 5 тактовой частоть, выход 6 дельта- кодера с инерц. компандированием, амилитудно-импульсный модулятор 7, сумматор 8, источник 9 постоянного смещения, интегратор 10, фильтр П нижних частот, дифференцирующую цепь 12, детектор 13 огибающей. Вновь введены частотный детектор 14, функциональный преобразователь 15, умножитель 16. По п. 2 ф-лы дано устройство преобразователя 15. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (О (Л со о ел оо

Редактор Л. Шандор

Фиг. 2

Составитель Л. Тимошина Техред В.Кадар

Заказ 1466/56 Тираж 639Подписное

ВНИИГИ 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

Корректор М. Шароши