Устройство модуляции телефонного канала с импульсно-кодовой модуляцией Советский патент 1977 года по МПК H03K7/00 H04J7/00 

1

Изобретение относится к технике импульсной модуляции и может быть иснользовано в малоканальных радиорелейных станциях с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ) при временном уплотнении телефонных каналов.

По основному авт. св. № 501477 известно устройство модуляции телефонного канала с импульсно-кодовой модуляцией на основе преобразования масштаба времени, содержащее синхронизируемый генератор квантующих импульсов, вход которого подключен к входу преобразователя «напряжение - время, выход которого подключен к входу преобразователя масштаба времени и к входу узла цифровой обработки через узел разделения число - импульсных кодов, подключенны через преобразователь масщтаба времени к входу дискриминатора напрял ения, а зпомянутый выход преобразователя «напряжение - время через цепь задерлски подключен к управляющему входу дискриминатора, выход которого подключен к синхронизируемому генератору квантующих импульсов.

Однако в известном устройстве из-за наличия аппаратурных погрешностей, обусловленных паразитными емкостями, токами утечки, недостаточным быстродействием транзистора в режиме токов возникают дополнительные шумы квантования.

Цель изобретения-повышение помехоустойчивости. Для этого в устройство модуляции телефонного канала с нмпульсно-кодовой модуляцией на основе преобразования масштаба времени введены генератор бланкирующих импульсов и последовательно соединенные времязадающая цепь и электронный ключ, выход которого подключен к дополнительному входу нресбразователя масштаба времени и к входу генератора бланкирующих импульсов, выход которого соединен со входами узла разделения число-импульсных кодов и преобразователя масштаба времени, а выход преобразователя «напряжение - время подключен к

входу времязадающей цепи.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предложенного уетройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство модуляции телефонного канала с импульсно-кодовой модз ляцией на основе преобразования масштаба времени содержит синхронизируемый генератор 1 квантующих имнульсов, вход которого подключен к входу

преобразователя 2 «напряжение - время, а выход подключен к входу преобразователя 3 масштаба времени и к входу узла 4 цифровой обработки через узел разделения 5 число-импульсных кодов, подключенный через преобразователь 3 масштаба времени к входу дискриминатора 6 найряжения, а выход преобразователя 2 «нанряжение - время через цепь задержки 7 подключен к управляющему входу дискриминатора 6, выход которого подключен к синхронизируемому генератору 1 квантующих импульсов, генератор 8 бланкирующих импульсов и последовательно соединенные времязадающая цепь 9 и электронный ключ, выход которого подключен к дополнительному входу преобразователя 3 масштаба времени и к входу генератора 8 бланкирующих импульсов, выход которого соединен с входами узла разделения 5 число-импульсных кодов и преобразователя 3 масштаба времени, а выход преобразователя 2 «напряжение - время подключен к входу время-задающей цепи 9.

На фиг. 2 приведены временные диаграммы, где: а - имнульсы синхронизации; б - сигнал широтно импульсной модуляции (ШИМ) на выходе преобразователя 2 «напряжение- время ; в - последовательность квантующих импульсов (КИ) на выходе генератора 1 квантующих импульсов; г - число - импульсный код старших разрядов на выходе узла разделения 5; д - имнульсы на выходе времязадающей цепи 9; е - сигнал на выходе генератора 8 бланкирующих импульсов; ж - сигнал на выходе быстродействующего ключа 11; 3 - напряжение на накопительном конденсаторе 12; и - сигнал на выходе дискриминатора 6; к - число-импульсный код младших разрядов на выходе узла разделения 5.

Предлон ;енное устройство работает следующим образом.

Преобразователь 2 «напряжение - время вырабатывает сигнал ШИМ (фиг. 2, б), пропорциональный значению йизкочастотного сигнала в момент поступления импульса синхронизации (фиг. 2, а). Генератор 1 квантующих импульсов вырабатывает последовательность КИ (фиг. 2, в), синхронизированную с немодулируемым фронтом импульса ШИМ. КИ (фиг. 2, в) с выхода генератора 1 поступают па сигнальных вход узла разделения 5, который в исходном состоянии (в течение импульса ШИМ) формирует число-импульсный код (фиг. 2, г) старпитх разрядов.

