Устройство передачи и приема сигналов звукового вещания по одному каналу тональной частоты Советский патент 1990 года по МПК H04B1/66 

Изобретение относится к радиотехнике и связи и может быть использовано для передачи программ звукового вещания высокого качества по одному стандартись f телефонному каналу.

Целью изобретения является повышение пропускной способности за счет сужения полосы частот сигналов, передаваемых по каналу связи,

На фиг, 1 представлена структурная электрическая схема передающей части устройства передачи и приема сигналов звукового вещания по одному каналу тональной частоты; на фиг, 2 - структурная электрическая схема приемной части устройства передачи и приема сигналов звукового вещания по одному каналу тональной частоты; на фиг. 3 структурная электрическая схема, блок выделения экстремумов сигнала.

Устройство содержит на передающей стороне дополнительный фильтр 1 нижних частот, амплитудный высокочастотный корректор 2, три делителя 3 частоты, каждый из которых содержит три делителя 4 частоты на два, состоящих из блока 5 смещения сигнала, триггера 6, двух ключей 7 и вычитателя 8, блок 9 выделении экстремумов сигнала, компаратор 10, первый и второй формирователи 11 коротких импульсов и первый и второй триггеры 12. Передающая сторона содержит также три фильтра 13 нижних частот, два фильтра 14 верхних частот, блок 15 уплотнения и полосовой фильтр 16, а на приемной стоСД

05 ОЭ 4

роне - блок 17 разделения, первый, второй и третий умножители 18 частоты, каждый из которых содержит три удвоителя 19 частоты, состоящих из форми- рователя 20 модуля сигнала и блока 21 снятия напряжения смещения. Приемная сторона содержит также первый и второй фазовые корректоры 22, первый и второй сумматоры 23, амплитудный низкочастот- ный корректор 24 и фильтр 25 нижних частот.

Блок 9 выделения экстремумов сигнала содержит операционный усилитель 26, конденсатор 27 и два диода 28.

Устройство передачи и приема сигналов звукового вещания по одному каналу тональной частоты работает следующим образом.

Исходный звуковой сигнал определенлого уровня поступает на дополнительный фильтр 1, на выходе которого сигнал не имеет ВЧ-составляющих выше 8 кГц, В амплитудном высокочастотном корректоре 2 происходит выравнивание уровня НЧ- и ВЧ-составляющих сигнала, который поступает в блок 5 первого делителя 4 и блок 9.

Блок 9 работает по принципу выделения операционным усилителем 26 с диодами 28 в цепи обратной связи моментов пересечения продифференцированным конденсатором 27 сигналом оси времени, При этом на его выходе в эти моменты возникают перепады напряжения, фронты которых с большой точ- ностью совпадают с минимумами, а срезы - с максимумами исходного сигнала, Факт указанного пересечения зависит от соотношения амплитуд и частот НЧ- и ВЧ-составляющих исходного сигнала. Чтобы экстрематор реагировал на все практически полезные ВЧ-составля:ошие звукового сигнала, т.е. чтобы указанные пересечения имели место и для сравнительно слабых ВЧ-с оставляющих, нужно увеличить их уровень по отношению к НЧ-составляющим, Это и осуществляет амплитудный высокочастотный корректор 2.

Результирующий сигнал блока 9 поступает на компаратор 10, который согласует уровни сигналов блока 9 и системы управления делителями 3, Сигнал с неинвертирующего выхода компаратора 10 поступает на вход триггера 6 пер- вого делителя 4,

Блок 5, являясь достаточно инерционным, производит фиксации лишь мед

5

0

ленно меняющихся максимумов или минимумов звукового сигнала, а триггер 6 срабатывает практически во всех экстремумах его, поэтому на выходе вычи- тателя 8, управляемого через ключи 7, получается сигнал с поделенной на два частотой ВЧ-колебаний, но в точках незафиксированных экстремумов он имеет перепад напряжения. Аналогично работают второй и третий делители 4.

Для установки первого триггера 1 в определенно исходное состояние при включении питания устройства при вступлении звука после очередной паузы служат короткие импульсы, которые получаются на выходе первого формирователя 11. Таким образом полученный сигнал является управляющим для второго делителя 4, на выходе которого получается сигнал с поделенной частотой на четыре,

Для установки второго триггера 12 в исходное состояние служат импульсы, которые получаются на выходе второго формирователя 1 1, возбуждаемого CHI- налом, полученным на выходе триггера 6 второго делителя 4, Этот сигнал вызывает на выходе триггера 6 третьего делителя 4 сигнал, который на выходе третьего делителя 4 вызывает сигнал с поделенной частотой на восемь. Поскольку этот сигнал является составным, то сравнительно простыми фильтрами 13 и 14 его составляющие надежно отделяются и получаются НЧ- и ВЧ-сиг- налы.

НЧ-сигнал является первым сигнал- параметром компенсированного сигнала, а ВЧ-сигнап поступает на второй канал преобразования, на выходе которого получается второй сигнал-параметр и вторая ВЧ-составляющая, которая на выходе третьего канала вызывает тре- тий сигнал-параметр,

Все три сигнал-параметра поступают на входы блока 15, на выходе которо- jo получается единый компрессированный сигнал, спектр которого имеет полосу стандартного канала ТЧ, поэтому он практически без искажений передается через полос.вой фильтр 16 и далее по линии связи.

