Устройство конференц-связи для систем с дельта-модуляцией Советский патент 1988 года по МПК H04M3/56 

00

со ю

о

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано для организации телефонной конференц-свя- зи в цифровых системах связи, исполь- зующих дельта-мбдуляцию (ДМ) для аналого-цифрового преобразования речевых сигналов абонентов,

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости конференц-связи«

На фиг,1 представлена функциональная электрическая схема устройства конференц-связи для N участников- абонентов цифровой системы связи с ДМ; на г.2 - функциональная схема блока выбора канала; на фиг.З - функциональная схема блока выделения сиг- налов уровня; на фиг,4 - функциональная схема блока объединения и коммутации ДМ-сйгналов; на фиг.З - функ- циональная схема блока синхронизации.

Устройство конференц-связи для систем с ДМ содержит блок 1 вьщеления сигналов уровня, блок 2 выбора канала, блок 3 объединения и коммутации ДМ-сигналов и блок 4 синхронизации.

Блок выбора канала содержит формирователь 5 порогового уровня, элемент НЕ 6, первый дополнитепьный элемент И 7, второй дополнительный эле- мент И 8, первый и второй входные регистры 9 и 10, первый компаратор 11 цифровых сигналов, коммутатор 12 цифровых сигналов, первый и второй элементы И 3 и 14, первый и второй выходные регистры 15 и 16, второй и третий компараторы 17 и 18 цифровых сигналов, третий и четвертый элементы И 19 и 20, первый и второй D-триг- геры 2 и 22, первый и второй комму- таторы 23 и 24 аналоговых сигналов, первый и второй компараторы 25 и 26 ансШогоБых сигналов.

Блок выделения сигналов уровня содержит мультиплексор 27, блок 28 регистров, элемент ШТИ-НЕ 29, элемент И 30, блок 31 регистров, элемент ИЛИ- НЕ 32, второй блок 33 регистров сдвига, элемент И Ш-НЕ 34, -элементы И 35 и 36, элемент ИЛИ 37, блок 38 регистров, элемент РШИ 9, счетчик 40, дешифратор 41, ND-триггеров 42, N интеграторов 43,

Блок объединения и коммутации сигналов содержит мультиплексоры 44 и 45, дешифраторы 46 и 47, элементы ИЛИ 48, дельта-модуляторы 49 и 50, сумматор 51, дельта-модулйтор 52, мультиплексоры 53.

с

s 0

5

О . д

5

Блок синхрониза1щи содержит делители 54 и 55 частоты, таймер 56, элемент И 57, счетчик 58, дешифратор 59, триггер 60, D-триггер 61, элементы И 62 и 63.

Устройство конференц-свяяи для систем с ДМ работает следующим образом.

В устройстве конференц-связи блок 1 выделения сигналов уровня формирует оценочные уровни сигналов абонентов. Рассмотрим работу этого блока в соот ветствиии с его функциональной схе- ; мой (фиг.З).

Входные ДМ-сйгналы от N абонентов конференц-связи поступают на информа- :;ионные входь N-канального мульти- ; гшексора 27, который преобразует N лараллельных входных цифровых каналов в один выходной. При этом скорость передачи выходного цифрового канала в N раз вьш1е скорости входных каналов, т,е. за один период ДМ-сигнала, на выход мультиплексора 27 KONT- чутируется по одному символу ДМ-сиг- ;1алов каждого из N абонентов, Дпя этого К-разрядный двоичный счетчик 40, где К log 2 N, формирует номера N каналов абонентов в цифровом двоичном коде на основе сигнала f j fp, где f-nf частота тактирования, и посредством К выходов управляет их переключением в схеме. Частота сигнала f g в N раз выше частоты ДМ- . сигналов абонентов. Эти частоты мируются в блоке 4 синхронизации, функциональная схема которого представлена на фиг,5. В этом блоке делитель 54 частоты делит частоту сигнала тактовых импульсов таким обра- :шм, чтобы fg Nfj,, а делитель 55 частоты делит f на N. Последователь- 1ая обработка сигналов абонентов в блоке 1 выделения сигналов уровня позволяет, увеличив в N раз скорость, практически в N раз уменьшить объем оборудования, по сравнению со схемой параллельного анализа на активность ДМ-снгналов абонентов.

