Устройство для измерения шума квантования дельта-кодека Советский патент 1989 года по МПК H04J3/14 H04B3/46 

w

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться при разработке и эксплуатацни систем связи с дельта-модуляциейо

Цель изобретения - повьппение точности измерения.

На фиго 1 представлена структурная электрическая схема предложенного устройства; на фиГо2 - эпюры напряже ния, поясняющие его работу

Устройство для измерения шума квантования дельта-кодека содержит кодер 1, первый регистр 2 сдвига, первый 3 и второй А декодеры, усили- тель 5, блок 6 вычитания, первый,, второй 8 и третий 9 вольтметры, D- триггер 10, второй регистр 11 сдвига элемент ИЛИ 12, инвертор 13, первый и второй элементы И 14 и 15, первый 16 и второй 17 ключи, пороговый блок 18, показан также исследуемый дельта кодек 19, состоящий из дельта-кодера 20 и дельта-декодера 21.

Устройство работает следукщшч образом.

Исследуемый дельта-кодек 19 - это последовательно включенные дельта-кодер 20 и дельта-декодер 21 (фиг.1). Он вносит запаздывание и искажения во входной сигнал, поэтому сигнал на выходе дельта-декодера 21 не точно соответствует -сигналу на входе дельта-кодера 20. Чтобы исключить запаздывания сигнала в исследу- емом дельта-кодеке 19; а также различие уровней сигнала на его входе и выходе необходимо ввести вспомогательное дельта-преобразование входного речевого сигнала S(t) (фиго2а) с помощью дельта-кодека, состоящего из первого регистра 2 сдвига, кодера 1, первого декодера 3, второго декодера 4 и усилителя 5о Частота дискретизации F,. этого дельта-кодека выбирается очень высокой по сравнению с частотой дискретизации исследуемого дельта-кодека 19о Высокоскоростной двоичный ДМ-сигнал с выхода кодера 1 подает- второй декодер 4, выходной сигнал которого содержит пренебрежимо малые искажения квантования, так как частота дискретизации F достаточно высока, на первый регистр 2 сдвига, после которого также декодируется но уже первым декодером 3, сигнал на выходе которого тождественен сигналу на выходе второго де25

5

-ю

15 а, 20 к а- а

303540 45 Q «jкодера 4, НО задержат относительно него на интервал времени п/1- , где m - число разрядов первого регистра 2 сдвига Исследуемьш дельта-кодек 19, шум на вмходе которого измеряется, работает с обычной тактовой частотой F, Декодированный аналоговый сигнал S Ct) (фиг„2а) на выходе исследуемого дельта-кодека 19 (выход дельта-декодера 20) отличается от входного сигнала S (t) вследствие шумов, вносимых дельта-преобразованием Эти шумы значительно больше шумов, ВНОСШ.1ЫХ в кодере 1 и в первом декодере 3, и поэтому сигнал S4t) отличается от сигнала S(t) . Далее сигнал S (t) сопоставляется с задержанным сигналом S(t), в результате чего формируется сигнал разности (фиго2б), который измеряется первым вольтметром 7 с квадратичной характеристикой. Усилитель 5 с изменяемым коэффициентом усиления также как и первый регистр 2 сдвига служит для минимизации показаний первого вольтметра 7 Далее |сигнал разности с выхода блока 6 вычитания поступает на вход порогового блока 18, работакщего следующим образом Если уровень сигнала на его входе больше нуля, то на выходе поро гового блока 18 присутствует сигнал Лог.1, если на входе порогового блока 18 уровень сигнала меньше или равен нулю, то на его выходе присутствует сигнал Лог.О (фиг.2в). Далее этот сигнал поступает на инфор- мационньй вход D-триггера 10, синх- ровход которого подключен к входу низкой тактовой частоты (фиг.2г). Затем двоичный сигнал () поступает на информационный вход второго регистра 11 сдвига, синхровход которого также подключен к шине низкой тактовой частоты (фиг.2 г).

Критерием для отделения шума перегрузки от шума дробления является наличие в двоичном сигнале (фиг.2д) пачек импульсов, состоящий из п-пос- ле;довательных си1«1волов 1 или символов О. Число п соответствует числу разрядов во втором регистре 11 сдвига и выбирается в зависимости от тактовой частоты исследуемого дельта-кодека 19. Число п выбирается в пределах

2 п 5.

