Аналого-дискретный преобразователь с использованием дельта-модуляции Советский патент 1976 года по МПК H03K13/02 

1

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для преобразо;вания аналогового телефонного сигнала в 1 цифровую форму.

Известен аналого-дискретный преобразо; ватель с-использованием адаптивной дельта ; модуляции, содержаший последовательно соi единенные интегратор, компаратор и импуль; ный модулятор, а также элементы И и задающий генератор.

: Однако известный аналого-дискретный преобразователь обладает большими шумами квантования и шумами свободного канала, j Целью изобретения является уменьшение i шумов квантованиями шумов свободного канала.

Для этого оба выхода импульсного моду: лятора подключены к входам анализатора, выходы которого подключены к соответствуюшим входам регистра сдвига и первому входу элемента И, выходы регистра сдвига подключены к первым входам других элементов И, а вторые входы всех элементов И соединены с соответствуюшими выходами распределителя, вход которого соединен с

2

I Ъыходом задающего гене-ратора, причем вы: ходы з,аементов И через элемент ИЛИ подключе-ЕЫ к устакоиочным вxoдa двух триг героВ; управляющие входы которых соедине- , ны с выходами нь-шульсного модулятора, а выходы - с сое гветствующими входами интег; раторг... при этом дополнительны выход

распредепктеля подключен к тактовым вхо- I дам регистра сдвига, анализатора и импульс-

j кого модулятора.

i Нзобретенпя пояснено чертежами.

На :.фпг. 1 приведена структурная электi рическая схема преобразователя; на фиг. 2«« : временные диаграммы.

Аналогоедискретяьй преобразователь с ; использованием адаптивной дельта-модуля ;ции содержит последовательно соединенные ; интегратор 1, компаратор 2 и импульсный модулятор 3, оба выхода которого подкпх -

:шнь к входам анализатора 4, выходы котоI рого соответственно подключены к nepaoNty ; входу элемепта И 5 и входам регистра сдви- ira 6, выходы которого подключены к пер- I вым входам элементов И 7 8, 9 и 10,

вторые входы которых и элемента И 5 сог единены с соответствующими выходами рас пределителя 11, которого соединен с выходом задающего генератора 12, причем выходы элементов И 5, 7- 1О через элемент ИЛИ 13 подключены к установочным входам двух триггеров 14 и 15, управляк щие входы которых соединены с выходами импульсного модулятора 3, а выходы - с соответствующими входами интегратора 1. Дополнительный выход распределителя 11 подключен к тактовым входам регистра сдв га 6, анализатора 4 и импульсного модулятора 3. Аналого-дискретный преобразователь работает следующим образом. Алгоритм адаптации аналого-дискретного преобразователя изменяется путем подключе ния к входам элементов И 5, 7-10 различных выходов распределителя 11 с десятью выходами. Используется следующий алгоритм адап-« тации: 1 . Число различных дискретных шагов квантования равно пяти. 2. Если знак каждого последующего щаг квантования совпадает со знаком предыдушего, то шаги квантования меняются последовательно:А.2Д ЗА , Д. А 9А , где А минимальный шаг квантования. 3. При изменении знака разности между входным аналоговым сигналом (см. фиг. 2,в и ступенчатым сигналом аппроксимации (см. фиг. 2, г) на противоположный, таг квантования также изменяет знак, а по абсолютной величине имеет следующие значения: Д.2Д . Д «2 Д-шаг после шага Д2 ЗД--A. , Дз 4Д--Д.-2Д , Д4 6Л--Дз-4Д , Д 9А--. . 4. Постоянный уровень отображается чередованием шага квантования Д « 2Д с разными знаками. Входной аналоговый сигнал (см. фиг. 2, подается на вход компаратора 2, в котором формируется сигнал разности между аналоговым сигналом и сигналом аппроксимации (см. фиг. 2, г), который подается на другой вход компаратора 2 с выхода интегратора 1 Сигнал разности с выхода компаратора 2 поступает в импульсный модулятор 3, где в соответствии со знаком сигнала разности формируются последовательности импульсов (см. фиг. 2, д и 2, е), несущих информацию о приращениях исходной функции в тактовых точках. Эти импульсные последовательности подаются в линию связи, на вход анализатора 4 и на управляющие входы триггеров 14 и 15. Анализатор 4 принимает решение увеличить или уменьшить шаг квантования в соответствии с алгоритмом адаптации посредством сравнения знака соседних импульсов импульсной последовательности (см. фиг.2,д). На выходах анализатора 4 формируются импульсные последовательности f , -t , -л J п -Р и f с- Н первом выходе анализатора 4 появляется импульс последовательности г , переписывающий информацию из четвертого или третьего разрядов регистра сдвига 6 во второй, если знак последующего шага квантования противоположен знаку предыдущего. На втором выходе анализатора 4 появляется импульс последовательности f , регистром 6 вправо, если знаки совпадают. На третьем выходе анализатора 4 появляется импульс последовательности -С -, устанавливающий регистр сдвига 6 в начальное состояние после каждого цикла сдвига. На четвертом выходе анализатора 4 формируется последовательность -f , подаваемая на первый вход элемента И 5. На вход распределителя 11 подается импульсная последовательность с выхода задающего генератора 12. Распределителе 11 формирует тактовую частоту f , подаваемую на тактовые входы регистра сдвига 6, анализатора 4 и импульсного модулятора 3, и импульсные последовательности f , fg -Рд. Q, fg. задающие временные положения задних фронтов импульсов последовательности (см. фиг. 2, а и 2, б), подаваемых на входы интегратора 1. Импульсные последовательности Т„, 3 J4 6 9 соответствующих выходов распределителя 11 подаются на вторые входы элементов И 5, 7-10 соответственно. На первые входы элементов И 7-10 с выходов регистра сдвига 6 подаются импульсные последовательности f „ - i J и7 JHlO оответственно. Импульсы последовательостей , f.Q поочередно открывают элементы И 5, 7-1О, пропуская импульсы соответствующих последовательностей f, fg. f4 f 6 9 °™РЬ затем объединяются на элементе ИЛИ 13 и подаются на установочные входы триггеров 14 и 15. На выходах триггеров 14 и 15 формируются последовательности импульсов (см. фиг. 2, а и 2, б) переменной длительности, которые поступают на входы интегратора 1. При поступлении положительного импульса на один вход интегратора 1 напряжение на его выходе линейно нарастает до величины, прямо пропорциональной длительности импуль са, при поступлении же импульса на другой вход - линейно спадает. На выходе интегратора формируется ступенчатый сигнал аппроксимапии (см. фиг. 2, г). Формула изобретения Аналого-дискретный преобразователь с использованием адаптивной дельта-модуля ЖТ

iiJj iliili

Фиг.1 ции, содержащий последовательно соединенные интегратор, компаратор и импульсный модулятор, а также элементы И и задающий генератор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения шумов квантования и шумов свободного канала, оба выхода импульсного модулятора подключены к входам анализатора, выходы которого подключены к соответствующим входам регист ра сдвига и первому входу элемента И, выходы регистра сдвига подключены к первым входам других элементов И, а вторые входы всех элементов И соединены с соответствукяцими выходами распределителя, вход которого соединен с выходом задаю щего генератора, причем выходы элементов И через элемент ИЛИ подключены к установочным входам двух триггеров, управляю щие входы которых соединены с выходами импульсного модулятора, а выходы - с соответствующими входами интегратора, при этом дополнительный выход распределителя подключен к тактовым входам регистра сдвига, анализатора и импульсного модулятора.

о 4i

«

«ti «-Ъ