На вькоде N-канального мультиплексора 27 получаем цифровую ДМ-последо- нательность сигналов абонентов, уплот- :тлотненных во времени, которая по- ступает на информационный вход блока 28 регистров, состоящего из N 4-раз- Г1ЯДНЫХ регистров сдвига. Число разрядов регистров сдвига этого блока определяется особенностью метода ком

31

пандирования при ДМ аналоговых речевых сигналах абонентов. Рассматривается ДМ со слоговым компандированием основного тона, меняющая шаг квантования при следующих подряд четырех однородных посылках, для выделения которых и при(еняются 4-разрядные регистры сдвига, т.е. в нашем случае . Число регистров в блоке 28 определяется числом временных каналов (абонентов),таким образом чтобы символы ДМ-сйгналов каждого из N абонентов записывались в свой 4-разрядный регистр сдвига. Таким образом, н четырех разрядах лервого регистра сдвига блока 28 получаем последовательность из четырех символов ДМ- сигнала первого абонента, на четырех разрядах второго регистра сдвига-пог следовательность четырех символов ДМ-сигнала второго абонента и т.д, Подключение 4-разрядных регистров сдвига к входам и выходам блока 28 регистров, как и в блоках 31, 39 и 38 регистрой, осуществляется сигнало переключения временных каналов в схеме, поступающем на К входов управления блока регистров с выходов К-раз- рядов двоичного счетчика 40, Запись информации в регистры осуществляется по фронту тактовых импульсов сигнала частоты fg, поступающего на тактовые входы с блоков регистров.

При активности абонентов в их ДМ- сигналах появляются пачки из четырех и более однородных посылок. Они выделяются элементами ИЛИ-НЕ 29 (пачки нулей) и элементом И 30 (пачки еди ниц) и преобразуются в пачки единиц, при этом длина пачек ДМ-сигналов укорачивается на три символа. Далее уплотненные во времени пачки ДМ-сйгналов активных абонентов поступают на входы элементов И 35 (пачки еди- ниц) и 36 (ттачки нулей инвертированных в единицы) и соответственно инфо . мационные входы блоков 33 и 31 регистров. Блоки 33 и 31 регистров совместно с элементами ИЛИ-НЕ 32 и 34, а также элементами И 35 и 36 служат для устранения мешающих воздействий чередующихся пачек нулей и единиц, характерных для ДМ с компандированит- ем, при наличии в аналоговой части абонентского тракта высокочастотных мешающих воздействий, даже относител но низкого уровня. Блок 31 регистров совместно с элементом ИЛИ-НЕ 32 ис-

8926

ключает восприятие элементом И 35 пачки единиц, которая появляется на следующих восьми тактах ДМ-сигнала .непосредственно после пачки нулей, а соответственно блок 33 регистров с элементом ИЛИ-НЕ исключает восприя- тие элементом И 36 пачки нулей, ин вертированной в пачку единиц элемен-

0 том И 30, которая появляется на следующих восьми тактах после пачки единиц. Потоки укороченных на три символа пачек единиц и инвертированных в I и О уплотненных во времени ДМ5 сигналов абонентов объединяются элементом ИЛИ 37 и поступают на информационный вход блока 38 регистров и один из входов элемента ИЛИ 39, Блок 38 регистрон совместно с элементом

0 ИЛИ 39 восстанавливает длительность пачек ДМ-сйгналов, Таким образом, на выходе элемента ИЛИ 39 получаем им- . пульсную последовательность уплотненных во времени пачек ДМ-сйгналов ак- .

5 тивных абонентов, в которой заложена информация о текущих -величинах уровней сигналов участников конференц- . связи. Отсутствие пачек во временном канале молчащего абонента соответст-

0 вует нулевому значению уровня его сигнала, последовательность пачек ДМ-сйгналов активных абонентов в уплотненных временных каналах поступает на информационные D-входы ND-триггеров 40. D-триггеры 40 сов- . местно с дешифратором 41 под управлением сигнала переключения временных каналов, поступающего с выходов К- разрядов двоичного счетчика 40, де- мультипликсируют цифровую последова-

0

тельность уплотненных во времени ка налов N абонентов. При этом в N раз увеличивается длительность Символов

