Устройство для согласования цифровых потоков при передаче звукового сигнала Советский патент 1991 года по МПК H03M13/35 H04B14/04 

Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи и может быть использовано, например, в цифровых системах радиовещания с независимыми синхро- генераторами.

Цель изобретения - повышение точности передачи за счет устранения искажений передаваемого сигнала при согласовании скоростей цифровых потоков,

На фиг.1 приведена блок-схема устрой- ства; на фиг.2 и 3 - примеры выполнения соответственно формирователя управляющих сигналов транскодера и формирователя последовательностей тактовых импульсов декодера; на фиг.4 - принцип действия устройства.

Устройство состоит из транскодера 1 и декодера 2. Транскодер 1 включает первый и второй блоки 3 и 4 микропрограммного управления, первый и второй блоки 5 и 6 оперативной памяти, коммутатор 7 и формирователь 8 управляющих сигналов. Декодер 2 содержит первый и второй блоки 9 и 10 микропрограммного управления, первый и второй блоки 11, 12 оперативной памяти, коммутатор 13 и формирователь 14 последовательностей тактовых импульсов. На фиг.1 обозначены также информационные входы 15, первый и второй тактовые входы 16,17 и выходы 18 устройства.

Формирователь 8 управляющих сигналов транскодера 1 выполнен (фиг.2) на счетчике 19 импульсов на NI и счетчике 20 импульсоа на N2, где NI и Na - минимально возможные целые числа, удовлетворяющие

УСЛОВИЮ Nr fT2 N2 fn , frl И tr2

соответственно первая и вторая тактовые частоты (на входах 16 и 17). На фиг.2 обозначены первый и второй выходы 21 и 22 формирователя 8 (первым выходом 21 явля- ется выход счетчика 20 на N2 и наоборот).

Формирователь 14 последовательностей тактовых импульсов содержит (фиг.З) синхронизатор 23, счетчик 24 импульсов на N2, первый и второй счетчики 25 и 26 им- пульсов на NI, первый и второй элементы 27,28 И. На фиг.З обозначены информационные входы 9, первый и второй тактовые входы 30 и ЗЬ (первый тактовый вход 30 является входбм первого счетчика 25 на NI), первый-третий выходы 32-34 (первый выход 32 - выход первого элемента 27 И).

Блоки 3,4,9 и 10 микропрограммного управления могут представлять собой распределители импульсов.

Коммутатор 7 по окончании выдачи информации с очередного блока оперативной памяти формирует на своих выходах нулевые сигналы.

Синхронизатор 23 формирователя 14 служит для согласования во времени работы счетчиков 24-26 и может быть выполнен, например, в виде набора буферных регистров с дешифраторами различных кодовых комбинаций и триггерных формирователей запускающих (обнуляющих) импульсов.

Временные диаграммы нафиг.4 поясняют принцип работы устройства для согласу- емых потоков с первой тактовой частотой fri 32 кГц и второй тактовой частотой fT2 48 кГц.

Устройство работает следующим образом.

Цифровой звуковой сигнал (ЦАС) с первой тактовой частотой (фиг.1 а, отсчеты условно изображены в АИМ виде) поступают на информационные входы 15 в транскодер и подается одновременно на информационные входы его первого и второго блоков 5 и 6 оперативной памяти. Под действием импульсов первой тактовой частоты fVi .поступающей на первый тактовый вход 16, первый блокЗ микропрограммного управления формирует сигналы записи, которые поступают с его первого выхода на вход разделения записи первого блока 5 оперативной памяти для запоминания первой выборки из NI отсчетов исходного ЦЭС. Количество отсчетов N1 зависит от кратности частот fT2 и fn и определяется из выражения NI fT2 N2 fri , где N2 - минимальное целое число, удовлетворяющее этому выражению и условию, что отношение N2/Ni больше или равно единице. Отсюда вытекает требование выполнения условия fV2 fri , необходимого для правильной работы устройства, После запоминания первых NI отсчетов в первом блоке 5 оперативной памяти первый блок 3 микропрограммного управления формирует сигналы записи по своему второму выходу, поступающие на выход разрешения записи второго блока 6 оперативной памяти для запоминания второй выборки из NI отсчетов. Пока происходит эта запись второй выборки из NI отсчетов во второй блок 6 оперативной памяти, второй блок 4 микропрограммного управления под действием импульсов второй тактовой частоты fT2 . поступающих со второго выхода 22 формирователя 8, в который вторая тактовая частота f подается со второго тактового входа 17, формирует по своему первому выходу сигналы чтения, поступающие и в первый блок 5 оперативной памяти на оход разрешения считывания и подготавливающие данные, хранящиеся в нем, к выдаче на выход транс декодера 1. шормирователь 8 в

это время формирует-, по первому выходу 21 сигнал управления на управляющий вход коммутатора 7, который коммутирует выходы первого блока 5 оперативной памяти на выходы транскодера 1. Таким образом, вы- борка из NI отсчетов, хранящаяся в первом блоке 5 оперативной памяти, поступает со второй тактовой частотой на выходы транскодера 1. Так как fri. то количество отсчетов, следующих со второй тактовой ча- стотой за период выборки ЦЗС, должно быть больше NI и равно Na. Поэтому формирователь 8 все отсчеты с номерами N NI обнуляет (в данном примере , , третий отсчет обнуляется), т.е. управляет коммутатором 7 таким образом, что в момент прихода тактового импульса второй тактовой частоты fT2 на выходе транскодера 1 будет сформирован нулевой уровень напряжения.