На приемной стороне принятый сигнал в блоке 17 разделения каналов разделяется на те же три сигнал-парамет- .ра, которые получены в каждом канале преобразования компрессора. Преобра

зования а экспандере строго ойратны преобразованиям в компрессоре.

В третьем канале экспандера принятый сигнал, являясь биполярным, в умножителе 18 поступает на формировател 20 удвоителя 19, На выходе формирователя 20 получается униполярный сигнал с удвоенной частотой, который на выходе блока 21 превращается в другой биполярный сигнап. Аналогично происходит удвоение частоты во втором и третьем удвоителях 19, На выходе умножителя 18 получается сигнал, близкий по форме сигналу на входе делителя 3 третьей.цепи передаюней части, Этот сигнал поступает на другой вход сумматора 23 второго канала экспандера.

Второй сигнал-параметр поступает на фазовый корректор 22 второго канала преобразования, который компенсирует задержку сигнала третьего канала так, что на входах сумматора 23 оба сигнала являются достаточно синфазными. Результирующий сигнал сумматора 23, являясь биполярным, на выходе второго умножителя 18 вызывает восстановленный сигнал второго канала компрессора, Аналогично работает и первый канал экспандера.

Форма сигнала, полученного на выходе первого умножителя 18 первого канала экспандера, достаточно близка к той, какую имел исходный сигнал компрессора, за исключением очень коротких импульсов, расположенных у тех экстремумов, которые не зафиксированы. Эти импульсы являются значительно более короткими по сравнению с теми, которые определяются частотой 8 кГц, поэтому амплитудный низкочастотный корректор 24 не только восстанавливает форму спектра полученного сигнала, но и частично уменьшает. уровень этих импульсов, а в фильтре 25 они полностью удаляются и остается лишь восстановленный сигнал.

Формула изобретения

1. Устройство передачи и приема сигналов звукового вещания по одному каналу тональной частоты, содержащее на передаточной стороне три цепи из последовательно соединенных делителя частоты и фипьтра нижних частот, выходы делителей частоты первой л второй цепей через фильтры верхних час10

15

20

3

тот подключены г входам дел; ел ей частоты соответственно второй и третьей цепом, а выходы фильтров нижних частот всех трех цепей через блок уплотнения подключены к входу полосового фильтра, причем каждый делитель частоты содержит три последовательно соединенных делителя частоты на два, вход первого из которых является входом, а выход последнего - выходом делителя частоты, а на приемной стороне, содержащей блок разделения, к первому выходу которого подключены последовательно соединенные первый фазовый корректор, первый сумматор и первый умножитель частоты, подключенные к второму выходу блок,а разделения последовательно соединенные второй фазовый корректор, второй сумматор и второй умножитель частоты, выход которого подключен к второму входу первого сумматора, а также включенный между третьим выходом блока разделения и вто- 25 рым входом второго сумматора, третий умножитель частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения пропускной способности за счет сужения полосы частот сигналов, передаваемых по каналу связи, на передающей стороне введены последовательно соединенные дополнительный фильтр нижних частот и амплитудный высокочастотный корректор, выход которого подключен к входу делителя частоты первой цепи, причем в каждый делитель частоты введены первый и второй формирователи коротких импульсов и последовательно соединенные блок выделения экстремумов сигнала, компаратор, первый и второй триггеры, выход последнего из которых подключен к управляющему входу третьего делителя частоты на два, второй вход второго триггера через второй формирователь коротких импульсов подключен к второму выходу второго делителя частоты на два, управляющий вход которого подключен к второму выходу первого триггера, второй вход которого через первый формирователь коротких импульсов подключен к второму выходу первого делителя частоты на два, управляющий вход которого подключен к второму выходу компаратора, а вход

30

5

0

5

0

объединен с входом блока выделения экстремумов сигнала, а на приемной стороне введены подключенные к выходу первого умножителя частоты последовательно соединенные амплитудный

фиг.2

Изобретение относится к радиотехнике и связи. Цель изобретения - повышение пропускной способности за счет обеспечения сужения полосы частот сигналов, передаваемых по каналу связи. Устройство содержит на передающей стороне четыре фильтра нижних частот, амплитудный высокочастотный корректор, два фильтра верхних частот, блок уплотнения, полосовой фильтр и три делителя на два, каждый из которых состоит из блока выделения экстремумов сигнала, двух формирователей коротких импульсов, двух триггеров и трех делителей частоты на два, выполненных каждый из блока смещения сигнала, триггера, двух ключей и вычитателя. На приемной стороне устройство содержит блок разделения, два фазовых корректора, два сумматора, амплитудный низкочастотный корректор, фильтр нижних частот и три умножителя частоты, каждый из которых состоит из трех удвоителей частоты, выполненных каждый из формирователя модуля сигнала и блока снятия напряжения смещения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.