О и Г

цифровых сигналов пачек

в каналах абонентов, тем самым вое- станавливается их первоначальная длительность на входе рассматривав мого- блока. Интеграторы 43 при поступлении на их входы цифровых последова тельностей пачек ДМ-сйгналов активных абонентов с выходов D-триггеров формируют сигналы оценочных уровней абонентов конференц-связи. При этом величина оценочного уровня сигнала абонента зависит от длительности па- чек выделенных однородньсх символов и частоты их появления в канале або нента. Постоянная времени интеграто ров при этом должна быть соизмерима

с длительностью слога речи и равна 2-5 мс. Таким образом, блок 1 выделения сигналов уровня формирует оценочные значения уровней сигналов абонентов, участвующих в конференц-связи.

Блок 2 выбора канала нод управле- нием блока 4 синхронизации посредст- вом сигналов стробирования входных регистров, стробирования выходных ре- ;гистров, выбора канала, управления ь выбором сигналов, уровня сравнивает величины оценочных уровней между собой, а также с пороговым значением уровня и на основе сравнения при по- мощи сигналов выбора ДМ-сйгнала ДМСJ первого канала А, выбора ДМ-сигнала второго канала Б, отключения канала Б управляет коммутациями в блоке 3 входных ДМ-сйгналов абонентов к уст- ройствам преобразования и объединения Если число активных абонентов М : 2, то блок 2 посредством сигналов выбора ДМ-сйгнала канала А и выбора ДМ- сигнала канала Б управляет подключе- нием ДМ-сигналов двух абонентов с наибольшими текущими значениями оце- ночного уровня речевого сигнала к входам (каналам А и Б) двухканально- го устройства объединения ДМ-сйгна- . лов блока 3. При этом с информационных выходов блока 3-ко всем абонентам, кроме абонентов каналов А и Б, поступает ДМ-сйгнал, соответствуюпщй сумме речевых сигналов активных або- нентов А и Б, на выход абонента А поступает ДМ-сйгнал от абонента Б и наоборот. В ситуации, когда активен только один абонент (А), на соответствующем входе блока 3 действу- ет сигнал отрслючения канала Б, В этом случае на выходы других абонентов поступает непосредственно выходной ДМС абонента А, в то время как этот абонент получает паузную ДМ-последова- тельность молчащего абонента канала Б

В блоке 2 выбора канала первый и второй входные регистры 9 и 10, пер- вый и второй коммутаторы 23 и 24 и коммутаторы 12, компараторы 25 и 11 и элемент НЕ 6, первый и второй допол- нительные элементы И 7 и 8 составляют схему выбора двух абонентов с наиболь шими оценочными уровнями речевых .сигналов-. Схема работает следующим обра- зом. На входы К сигналов управлению блока 2 поочередно поступают сигналы номеров абонентов i с О до, N -1 в параллельном двоичном коде. Соответственно на первый вход первого компаратора 25 через первый коммутатор 23 поочередно поступают сигналы уровня (cyPi) абонентов. На входе выбора канала блока 2 первоначально действует сигнал с уровнем логического О. При этом через коммутатор 12 на управляю- ище. входы первого коммутатора 23 действует сигнал номера J абонента, за- п: 1санного в первом входном регистре 9; на инверсный вход второго компаратора 26 поступает сигнал уровня J-го абонента. Таким образом, второй компаратора 26 сравнивает сигнал уровня текущего i-ro абонента с сигна- лом уровня абонента, номер которого J записан в первом входном регистре 9, По поступлении на входы К сигналов управления очередного номера i на первый вход Стробирующий сигнал блока 2 подается стробирующий им-. ; ., пульс. При выполнении условия CyPi CyPJ этим импульсом в первый входной регистр 9 через первый дополнительный элемент И 7 записывается новый номер i. Таким образом, по окончании опроса всех N абонентов в п€1рвом входном регистре 9 будет за- писан номер абонента с наибольшим текущим значением СУР, После этого сигнал на входе выбора канала пере- водится в единичное состояние и операция опроса абонентов повторяется, Пс ее окончании во втором входном регистре 10 записан номер второго наиболее активного абонента. Цифровой первый компаратор 1 1 исключает воз- . можность записи одного и того же номера абонента в первый и второй входные регистры 9 и 10.

