Дельта-кодер Советский патент 1990 года по МПК H03M3/02 

о

сд со

Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи и может быть иснользовано в системах передачи информации, например, цифровых каналов служебной связи радиорелейных и тропосферных систем связи.

Цель изобретения - повьшение точности преобразования за счет снижения шумов перегрузки по крутизне.

На фиг,1 представлена блок-схема дельта-кодера; на фиг,2 - временные диаграммы его работы.

Дельта-кодер содержит генератор 1 т.актовых импульсов, вычитатель 2, двухуровневый квантователь 3, аппрок- симатор 4, селектор 5 пачек символов, сумматор 6, источник 7 постоянного напряжения, переключатель 8 и ключевой элемент 9,

Аппроксиматор 4 в простейшем случае представляет.собой интегратор. Селектор 5 пачек символов может быть выполнен -на регистре сдвига и элементе эквивалентности.

Дельта-кодер работает следующим образом

Входной аналоговый сигнал U(t) (фиг,2а) поступает на первый вход вы- 1чита,т.еля 2, на второй вход которого подается аппроксимирующее напряжение и (t) (фиг,2а) с выхода сумматора 6, Сигнал разности U(t) - U(t) с выхода вычитат ел я 2 подается на информационный 8ход двухуровневого квантователя 3, тактируемого с генератора 1 тактовых импульсов. На выходе двухуровневого квантователя 3 будет фор- мироваться последовательность информадионных импульсов (фиг,26), представляющая собой поток единиц и нулей в моменты времени, определяемые тактовой частотой генератора 1: Уррг вень логической. 1 или логического О на и 1ходе двухуровневого квантователя 3 определяется знаком поступающего на его вход разностного сиг- .нала. Сформированная информационная последовательность с выхода двухуровневого квантователя 3 поступает на вход аппроксиматора 4, информационный вход селектора 5 пачек символов и на управляющий вход переклк)ча1 еля 8, На выходе аппрок;симатора 4 формируется напряжение U (t) (фиг,2а), причем в, eXfeMe дельта-кодера предусмотрено, чте уровню логической единицы (наличие импульса) в 1Шформационной последовательности на выходе дельта-кодера

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

соответствует увеличению аппроксимирующего напряжения на выходе аппроксиматора 4,.а уровню логического нуля (отсутствие импульса) - уменьшение аппроксимирующего напряжения,

Аппроксиматор 4 может быть как с изменяемыми параметрами (адаптацией шага квантования), так и с.постоянными. На фиг,2а в качестве примера временные диаграммы приведены для случая, когда используется аппроксиматор с постоянными параметрами.

Если число подряд идущих одинаковых символов (единиц или нулей) в информационной последовательности, подаваемой на информационньй вход селектора 5 17ачек символов, превысит заданную величину п, то на его выходе появится уровень логической единицы, во всех остальных случаях на выходе селектора 5 пачек символов присутствует уровень логического нуля (фи, 2в), Число п выбирается в пределах от 2 до 5 в зависимости от тактовой частоты генера:тора 1, На временных диаграммах фит,2 п принято равным 4,. На управлякщий вход переключателя 8 подается информационная последовательность импульсов с выхода двухуровневого квантователя 3, а на первый и второй информационнью входы - ; одинаковые по абсолютной величине постоянные напряжения положительной и отрицательной полярностей соот-. ветственно от источника 7 постояннох-го напряжения (фиг,2г). На выходе переключателя 8 присутствует постоянное напряжение заданной величины U. положительной или отрицательной по- i лярности в зависимости от того, какой уровень - логической .единицы ium-ло гического нуля - был в этот момент на его управляющем входе, В случае, если это бьта единица, на вькоде переключателя появится напряжение +U, а в случае нуля -U (фиг.2д). Величина U устанавливается в зависимости от тактовой частоты генератора 1 и типа ап- .прокс;иматЬра 4, используемого в дельта-кодере.

Далее сигнал с выхода переключателя 8, играющего роль преобразователя полярности, поступает на информационный вход ключевого элемента 9, на управляющий вход которого подается : сигнал с выхода селектора 5 пачек символов (фиг,2в), В случае, если им была зафиксирована перегрузка (число

516

подряд идущих одинаковых символов в информационной последовательности превысило число 4) и на выходе его присутствует уровень логической единицы, являющийся открьшающим для эле- мент 9, то сигнал с выхода переключателя S через элемент 9 .поступает на второй вход сумматора 6. Если перегрузка отсутствует и на выходе се- лектора 5 пачек символов - уровень логического нуля, то элемент 9 запер и сигнал на его выходе и втором входе сумматора 6 отсутствует (фиг,2е).

С выхода элемента 9 сигнал смеще- ния (фиг,2е) подается на второй вход сумматора 6, на первый вход которого поступает напряжение с аппроксимато- ра 4. Сигнал на выходе сумматора 6 (фиг.2а) представляет собой сумму сигнала с выходов аппроксиматора 4 и элемента 9.

Таким образом, на второй вход вы- читателя 2 поступает сигнал, представляющий собой напряжение с выхода аппроксиматора 4, дополненное в слу- чае возникновения перегрузки постоянным напряжением необходимой полярности с выхода источника 7 постоянного напряжения. На фиг,2.дополнительный сигнал выделен штриховкой.

Дельта-декодер, соответствующий рассматриваемому дельта-кодеру, идентичен .по своей работе и составу его местному -декодеру, состоящему из ап- проксиматрра 4 селектора 5 пачек символов, сумматора 6, источника 7 постоянного напряжения, переключателя 8 и ключевого элемента 9.

Таким образом, в дельта-кодере по

вышается точность аппроксимации за счет того, что помимо обычной адаптаб

дни шага квантования в аппроксикато- ре осуществляется дополнительное и не связанное с ней изменение сигнала аппроксимации в случае обнаружения перегрузки по крутизне.

Формула изобретения

п

5 0

5 о

0

Дельта-кодер, содержащий вычита- тель, первый вход которого является входом дельта-кодера, выход вычитате- ля соединен с информационным входом двухуровневого квантователя, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к тактовому входу двухуровневого квантователя, выход которого соединен с входом аппроксиматора, информационным входом селект.ора пачек символов и является выходом дельта-кодера, отличаю щий- с- я тем, что, с целью повышения точности преобразгования sa счет снижения шумов перегрузки по крутизне, в дельта-кодер введены сумматор, ключевой элемент, переключатель и источник постоянного напряжения, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими информационными входами переключателя, управляющий вход которого подключен к выходу двухуровневого квантователя, тактовый вход селектора пачек символов подключен к вьпсоду генератора тактовых импульсов, выходы переключателя и селектора пачек символов соединены соответственно с информационным и управляющим входами ключевого элемента, выход которого и выход аппроксиматора подключены к п ервому и второму входам сумматора, выход которого соединен с : вторым входом вычитателя.

Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи. Его использование в системах передачи информации позволяет повысить точность преобразования за счет снижения шумов перегрузки по крутизне. Дельта-кодер содержит генератор 1 тактовых импульсов, вычитатель 2, двухуровневый квантователь 3, аппроксиматор 4 и селектор 5 пачек символов. Благодаря введению сумматора 6, источника 7 постоянного напряжения, переключателя 8 и ключевого элемента 9 в дельта-кодере помимо обычной адаптации шага квантования (в аппроксиматоре) осуществляется дополнительно не связанное с ней изменение сигнала аппроксимации в случае обнаружения перегрузки по крутизне. 2 ил.

Фи.2