Низкоскоростной дельта-модулятор Советский патент 1988 года по МПК H03M3/02 

jKlnT}

4

оо со

4 Ю

Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи. Его использование в системах передачи речевых сигналов позволяет повысить точность преобразования за счет расширения динамического диапазона преобразуемого сигнала. Дельта-модулятор содержит компаратор 1, триггер 2, полосовые экспандеры 3 и сумматор 4. Благодаря введению перемножителей 5,6, усилителя-ограничителя 7 и интегратора 8 обеспечивается слежение за разностью входного и аппроксимируо- щегб сигналов, чтобы корреляция передаваемого и предсказанного сигналов была минимальной. 2 ил. (Л

fie№

Изобретение относится к вычисли тельной технике и технике связи и может быть использовано в системах передачи, например речевых сигналов. Цель изобретения - повышение точт ности преобразования за счет расши рения динамического диапазона преобразуемого сигнала.

На фиг.1 изображена блок-схема низкоскоростного дельта-модулятора; на фиг.2 - временные диаграммы сигналов.

Низкоскоросгной дельта-модулятор содержит компаратор 1, триггер 2, полосовые экспандеры 3, сумматор 4, первый 5 и второй б перемножители, усилитель-ограничитель 7 и интегратор 8. Обозначены также информационный 9 и тактовый 10 входы и выход 11 (фиг. 1) ,

Полосовые экспандеры выполнены на полосовом фильтре, выхдд которого непосредственно и через последовательно соединенные выпрямитель и.слоговый фильтр подключен к первому и второму входам перемножителя. На выходе поло- сов о го фильтра в экспандере 3.1 (i г 1,К), имеющего нулевой фазовый сдвиг на резонансной частоте, выделяется узкополосный процесс v), Выпрямитель выделяет огибающую V-| этого процесса, а перемножитель формиру ет экспандированный сигнал S;(nT) , V . Число К экспандеров 3 должно быть достаточным для того, чтобы их полосовые фильтры перекрывали требуемый . частотный диапазон преобразуемог го сигнала.

На диаграммах обозначены а - вход- ной аналоговый сигнал S(nT) и сигнал Sa(пТ) аппроксимации (пунктир), б - импульсы тактовой частоты ft с периодом |Т, в - выходной сигнал р(пТ), г - сигнал на выходе второго перемно- жителя 6, д - сигнал на выходе интегратора 8.

Низкоскоростной дельта-модулятор работает следующим образом.

Входной аналоговый сигнал S(nT) с входа 9 поступает на первый вход компаратора 1, где сравнивается по уровню с аппроксимирующим напряжением SS(пТ), формируемым в цепи обратной связи. В моменты, когда S(nT) 8д(пТ), на выходе компаратора 1 формируется уровень логической 1, при S(nT) (nT) на выходе компаратора 1 формируется логический 0. Двух

5

0

Q

5

-Q с

.

0

5

0

уровневый сигнал с выхода компаратора 1 с приходом импульсов тактовой not следовательности с входа 10 записывается в триггер 2 и появляется на его выходе в виде дискретизированно- г6 во времени цифрового потока р(пТ) Данный цифровой поток поступает на j входы полосовых экспандеров 3, на выходах которых образуются составляющие аппроксимирующего сигнала. Эти составляющие суммируются при помощи сумматора 4 и через один из входов первого перемножителя 5 поступают на второй вход компаратора 1 для сравнения с входным сигналом,

В режиме наилучшего по критерию отношения сигнал/шум предсказания взаимная корреляционная функция передаваемого сигнала и предсказанного сигнала должна быть равна О. Исходя из этого второй перемножитеЛь 6 осуществляет произведение передаваемого сигнала р(пТ) и сигнала предсказания 8я(пТ). На выходе интегратора 8 появляется усредненная на слоговом интервале величина этого произведения R:j р, пропорциональная взаимной корреляции передаваемого и предсказанного сигналов, и используется в качестве коэффициента усиления управляемого усилителя, реализованного на первом перемножителе 5. Для того, чтобы коэффициент передачи усилителя был всегда положителен, т.е. чтобы обратная связь была отрицательной, между перемножителем 5 и интегратором 8 введен усилитель- ограничитель 7, не допускающий про- хождения отрицательных значений Rja P на вход перемножителя 5. Очевидно что сигнал с выхода сумматора 4 будет изменяться в незначительных пределах при-значительном изменении сигнала So(пТ),,определяемом взаимной корреляцией ,

Начальный участок временной диаграммы (фиг.2) показьшает случай, когда амплитуда входного сигнала 5(пТ) больше амплитуды предсказанного Sq(nT), В этом случае среднее значе- ние взаимной корреляции положительно и выходной сигнал интегратора 8 увеличивает коэффициент передачи первого перемножителя 5. Если же ситуация соответствует конечному участку временной диаграммы, то коэффициент корреляции отрицателен, что уменьшает коэффициент передачи управляемо(TJ

)х

АЛЛАЛА

ят

пт