Операция опроса абонентов завершается подачей импульса стробирования выходных регистров, которым номера наиболее активных абонентов могут быть переписаны из первого и второго входных регистров 9 и 10 в первый и второй выходные регистры 15 и 16 соответственно, в результате чего этим абонентам будут представлены каналы А и Б блока 3, Такая перепись разрешена при условии, что каналы А и Б г свободны, т.е, абоненты, которым ранее были предоставлены эти каналы, находятся в неактивном состоянии (их текущие величины СУ меньше некоторого порогового уровня активности - П),Активность абонентов каналов А и Б анализируется схемой, включающей второй

714

компаратор 26, формирователь 5 порогового уровня - П, второй и третий цифровые компараторы 17 и 18, первый и второй триггеры 21 и 22 и третий и четвертый элементы И 19 и 20.

Схема работает следующим образом, Когда при выпрлнении операции опроса абонентов текущий номер абонента i совпадает с номером абонента канала А (Б), записанным в первом (втором) входном регистре 15 (J6), появляется сигнал на выходе второго (третьего) компаратора 17(18). Этот сигнал разрешает прохождение очередного импульса стро- бирования входных регистров на вход тактирования первого (второго) триггера 21 (22). Одновременно на ин- версный вход второго компаратора 26 поступает CYPi. Если СУР П, т.е. абонент i неактивен, то на выходе этого компаратора будет действовать сигнал логической 1, кото- рый запишется в первый (второй) триггер 21 (22) очередным импульсом стробирования входных регистров. Таким образом, по окончании процедуры опроса абонентов единичный сигнал на выходе первого (второго) триггера 21 (22) соответствует освобождению канала А (Б) и посредством первого (второго) элемента И 13 (14) разрешает запись нового номера абонента в первом (втором) входном регистре 15 (16).

В том случае, когда абонент кана ла Б неактивен, вьщача остальным або нентам суммарного речевого сигнала абонентов А и Б не имеет смысла и для непосредственной передачи абонентам ДМ-сигнала абонента А сигнал с з выхода второго триггера 22 подается в блок 3,

Вариант функциональной схемы блока 3 объединения и коммутации ДМ-сигналов (фиг.4) предусматривает аналоговое объединение сигналов двух ак- тивных абонентов. Для этого ДМ-сйгна- ы, выбранные сигналами Выбор первог го канала и Выбор второго канала, выходов yльтиплeкcopoв 44 и 45 поступают на входы дельта-демодуляторов 49 и 50. Демодулированные речевые сигналы суммируются в аналоговом сумматоре 51 и полученный суммарный сигнал модулируется в дельта-модулят торе 52. Дешифраторы 46 и 47, мультиплексоры 53 и элементы ИЛИ 4F составляют схему коммутации сигналов к

926

участникам конференции, которая управляется сит налами Выбор первого канала, Выбор второго канала и Отключение второго канала.

На фиг.5 представлен вариант функциональной блока синхронизации. В данной схеме тактирующие сигналы f и ДМ формируются последовательно

0 включенными делителями 54 и 55 частоты. Сигналы управления выбором СУР при операции опроса абонентов формируются на выходах счетчика 58 с коэффициентом пересчета К N+li Сигнал

5 выбора канала снимается с выхода счетного триггера 60, который тактируется сигналом переноса счетчика 58. В свою очередь счетчик тактируется импульсами частоты fp,. Таким образом

0 длительность процедуры опроса абонен-

„ N4-1

тов составляет 2-. Период за-

IDM

пуска этой процедуры, которьй должен соответствовать слоговому интервалу

5 речи (4-10) мс, задается таймером 56. По окончании процедуры опроса, которое отмечается единичным сигналом на выходе D-триггера 61, переписанным с выхода дешифратора 59, запрещается

0 дальнейшая выдача импульсов стробиро- вания входных регистров блока 2 и выдается импульс стробирования выходных регистров. Этим импульсом таймер 56 устанавливается в исходное состояg ние. Нулевой сигнал с выхода таймера 36 запрещает последующее тактирование счетчика и выдачу стробирующих импуль сов до достижения заданного коэффи - . циента пересчета таймера 56, который

0 таким образом определяет интервал времени между последовательными процедурами опроса абонентов. При появлении на выходе таймера 56 единичного сигнала процедура опроса вновь начинает вьтолняться с начального состояния счетчика 58 и нулевого состояния триггера 60.