После окончания всего цикла - записи отсчетов во второй блок 6 оперативной памяти и одновременного считывания из первого блока 5 оперативной памяти - вся операция повторяется, только уже с за- лисью отсчетов в первый блок 5 оперативной памяти и считыванием из второго блока б оперативной памяти. Работа траьскодера

Iбудет заключаться в чередовании описанных операций: На выходах транскодера 1 будет формироваться ЦЗС со второй тактовой частотой и дополнительными нулевыми отсчетами (фиг.4б).

Декодер 2 осуществляет обратное преобразование. Кодированный (с вставленными нулевыми отсчетами) ЦЗС со второй тактовой частотой fT2 одновременно поступает в декодере 2 на информационные входы первого и второго блоков 11 и 12 оперативной памяти и формирователя 14. Последний синхронизируется по информационной последовательности и начинает формировать последовательности тактовых импульсов с тактовыми частотами fTi и fT2 которые поступают на выход первого и второго блоков 9,10 микропрограммного управления соответственно. Под действием последовательности тактовых импульсов второй тактовой частоты fr2 второй блок 10 декодера производит запись NI отсчетов выборки.ЦЗС в первый блок 11 оперативной памяти под действием сигналов, поступающих Со второго выхода 33 формирователя 14, который вырабатывает на своем первом выходе 32 сигналы записи, отбрасывая вставленные нулевые отсчеты. По окончании цикла записи NI отсчетов в первый блок

I1оперативной памяти второй блок 10 микропрограммного упрЕвления начинает вы

5 0

5

0

п 5 0 5

5

рабатывать сигналы записи по своему второму выходу 33, соединенному со входом разрешения записи второго блока 12 оперативной памяти. По этим сигналам осуществляется запись следующих NI отсчетов во второй блок 12 оперативной памяти. Одновременно с этим первый блок 9 микропрограммного управления по последовательности тактовых импульсов с первой тсктовой частотой fri начинает вырабатывать по своему первому выходу, соединенному со входом разрешения считывания первого блока 11 оперативной памяти, сигналы чтения, подготавливающие данные к выдаче на выход декодера 2. В то же время формирователь вырабатывает по своему третьему выходу 34 на управляющий вход коммутатора 13 управляющие сигналы, коммутирующие выходы первого блока 11 оперативной памяти на выходы 18. Таким образом, на выходах 18 формируется исходная информационная последовательность с первой тактовой частотой f без вставленных нулевых отсчетов, абсолютно идентичная исходному ЦЗС. После выдачи NI отсчетов весь цикл повторяется, только уже с записью NI отсчетов в первый блок 11 оперативной памяти и считыванием из второго блока 12 оперативной памяти и т.д. с чередованием циклов и коммутацией на выходы 18 первого и второго блоков 11 и 12 оперативной памяти поочередно

Привязка работы формирователя 14 осуществляется синхронизатором 23 по выделению кодовой комбинации. Комбинация записанных отсчетов могут быть следующими: нулевой и два следующих информационных (порелк комбинация); информационный, нупо-зой и информационный (вторая); два информационных и нулевой (третья); две нулевые - из, зз (остальные комбинации столь мзлсаз-гсп.пы, что их можно ке принимать ьо dims зние).

Эти комбинации играют важную роль только в момент синхронизации декодера 2; после достижения синхронизации синхронизатор 23 не оказывает влияния на формирование тактовых последовательностей, поступающих на выходы формирователя 14. В случае записи нулевой комбинации (пауза) синхронизатор 23 не запускается до тех пор, пока в информационной последовательности не появятся отсчеты, отличные от нулевого. На выходах 18 соответственно формируются нулевые отсчеты.

Таким образом, на выходах 18 образуется исходная информационная последовательность ЦЗС с тактовой частотой fn без

