Дельта-модулятор Советский патент 1990 года по МПК H03M3/02 H03M3/04 

12

сд

Јь 00 СП 4Ь J

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике. Его использование в адаптивных корреляционно-измерительных системах для идентификации образов позволяет повысить точность дельта-модулятора и расширить его функциональные возможности за счет формирования выходного ИКМ-сигнала. Дельта-модулятор содержит вычитатель 1, генератор 2 тактовых импульсов, двухуровневый квантователь 3, аппроксиматор 4, селектор 5 пачек символов и блок 6 привязки уровня. Благодаря выполнению аппроксиматора 4 на цифроаналоговом преобразователе 7 и реверсивном счетчике 8, а блока 6 - на сумматоре 10 и аналого-цифровом преобразователе 9 с соответствующим подключением в дельта-модуляторе обеспечивается высокая точность формирования дельта-модулированного и ИКМ-сигналов. 2 ил.

L-J-I

АУ

фиг.1

{

Изобретение онтосится к вычисли- tenbHoft технике и автоматике и мо- сет быть использовано, например, в Адаптивных корреляционно-измерительных системах для идентификации обра- $ов.

Цель изобретения - повышение точ- Йости дельта-модулятора и расширение Јго функциональных возможностей за счет формирования выходного импульс- ио-кодово-модулированного (ИКМ) сиг- ала.

На фиг. 1 приведена функциональ- йая схема дельта-модулятора; на . фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Дельта-модулятор содержит вычита- ель 1, генератор 2 тактовых импульсов, двухуровневый квантователь 3, аппроксиматор 4, селектор 5 пачек Символов и блок 6 привязки уровня. .ппроксиматор 4 выполнен на цифроана jjioroBOM преобразователе (ЦАП) 7 и ре ферсивном счетчике 8. Блок 6 привязки уровня выполнен на аналого-цифровом преобразователе (АЦП) 9 и сумма- Торе 10.

На фиг. 1 обозначены также первый Иторые, третьи и четвертый выходы 11-14 дельта-модулятора.

35

Двухуровневый квантователь 3 может $ыть реализован на триггере.

Селектор 5 пачек символов может фыть выполнен на регистре сдвига и флементе эквивалентности. Разрядность регистра сдвига определяет число оди - Наковых символов в пачке, начиная с ко- toporo искажения перегрузки по крутиз- йе считаются недопустимыми.

Дельта-модулятор работает следующим образом.

Входной аналоговый сигнал Uey(t) Сравнивается в вычитателе 1 с аппрок- 45 еимирующим напряжением Uannp (t), no- с тупающим с выхода аппроксиматора 4 (фиг. 2а) . Разностный сигнал UBX(t)40

Uomnp t) подается на двухполярный 9 блока 6 и двухуровневый квантоАЦП

даатель 3, управляемый последовательностью импульсов генератора 2 (фиг.2б). С помощью тактовых импульсов на выхо- квантователя 3 формируется инфор- йационная дельта-последовательность (фиг. 2в) , которая поступает на первый выход 11 дельта-модулятора. Та- Ким образом, на первом выходе 11 дель- ta-модулятора формируется сигнал в

50

55

0

5

0

5

0

35

45

0

.

0

5

формате линейной дельта-модуляции (ЛДМ).

Одновременно дельта-последовательность (фиг. 2в) поступает на информационный вход аппроксиматора 4 и на вход селектора 5 пачек символов. Б схеме дельта-модулятора принято, что положительная полярность разностного сигнала соответствует сигналу логической единицы на выходе 11 дельта- модулятора, а отрицательная - сигналу логического нуля. Указанная последовательность поступает на управляющий вход реверсивного счетчика 8, и в результате воздействия на тактовый вход счетчика 8 импульсов генератора 2 счетчик 8 изменяет свое состояние - при положительной полярности разностного сигнала состояние счетчика 8 увеличивается, а при отрицательной полярности - уменьшается на единицу. Выходной сигнал счетчика 8 поступает на информационные входы ЦАП 7, на выходе которого формируется аппроксимирующее напряжение Uaonp(t) , пропорциональное выходному сигналу счетчика 8. Поэтому увеличение входного сигнала ведет к соответствующему увеличению аппроксимирующего напряжения