Таким образом устройство конференц- связи осуществляет анализ ДМ-последе-

Q вательностей речевых сигналов абонентов конференц-связи, формирование их оценочных уровней и на этой основе определение активности каждого из них. При этом в устройстве объединяются сигналы только активных абонен- тов или абонентов с наибольшим :жаче- нием величины оценочного уровня речевых сигналов, тем самым исключаются влияния паузных последовательностей

5

5

9lA

с:игиалоп MOjriainnx аРо}{Оитон на суп- марные речевг.1е сигмягпл конференции, что поньпчает: помехоустойчииость последних (отношение сигнал/шум). Лна- липирул активность, устройство определяет ситуацию, когда активен только один иэ абонентов, и коммутирует его ДМ-сигнал непосредственно на входы к остальным участникам конференц- связи, тем самым исключаются шумы и искажения, создаваемые при объединении.

Формула изобретения

1.Устройство конференц-связи для систем с дельта-модуляцией, содержащее блок объединения и коммутации дельта-мбдулиронанных (ДМ) сигналов и блок синхронизации, первьш такто- Bbrfi выход которого соединен с тактовым входом блог;а объединения и ком мутации да-сйгналов, при этом № ин формационных входов и выходов блока объединения и коммутации ДМ-сигналов и тактовый вход блока синхронизации являются соответственно N входами и выходами информационных сигналов и входом тактовых импульсов устройства конференц-сйязи для систем с дельта модуляцией, о тли. чающееся тем, что, с целью повьипения помехоустойчивости,; введены блок выделения сигналов уровня и блок выбора канала N информационных входов блока выделения сигналов уровня соединены соответственно с N-информационными входами блока объединения и коммутации ДМ- сигналов, тактовый вход блока выделения сигналов уровня соединен с вторым тактовым выходом блока синхронизации N выходов сигналов уровня блока выделения сигналов уровня соединены соответственно с N входами сигналов уровня блока выбора канала, гтервый и второй выходы сигналов стробирования, выход сигнала выбора каналов и К выходов сигнала управления блока синхронизации соединены соответственно с первым и вторым входами сигналов стробирования, входом сигнала выбора каналов и К входами сигнала управления блока выбора канала, при этом К выходов сигнала выбора первого канала, К выходов сигнала выбора второго канала и выход сигнала отключения второго канала блока выборка канала соединены соответственно с К входами

892610

сигплла выбора nepnoj-o канала, К 1;:ходами сигнала выбора второго кана- г:а и входом си|-нала отключения второго канала блока объединения и коммутации / М сИгнала.

2.Устройство по п.1, о т л и - ч аюшееся тем, что блок выбора канала содержит первый и второй

Q коммутаторы аналоговых сигналов, пер- яый и второй компараторы аналоговых сигналов, формирователь порогового уровня, элемент НЕ, первый и второй входные регистры, первый и второй

5 выходные регистры, первый, второй и третий компараторы цифровых сигналов, первый, второй, третий и четвертый элементы И, первый и второй дополнительные элементы И, коммутатор дифро-

0 вь1х сигналов, первый и второй D-триг- ггры, при этом N информационные вхо Дз1 первого коммутатора аналоговых сигналов соединены с N информационными входами второго коммутатора знало-

5 гэвых сигналов и являются N информа ц: oнfIыми входами блока выбора канала, вlJrxoд первого коммутатора аналоговых сигналов соединен с прямым входом первого компаратора аналоговых сиг- .

