Дельта-модулятор Советский патент 1988 года по МПК H03M3/02 

. 9

Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи и мо жет быть использовано в системах пердачи речевой информации, работающих при низких скоростях передачи.

Цель изобретения - повьшение точности дельта-модулятора за счет расширения частотного диапазона входног сигнала.

На чертеже приведена функциональная схема дельта-модулятора.

Дельта-модулятор содержит компаратор 1, триггер 2, первый - (N+1)- ый сдвиговые регистры 3, где N - чи- ело тактов на интервале анализа входного сигнала, а также число разрядов регистрбв 3, первый - N-й полусумматоры 4, первый - (N+1)-b№t сумматоры 5, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 6, первый - N-ый блоки 7 инвертирования.На чертеже обозначены ин- формационный и тактовый вхойы 8 и 9 и выход 10.

В основе работы дельта-модулятора лежит алгоритм предсказания последующего отсчета на основе апостериорных данных.

Дельта-модулятор работает следующим образом.

Входной аналоговый сигнал S(nT) с входа 8 поступает на первый вход KOhf паратора 1 и сравнивается с аппроксимирующим напряжением 8д(пТ), формируемым на выходе цифроаналогового преобразователя 5. Результаты сравнения с выхода компаратора 1 с приходом импульсов тактовой последова- .тельности f со входа 9 записываются в триггер 2, а с его выхода - в сдвиговый регистр 3.1, В каждом такте работы (с каждым тактовым импульсом) текущий отрезок дельта-модули- рованного (ДМ) сигнала сдвигается в регистре 3.1, а последний полученньш бит хранится в триггере 2. В течение каждого тактового интервала последний бит р(пТ) при помощи полусумматоров 4 умножается на предыдущее значения р(п-1) р(п-2) ..., p(n-N)T, образуя частичные произведения р(пТ)хр (n-i)T, где i - расстояние между принятым и последующим битом. Полученные частичные произведения поступают на входы сдвиго вых регистров3.2 - 3.(N+1), .в которых находятся последние N частичны произведений, после чего все N значений складываются сумматором S-j

«(j 2, N+1), на выходе которого обк

разуется величина R p(n-k)xp(n-iv i

-k), представляющая собой 1 пый корреляционный момент ДМ-сигнала, усредненный на интервале N. Таким образом, каждая цепочка полусумматор 4 - сдви- .говый регистр 3 - сумматор э представляет собой коррелятор. Для осуществления предсказания в дельта- модуляторе производится свертка ДМ сигнала с его автокорреляционной функцией. Поскольку ДМ-сигнал имеет два уровня, представленные здесь как 1 и -1, то свёртка может производиться лишь при помощи суммирования сумматором 5.1 выборочно проинвертиро- ванных отсчетов корреляционной функции 8(пТ) p(nT).R,+ p(n-1)fJR +

п

2Ip(n-i), что достига1-0

I

ется применением блоков 7 инвертирования с управлением от соответствующих битов ДИ-сигнапа. Если соответствующий бит равен 1, то момент корреляции не инвертируется, и наоборот. Восстановление аппроксимирующего напряжения S-(nT) производится при помощи ЦМ1 6.

Поскольку все- составляющие корреляционной функции сигнала определяются на равном интервале, спект- ральный анализ сигнала, производимый в дельта-модуляторе, косвенно происходит в равных частотных поддиапазонах, что cлeдyet из разложения взвешивающей прямоугольной функцией временного окна, определяемого тактами, в ряд Фурье.

Таким образом видно, поскольку корреляционная функция сигнала не подвергается ограничению по спектру, дельта-модулятор реализует максимально возможный частотный диапазон. Следует отметить, что дополнительным достоинством дельта-модул я- тора является отсутствие аналоговых элементов, что делает его стабильМ и высокотехнологичным.

Формула изобретения

Дельта-модулятор, содержащий компаратор, первый вход которого является информационным входом дельтамодулятора, выход соединен с информационным входом триггера, выход которого подключен к информационному входу первбго сдвигового регистра и является выходом дельта-модулятора, тактовые входы триггера и первогоГ. сдвигового регистра объединены с тактовыми входами второго - (N+1)инвертирования и подключены к выходу триггера, j-й выход первого сдвигового регистра (j 1, N), кроме N-ro, подключен к второму входу j-ro полу сумматора и управляющему входу (j+1)- го блок инвертирования, N-й выход первого сдвигового регистра соединен с вторым входом N-ro полусумматора,

Изобретение относит ся к вычислительной технике и технике связи. Его использование в системах передачи речевой информации, работающих при низких скоростях передачи, позволяет повысить точность дельта-модулятора за счет расширения частотного диапазона входного сигнала. Дельта-модулятор содержит компаратор 1, триггер 2, сдвиговые регистры 3, цифроаналоговый преобразователь 6 и сумматор 5.1. Введение полусумматоров 4, сумматоров 5.2-5.(N+1) и блоков 7 инвертирования обеспечивает свертку- входного сигнала с его корреляционной функцией, не ограниченной по спектру, 1 ил., а S (О

го сдвиговых регистров (N - число та- ю выход j-ro полусумматора соединен с ктов на интервале усреднения) и являют- информационным входом (j + 1)-ro сдвиго-.ся тактовым входом дельта-модулятора, первый сумматор и цифроаналоговый преобразователь, о тличающийся тем, что, с целью повыпения точности дельта-модулятора за счет расширения частотного диапазона входного сигнала, в него введены второй - (Н+1)-й сумматоры, первый - N-й бдоки инвертирования и первый - N-й полусуммато- 20 логового преобразователя, выход кото- ры, первые входы которых объединены рого подключен к второму входу ком- с управляющим входом первого блока паратора.

вого регистра, выходы которого подключены к входам (j+1)-ro сумматора, выходы которого соединены с .информа- ционнь1ми входами j-ro блока инвертирования, выходы всех блоков инвертирования подключены к соответствующим входам первого сумматора, выходы которого соединены с входами цифроана