В устройстве применен метод трансформации времени для реализации счетно-импульсного кодирования при пониженной частоте следования КИ в К раз. В этом устройстве остаток Тост, расположенный между модулируемым фронтом сигнала ШИМ и КИ преобразуется в интервал К Тост, который заполняется КИ, определяющими число младших разрядов i как i log2 К.

В исходном состоянии стабилизатор 13 тока заряда (СТЗ) выключен (не потребляет мощпости) с помощью электронного ключа 10, выполненного, например, в виде транзисторного ключа с общим эмиттером. При этом проходной каскад 14 обесточен.

В момент поступления модулированного фронта сигнала ШИМ электронный ключ 10

замыкается на время (фиг. 2, д), несколько больше, чем период следования КИ. Это время задается время-задающей цепью 9, включенной между преобразователем 2 «напряжение - время и управляющим входом электронного ключа 10. Источник опорного напряжения подключается через электронный ключ 10 к токозадающему резистору 15, и на выходе проходного каскада 14 появляется ток заряда (фиг.

2, д), который в первый момент времени ответвляется на вход быстродействующего ключа И, так диод 16 отсечки заперт. Одновременно с появлением тока заряда (фиг. 2, д) запускается генератор 8 бланкирующих импульсов

(фиг. 2,е), длительностью несколько большей, чем 2«Тк (Тк - период следования КИ). Бланкирующий импульс (фиг. 2, е) воздействует на управляющий вход узла разделения 5 число-импульсных кодов, а таклсе поступает на

стартовый вход быстродействующего ключа 11. При этом узел 5 разделения нрекращает формирование число-импульного кода (фиг. 2, г) старших разрядов и начинает формировать число-импульсный код (фиг. 2, к) младших разрядов. В исходном состоянии накопительный конденсатор 12 разряжен. Ток стабилизатора 17 тока разряда (СТР) ответвляется на вход дискриминатора 6. В момент поступления переднего фронта бланкирующего импульса фиг. 2, е) па стартовый вход быстродействующий ключ 11 размыкается и накопительный конденсатор 12 заряжается через СТЗ 13 и дпод 16 отсечки (фиг. 2, а). Задний фронт импульса остатка (фиг. 2, л) фиксируется порвым импульсом число-импульсного кода (фиг. 2, к ) младших разрядов, который поступает на стоповый вход быстродействующего ключа 11 и возвращает его в исходное состояние. Диод 16 отсечки закрывается, и накопительный конденсатор 12 разряжается меньшим в (К+1) раз током через СТР 17. Остаток импульса тока (фиг. 2,д) СТЗ 13 ответвляется на вход быстродействующего ключа И.

Момент окончания разряда накопительного конденсатора 12 (фиг. 2, з) фиксируется дискриминатором 6 (фиг. 2, и) который дополнительно управляется сигналом ШИМ через цепь задержки 7. Через интервал 2Чост после

запирания диода 16 отсечки на выходе дискриминатора 6 формируется перепад напряжения фиг. 2, к) младших разрядов узлом разделения 5. Узел 4 цифровой обработки состоит из двух

счетчиков, которые в отдельности формируют кодовые группы старших и младших разрядов, и преобразователя параллельного кода в последовательный. Таким образо.м в предлагаемом устройстве

СТЗ 13 оказывается выключенным большую часть времени и практически не потребляет мощности. Поэтому появляется возможность получить большую величину тока заряда при небольшой средней мощности рассеивания

СТЗ 13. Это, в свою очередь, позволяет увеличить ток СТР 17 и тем самым повысить точность преобразования масштаба времени, т. е. снизить апаратурный шум квантования.

Формула изобретения

Устройство модуляции телефонного канала с импульсно - кодовой модуляцией по авт. свид. № 501477, отличающееся тем, что, с целью иовышения помехоустойчивости, введены генератор бланкирующих импульсов и последовательно соединенные времязадающая цепь и электронный ключ, выход которого подключен к дополнительному входу преобразователя масштаба времени и к входу генератора бланкирующих импульсов, выход которого соединен с входами узла разделения число-импульсных кодов и преобразователя масштаба времени, а выход преобразователя «напряжение - время подключен к входу времязадающей цепи.