а уменьшение значения U

UM(t) 6Х

иаппр(0. уменьшению

Qdnp

«ennpUJ

(t), т.е. происходит слежение аппроксимирующего сигнала

за входным сигналом UB)( (t). Выходной сигнал счетчика 8 соответствует значению входного сигнала, т.е. на выходах 13 дельта-модулятора формируется выходной сигнал в формате импульсно-кодовой модуляции.1

Если число одинаковых подряд рас положенных символов (0 или 1) в выходной дельта-последовательности превышает заданную величину (например 4, как показано на фиг. 2), т.е. кру тизна входного сигнала UB((t) превышает или равна максимальной скорасти изменения аппроксимирующего напряжения UQn (t), то на выходе селектора 5 пачек символов формируется управляющий сигнал (фиг. 2г), который поступает на тактовый вход АНИ 9, на информационный вход которого поступает разностный сигнал U&x(t)-Uannp (t). По сигналу с блока 5 в блоке 6 происходит преобразование аналогового разностного сигнала в код, который поступает на входы сумматора 10, на другие входы которого подается значение ИКМ-сигнала с выходов счетчика

51

Таким образом, значение выходного сигнала в формате импульсно-кодо- вой модуляции всегда соответствует значению входного сигнала, что обеспечивает высокую точность обработки входного сигнала. Одновременно на певом выходе 11 формируется сигнал ЛДМ на вторых выходах 12 - ИКМ-сигнал, соответсвующий значению входного сигнала, на третьих и четвертом выходах 13 и 14 - сигнал адаптации дельта- модулятора к изменению крутизны (ска

ков) входного сигнала и сигнал, по которому эта адаптация осуществляется.

Формула изобретения

Дельта-модулятор, содержащий вы- читатель, первый вход которого является входом дельта-модулятора, а выход соединен с информационным входом двухуровневого квантователя, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовым входом двухуровневого квантователя, выход которого подключен к информационным входам аппроксиматора.и селектора пачек символов и является первым выхо-

дом дельта-модулятора, выход селектора пачек символов соединен с его входом сброса и с управляющим входом блока привязки уровня, выходы которого подключены к установочным входам аппроксиматора, выход которого соединен с вторым входом вычитателя, о т- личающийся тем, что, с целью повышения точности дельта-модулятора и расширения его функциональных возможностей за счет формирования выходного импульсно-кодово-модулирован- ного сигнала, блок привязки уровня

выполнен на сумматоре и аналого-цифровом преобразователе, входы которого соединены с первыми входами сумматора и являются вторыми выходами дельта-модулятора, аппроксиматор выполнен на цифроаналоговом преобразоватет ле и реверсивном счетчике, выходы которого подключены к входам цифроана- логового преобразователя, вторым входам сумматора в блоке привязки уровня и являются третьими выходами дельта-модулятора, тактовый вход аналого- цифрового преобразователя и выходы сумматора являются соответственно управляющим входом и выходами блока

привязки уровня, информационный вход аналого-цифрового преобразователя подключен к выходу вычитателя, управляющий и установочные входы реверсивного счетчика и выход цифроаналого- вого преобразователя являются соответственно информационным и установочными входами и выходом аппроксиматора, счетный вход реверсивного счетчика объединен с тактовым входом селектора пачек символов и подключен к выходу генератора тактовых импульсов, вход разрешения записи реверсивного счетчика подключен к выходу селектора пачек символов, который является четвертым выходом дельта-модулятора.

s

в

.t

A I I I I 1 I I i i J 1 1 II I I I I I 1 I

W

uiijjjjjiQAiOTnofnoj.0.0 0JtnoTrn.0..

П

Фиг. 2

jrC

.t

W

n