Устройство для импульсной модуляции сигнала Советский патент 1980 года по МПК H03K7/02 

рователь 5 импульсов, прОпор1(иональных входному напряжению, лййию: Йдёрй ки 6, А1асштабирующие устройства 7 ---7к, сумматор 8. Формирователь сдвинутых ймпульсов 1 вырабатывает последовательность импульсов, эпюры которых представлепы на фиг. 2. Импульсы, изображенные па эпюре 1 фиг. 2, поступают на умножитель 2i, импульсы, представленные на эпюре 2, на умножитель 22 и т. д. Некоторый импульс, поступающий на умножитель 2, можно представить функцией времени ф (t. Тогда импульс, поступающий на умножитель 2z, представится функцией ф (/-А),,импульс, поступающий на 2п, представится функцией Ф (-пА). После импульса ф (t-пА) вновь формируется импульс на первом выходе 1, который можно представить р t-(п+1)А и т. д. Вся система импульсов в целом представляет собой бесконечную посйедовательность одинаковых импульсов, сдвинутых па равные промежутки Д относительно друг друга. Таким образом, на выходе умножителя 21формируется сигнал fp(t)S(t), на выходе 22формируется сигнал ф(/-)S(t) и т. д. Выходные сигналы умножителей поступают на входы ftHTetpaTOpOB, на вътходах которых формируются сигналы: +г Г, ; J S(i)vi(t)dt -на выходе 3i Га I S(t)f(t - Д) dt- на выходе За д-г ПЛ + Г , ,,..,,. Г S () ср ( - йД) dt- на выходе Зп 2Т Mreptfaln, йа кЪтЬрЬм ф (t отлична от йу. KdSiMyfgtop 4 последоватеЖно подключает выхЬдЫинтё; ра1гйр10вйа Ьход формирЪвателя 5. На выходе формйрователя фор.мй1 Уётся беёконёчйая послеХбвательность ймпулъсов Ci, Cz, ... С„, предстёвляющих значенияУь Т2, ... Уп- . ГТоС дбёйельность знач ёний У), У2... УП 6 ftHbitfE4tfo rip ctaE flfeT сйгйал S(t), если сдвиг А удовлетворяет условию ;;- , Q -п1ирйна спектра сигнала 5(0, а склоны ф ()круче, чем Т3,7 дБ на интервале А- Представйм S (t) в виде приближенного конечного ряда В. А. КотельниковаsIn2«F( -АГД) s(t) jj(Ki.) 2./(;,д/ Подставив 5jv в выражение Ур, получим рд-ьз / Nsin2iiF t K/) ...птЬзуТак как ф равна нулю вне интервалов йнтегрированйя, то ее можно распространить на всю ось t. Кроме того, в силу очевидной схоДийОсти интеграла от модуля подиптёгральнбго выражения, сложение и интегрирование можно поменять местами: /Vг °о Гр 2 /(Д) I (-М)Х -00 sln27tF(-/CA) 2T.F(t - Kfi) Соверщив замену , получим sln2xF T ) рк I ) 2 ЗД/Г/() У-г, S «(М)/() Р 2 «РК/(Д). (-N Решая эту систему относительно t(kA), получим f( S . где ВКР - элементы матрицы, обратной к матрице фссрк |. В частности, /(0)- 2 5„рГр. Требованиейа к руйзйу склона 13,7 дБ доказано в работе «Обобщейие feOpelMH В. А. Котельникова на случай неточечйых бтсчетйв, - «КонтрбЛьйо-Измерительная техника, вып. 20, Львбв, «Быща школа, 1976. Последовательность Сь Cz, ... С поступает на вход лпнии задержки 6. В каждый момент в сдвиговом регистре записано 2N последовательных значений , С(Лг--1)... C-I, О, CiCa.-.Cyv. С приходом нового кода Cff+t содержимое успевает продвинуться на один шаг влево. Вместо линии задержки может быть использован сдвиговый регистр. Таким образом, иа выходе линии задержки 6 после каждого такта выделяются сигналы Y-N, У(), У, ... УЛ-. Сигналы поступают на масштабирующие звенья 7, в которых производится умножейие на постоянные коэффициенты. На выходе масштабирующих звеньев формируются сигналы Y-NEu -N, К(у-1)-5ог().. .0. . .yj /-Boff, которые складываются на сумматоре 8.

Значения коэффициентов Вог определяются следующим образом. Строится матрица А, коэффициенты которой

. -ТфМ-1 а2 Ьа1+1 гиЮАЬй, «рк- f(-) + ()&

-оо

где р, k .

Строится матрица . Коэффициенты матрицы В с нулевым первым индексом берутся в качестве масштабирующих множителей So, -N, BO, -(N+i), ... и т. д.

Из уравнения (1) следует, что на выходе сумматора будет сформирован сигнал 5(0). Сформированный сигнал постуиает на фильтр низких частот, на выходе которого в соответствии с теоремой В. А. Котельникова формируется текущее значение S(f) с задержкой на .

Введение дополнительных блоков позволило уменьшить погрешность представления сигнала, связанную с заменой точечных значений сигнала средневзвешенными.

Формула изобретения

Устройство для. импульсной модуляции сигнала, содержащее формирователь последовательности сдвинутых импульсов, перемножитель, первый вход которого соединен с шиной сигнала, а второй - с выходом формирователя последовательности сдвинутых импульсов, выход перемножителя соединен со входом интегратора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности модуляции, в него введены п-1 перемножителей и п-1 интеграторов, коммутатор, формирователь импульсов, пропорциональных входному напряжению, секционированная линия задержки, л масщтабирующих звеньев и сумматор, причем первые входы введенных перемножителей соединены с шиной сигнала, а вторые входы соединены с соответствующими выходами формирователя сдвинутых импульсов,

выходы введенных перемножителей соединены с входами интеграторов, выходы которых через коммутатор подключены к входу формирователя импульсов, пропорциональных входному напряжению, выход

которого подключен к входу секционированной линии задержки, выходы секций линии задержки через масштабирующие устройства соединены со входами сумматора, выход которого соединен с выходной шиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Бахтиаров Г. Д. и др. Аналого-цифровые преобразователи. Зарубежная радиоэлектроника № 1, 1975, стр. 52-91 (прототип).

2л

-Си г л