введениях грялскод фом нулевых отсчетов,

со о у м v a «I. о 6 р е т е и и я 1. /а р.лс ;„} ллн согласования цифре- зых no iOKor, - jy пеог-даче звукового сигнала, состоющкс1 13 тпанскодерз и декодера, фйнскоцуп eo;rrv-.:iT перпый и зторой блоки о. еазтиь ;0й п0м;. з. коммутатор и фор- мк опаге;1 ь, укрепляющих сигналов, декодер с дерхкг коммутатор и формирователь vj M --rioG8. e/ibHoe n тактовых им- пульсоо, о я и -f a ;o щ о е с к тем, что, с чег.ью поь.-ji.ii ; иг ючмистм передачи за смог ydpa: : ч- г. передаваемого сигнала по;-, --с-.-у.ч, нипскоростей иифро- сых полчок, r. .-p4i.«. :содер введены первый и BTOpoi i tViori. по jspa JiHOro управления, первый i/i я. OiJb ; is .ход; первого блока про- граммьою yi j :Р ;енич соединены с входа- ми разрешения соответственно перапгп и ij-r-jvoro блоков оперативной паМЯГИ, ЧНфорг- ЗиИ МНиР ВХОДЫ КОТОрЫХ СОстыетстпен. объединены и являются ииФор1оацио -и-э (1 входами устройств, первой и выходы второго блока nporpofилпого уяра& пя :ия подключены к чходак pr-:;p Mije ii. ызания соответст- зснно nsi- turu и --лирого блоков оперативной памяти, i rc- я -I которых подключены соотвогслазы п моь.йым и вторым инфор- N ui woHFMiM г чо«ас коммутатора, выходы которого яш.и. пухсдами транскодера, лзрс-ый м второй ььхо лы формирователя уп- раи 7яющих cwr;,j/iOB ..эвдимены соответет- йсино с vi;i;-wL -f: o u« vi входом коммутатора м входом зтопого олока программного управления, в декодер введены периый и второй SxriOKt -, программного управление « первый п стсрой блоки оперативной па- мяти, мн опмеипомные вчол«-5 которм;: соот1чстс:аонао ой едипены с информа- и.( вхо. формирователя по- слйдовйгсльноо - .пктоаых импульсоо и являются входами декодера, первый и ато- рой сыходы iiepdc.ru блока программного управление соедиизны с входами разрешения сммгыв, соотвегственно первого и второго блоков оперативной памяти, выходы (семерых подключены соответственно к первым i i вторь м ямфирмяциснным входам комму (агора, ,;:..г,оды которого являются зыходеми ушройстяа, первый и второй выходы дорого б,гкж программного управления :о8дкг;ен с й одазди разрешения запоем ,n;rn.;i;;;o первого и второго

бЛОКС В ПАрйТИМпСЙ ПлА.Я ГИ. ГйрВЬПл - Грв

тий выходы формирователя последовательности тактовых импульсов подключены соответственно к входам первого и второго блоков программного управления и управляющему входу коммутатора, первый тактовый вход формирователя последовательности тактовых импульсов декодера объединен с входом первого блока программного управления трансдекодера и является первым тактовым входом устройства, второй тактовый вход формирователя последовательности тактовых импульсов декодера объединен с входом формирователя управляющих сигналов гранскодера и является вторым тактовым входом устройства,

2.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что формирователь управляющих сигналов транскодера содержит счетчик импульсов на NI и счетчик импульсов на N2 (Ni и N2 - минимально возможные целые числа, удозлетьоряющие условию NI fT2 N2 fn , fn fi2. tVi и Ira первая и вторая тактовые частоты устройства), счетные входы которых объединены и являются входом формирователя, выход счетчика импульсов на N2 соединен с входом обнуления счетчика импульсов на Ni и является пепвым выходом формирователя, выход счетчика импульсов на ISH - вторым выходом формирователя.

3.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что формирователь последовательности тактовых импульсов декодера содержит счетчик импульсоз на Hz, первый и второй счетчики импульсов на Ni, первый и второй элементы И и синхронизатор, входы которого являются информационными входами формирователя, первый - третий выходы синхронизатора соединены с входами- обнуления соответственно счетчика импульсоз на N2 и первого и второго счетчиков импульсов на NI, счетный вход первого счетчика импульсов на NI объединен с первым входом второго злемеита И и является первым тактовым входом формирователя, счетные аходы счатчика импульсов на N2 и второго счетчика импульсов на MI объединены с первым входом первого элемента И и являются вторым тактовым входом формирователя, выходы второго и первого счетчиков импульсов на NI соединены с вторыми входами соответственно первого и второго элементов И, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами формирователя выход счетчика импульсов на № является третьим выходом формирователя.

Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи. Его использование в цифровых системах радиовещания с независимыми синхрогенераторами позволяет повысить точность передачи за счет устранения искажений передаваемого сигнала при согласовании скоростей цифровых потоков. Устройство состоит из транскодера 1, содержащего блоки 5,6 оперативной памяти, коммутатор 7 и формирователь 8 управляющих сигналов, и декодера 2, содержащего коммутатор 13 и формирователь 14 последовательностей тактовых импульсов, Благодаря введению в транскодер 1 блоков 3,4 микропрограммного управления, а в декодер 2 - блоков 9,10 микропрограммного управления и блоков 11, 12 оперативной памяти осуществляется попеременная запись информации с одной тактовой частотой и считывание ее с другой тактовой частотой с дополнением в транскодере 1 недостающих выборок нулевыми вставками и с их удалением в декодере 2. 2 з.п.ф- лы, 4 ил. (Л С Фм1 о ю 00 О ю ел

29

Г

©-

30

-t-

И

иг. 2

14

23

26

27

J/

JJ

J

№/.J

фигЛ