;

При заполнении сех п-разрядов второго регистра 11 сдвига символами

Ч или символами О на выходе первого элемента И 14 или второго элемента И 15 соответственно появляется сигнал Лог.Г о В противном случае, т.е. если на одном из п-входов перво го элемента И 14 присутствует хотя бы один сигнал Лог.О, а на одном из п-входов второго элемента И 15 присутствует хотя бы один Лог.1, на выходах этих элементов И 14 и 15 присутствует сигнал Лог. Далее сигналы с выходов первого и второго элементов И 14 и 15 (фиг.2е,ж) поступают на два входа элемента ИЛИ 12, где они объединяются (фиг.2з)о Сигнал Лог. Г с выхода элемента ИЛИ 12 является отпирающим для второго ключа 1 7 и запирающим для первого ключа 16, так как на него он подается через инвертор 13. Следовательно, если на выходе элемента ИЛИ 12 присутствует сигнал Лог.1, то первый ключ 16 закрыт, а второй ключ 17 открыт, если на выходе элемента ИЛИ 12 присутствует сигнал Лог.О, то первый

25 регистр сдвига, первый и второй элементы И, последовательно .соединенные элемент ИЛИ, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго эле-

которого соединены соответстве нно с выходом блока вычитания и выходом инвертора, а выход первого ключа подключ 16 открыт, а второй ключ 17 закрыт. На информационные входы первого ЗО ментов И, и инвертор, первьй ключ, 16 и второго 17 ключей подается один информационный и управляющий входы и тот же сигнал разности с выкода блока 6 вычитания.

Таким образом, первый ключ 16 открыт только тогда,, когда в разностном 35 к™ второго вольтметра,

второй ключ, информационньй и управ- лякщий входы которого соединены соответственно с выходом блока вычитания и вьЬсодом элемента ИЛИ, а выход второго ключа подключен к входу третьего вольтметра, п прямых выходов второго регистра подключены к соответствующим входам второго элемента И, п инверсных выходов второго регистра подключены к соответствующим входам первого -элемента И, выход блока вычитания подключен к входу первого вольт-п

сигнале присутствует составляющая шума дробления (),она измеряется вторым вольтметром 8 с квадратичной характеристикой, а второй ключ 17 открыт только тогда, когда в сигнале разности присутствует составляющая шума перегрузки (фиг.2к), которая измеряется третьим вольтметром 9 с квадратичной характеристикой.

40

45

Первый вольтметр 7 с квадратичной характеристикой позволяет измерить

суммарную мощность шума квантования .

метра, синхронизирующие входы D-триг- ; гера и второго регистра сдвига соединены с входом низкой тактовой частоты.

и

14)0121

Формула изобретения Устройство для измерения шума

квантования дельта-кодека, содержащее последовательно соединенные кодер, первьй регистр сдвига, первый декодер, усилитель и блок вычитания, второй декодер, вход которого соединен с вькодом декодера, а выход является

информационным входом исследуемого дельта-кодека, выходом которого является второй вход блока вычитания, первый вход кодера является информа- ЦИОНШ-1М входом устройства, второй

вход кодера и второй вход исследуемого дельта-кодека являются соответственно входами высокой и низкой тактовых частот, отличающееся тем, что, с целью повышения

точности измерения, введены первьй, второй и третий вольтметры, последовательно соединенные пороговьй блок, вход которого соединен с выходом блока вычитания, D-триггер и второй

регистр сдвига, первый и второй элементы И, последовательно .соединенные элемент ИЛИ, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго эле-

ментов И, и инвертор, первьй ключ, информационный и управляющий входы

которого соединены соответстве нно с выходом блока вычитания и выходом инвертора, а выход первого ключа подментов И, и инвертор, первьй ключ, информационный и управляющий входы

к™ второго вольтметра,

40

45

метра, синхронизирующие входы D-триг- ; гера и второго регистра сдвига соединены с входом низкой тактовой частоты.

пппп nnf

г-uj

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение точности измерения, Устр-во содержит кодер 1, регистры 2 и 11 сдвига, декодеры 3 и 4, усилитель 5 блок 6 вычитания (НВ), вольтметры 7-9,;.. D-триггер 10, зл-т ИЛИ 12, инвертор 13, зл-ты И 14 и 15, ключи 16 и 17, пороговый блок 18. Входной речевой сигнал после вспомогательного дельта- преобразования поступает в БВ 6, где сопоставляется с сигналом дельта-кодека 19. В результате формируется сигнал разности, который поступает на вольтметр 7, а также на информационные входы ключей 16 и 17. Ключ 16 (17) отк1м 1т только тогда, когда в разностном сигнале присутствует составляющая шума дробления (перегрузки), которая измеряется вольтметром 8 (9), Вольтметр 7 позволяет измерить суммарную мощность шума квантования, 2 ил. с (/

ГШПШШШ1ЛШШШПЛШгЛ1ШЛШ1ПШ1ЛШи1ЛЛПЛШ1ЛШШЛПЛт

Фив. 2