0 н,1лов и инверсным входом второго ком- п.з-ратора аналоговых сигналов, выход второго компаратора аналоговых сигналов соединен с инверсным входом пер- вого компаратора аналоговых сигналов, вьгход формирователя порогового уровни соединен с прямым входом второго компаратора аналоговых сигналов, выход первого компаратора аналоговых сигналов соединен с первыми входами

Q ц фвого и второго дополнительных

этгементов И, выход второго компаратора аналоговых сигналов соединен с D-входом первого и второго D-тригге- pciB, К управляющих входов первого

.g коммутатора аналоговых сигналов, сое- д ;нены соответственно с К информа- ц1-:онными входами первого и второго входных регистров, К первыми входами первого, второго и третьего компара5

тсров цифровых сигналов и являются

К входаь и сигнала управления блока выбора кан.зла, второй вход первого дополнительного элемента И соединен с вторьм входом второго дополнитель- него элемента И и с первыми входами третьего и четвертого элементов И и является первым входом сигнала стробирования блока выбора канала, третий вход второго дополнительного

1 11 А

элемента И соединен с управляющим входом коммутатора цифровых сигналов, с входом элемента НЕ и является входом сигнала выбора канала блока выбора канала, а выход элемента НЕ соединен с третьим входом первого дополнительного элемента И, выход которого соединен с входом стробирующего сигнала первого входного регистра выход второго дополнительного элемента И соединен с входом стробирующего сигнала второго входного регистра, выходы К разрядов которого соединены соответственно с К входами второго канала коммутатора цифровых сигналов и с К информационными входами второго выходного регистра, выходы К разрядов первого входного регистра соединены с К информационными входами первого выходного регистра, с К входами первого канала коммутатора цифровых сигналов, К вторыми входами первого компаратора 1ЩФРОВЫХ сигналов, выход сигнала неравенства которого соединен с четвертым входом второго дополнительного элемента И, второй вход первого элемента И соединен с вторым входом второго элемента И и является вторым входом сигнала стробирования блока выбора канала, выходы К разрядов коммутатора цифровых сигналов -. соединены с К управляющими входами

612

второго коммутатора аналоговьк сигналов, выход первого элемента И соединен с входом стробирующего сигнала первого выходного регистра, выход второго элемента И соединен с входом стробирующего сигнала второго выходного регистра, выходы К разрядов ко- торого соединены соответственно с К

вторыми входами третьего компаратора цифровых сигнгшов и являются выходами сигнала второго канала блока выбора канала, выходы К разрядов первого выходного регистра соединены с К вто-

рыми входами второго компаратора цифровых сигналов и являются выходами сигнала выбора первого канала блока выбора канала, выход сигнала равенст- ва второго компаратора цифровых сигналов соединен с вторым входом тре тьего элемента И, выход сигнала равенства третьего компаратора цифровых сигналов соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которо-

го соединен с тактовым входом второго D-триггера, выход третьего элемента И соединен с тактовым входом первого D-триггера, выход которого соединен с первым входом первого элемен-

та И, выход второго D-триггера соединен с первым входом второго элемента И и является выходом сигнала отключения второго канала блока выбора канала.

Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости конференц-связи. Устр-вб содержит блок вьщеления 1 сигналов уровня, блок 2 выбора канала, блок объединения и коммутации 3 дельта-модулированных (ДМ) сигна- . лов и блок синхронизации 4. Устр-вй анализирует ДМ-последовательности речевых сигналов абонентов (А) кон- ференц-связи, формирует их оценочные уровни и на этой основе определяет активность каждого из них. При этом объединяются сигналы только активных А или А с наибольшим значением величины оценочного уровня сигнала, что исключает влияние паузных последовательностей сигналов молчащих А на суммарные речевые сигналы. Устр-вб определяет ситуацию, когда активен только один из А, и коммутирует его ДМ сигнал непосредственно на входы к остальным участникам конференц- связи. Это исключает шумы и искажения, создаваемые при объединении. Цель достигается за счет исключения влияния паузных последовательностей ДМ сйгналов молчащих А на суммарные сигналы конференции, а при активности только одного из А - посредством коммутации его ДМ-сйгнала без преобразований на входы к остальным участникам. Устр-во по п.2 ф-лй от- . личается выполнением блока 2 выбора канала. Даны ил. вьтолнения-всех блоков устр-ва. 1 з.п. ф-лы, 5 шт. (Л

ftrj|W/ в1.ЛНС2Cltoi

CItfl

f VV

l foHtpn ftgrfifc

{йЛаетт

,Clt ТЬмп

I дм ляд.

z

ri aЛffel

Omn 6 6tiSeiH c

evtoptMce

ТЬдгт

«-J

13

фиу.Ъ

ZZ; з