Устройство приема-передачиРЕчЕВыХ СигНАлОВ C КОМпАНдиРО-ВАНиЕМ Советский патент 1981 года по МПК H04B1/64 

I

Изобретение относится к телефонной и радиотелефонной свйзи и может быть использовано в устройствах приема и передачи речевых сигналов с управляемым aмшIитy ным компандированием по каналам тональной частоты.

Известно устройство приема - передачи сигналов с компандированием, содержащее прие(шую и передающую части, соединенные через разделительный блок, а таюке эхоподавителб, вход которого соединен со вторым выходом приемной части, а выход эхоподавигепя подключен к второму входу передающей части, причем передающая часть содержит генератор измеритель-, ного сигнала и последовательно соединенные первый элемент задержки амплитудный компрессор, второй элемент задержки, фильтр выделения ре.чевых сигналов и сумматор, а также последовательно соединеншле детектор и генератор, выход которого подключен жо второму входу сумматора, а выход :

детектора соединен с управлякяцим входом амплитудного компрессора,причем вход первого элемента задержки и вход детектора соединены с соот- , ветствующими выходами входного блока вход которого является первым входом передающей части, вторым входом которой является дополнительный вход генератора, а щ иемная часть содержит последовательно соединенные

10 фильтр, федингрегулятор, элемент задержки и экспшдер, выход которого является первым выходом приемной части, а такусе последовательно соединенные фильтр управляющего сигнала,

15 ограничитель амплитуды и демоДуля- . тор, выход которого соединен со . вторым входом экспандера и являет(;я вторым выходом приемной части Dl

Однако, в случае больших частот30ных сдвигов, возникающих, например, з.а счет, нестабильности частот переiдающей и приемной аппаратуры, либо неточной установки частоты частотномодулированного (ЧМ) генератора передающей части оконечной аппйратзфы существенно понижается помехоустойчивость приема и точность восстановления уровня речевого сигнала. Цель изобретения - повьшение помехозащищенности , Для этого в устройство приема передачи речевых: сигналов с компандированием, содержащее приемную и передающую части, соединенташ через разделительный блок, а также эхоподавитель, вход которого соединен со вторым выходом приемной части, а выход эхоподавителя подключен ко второму входу передагацей части, причем передающая часть сод&ржкт генератор измерительного сигнала и последовательно соединенные первый элемент задержки, амплит ный компрессор, второй элемент задержки, фильтр выделения речевых сигналов и сумматор, а также последовательно соединенные детектор и генератор, выход которого подключе ко второму входу сумматора, а выход детектора соединен с управляющим вх дом амплитудного компрессора, приче вход первого элемента задержки и вход.детектора соединены с соответс вующими выходами входного блока, вход которого является первым входо передакхцей части, вторым входом которой является дополнительный вход генератора, а приемная часть содержит последовательно соединенные фильтр, федингрегулятор, элемент за держки экспандер, выход которогоявляется первым выходом приемной части, а также последовательно соединенные фильтр управляющего сигнал ограничитель амплитуды и демодулятор выход которого соединен со вто рым входом экспандера и является вторым выходом приемной части, введены в приемную, часть блока выделения пауз речи, интегратор, ключ, бл измерения сдвига частот и блок сдви га спектра частот, выход которого соединен со входом фильтра и входом (фильтра управляющего сигнала, а вход блока сдвига спектра частот соединен со входом интегратора и выходом блока измерения сдвига частот, в.ход которого соединен с выходом ключа, упарвляю дий вход которого соединен с выходом блока вы14деления пауз речи, первый и второй входы которого соединены соответственно с входом и выходом демодулятора а третий вход блока выделения пауз речи соединен с выходом интегратора, при этом информационный вход ключа подключен к- выходу охтраничителя амплитуды и к первому входу блока выделения пауз речи. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство приема-передачи сигналов с компандированием содерзцит приемную 1 и передающую 2 части, разделительный блок 3, эхонодавитель 4, причём передающая часть 2 содержит генератор 5 измерительного сигнала, последовательно соединенные элемент 6. задержки, амплитудный компрессор 7, второй элемент 8 задержки, фильтр 9 выделения речевых сигналов, сумматор 10, последовательно соединенные детектор 1J, генератор 12, входной блок 13, а приемная часть 1 содержит последовательно соединенные фильтр 14, федингрегулятор 15, элемент 16 задержки, экспандер 17, последовательно соединенные фильтр 18 управляющего сигнала, ограничитель 19 ам1глитуды,демодулятор 20, блок 21 выделения пауз речи, интегратор 22, ключ 23, блок 24 измерения сдвига частот, блок 25 сдвига спектра частот, вход-выход 26, выход 27 передающей части 2 и вход 28 приемной части i. Устройство работает следующим образом. Устройство подключается ца концах линии связи в пунктах А и Б. Сигнал передачи абонента через разделитель- ный блок 3 поступает на вход входного блока 13 передающей части 2 аппаратуры. В блоке 13 осуществляется нормирование параметров речевого ригнала в соответствии с параметрами канала ТЧ. Далее, задержанный элементом 6 задержки, речевой сигнал поступает на вход амплитудного компрессора 7, к угфавляющему входу которого одновременно подводится слоговая огибающая речевого сигнала, выеленная детектором 1I. При этом первым элементом 6 задержки компенсируется временное запаздывание огнающей сигнала, обусловленное инер-. ионностью детектора 11. Слоговая оги5бающая речи та1сже модулирует по час те несущую генератора 2 (могут быт (выбраны и другие виды модуляции нес щей) , частотный спектр которой находится в полосе частот канала ТЧ, но вне полосы частот компрессированного сигнала. Выходной сигнал амплитудного компрессора 7 представ ляет собой речевой сигнал с уменьшенным динамическим -диапазоном по сравнению с сигналом на входе 26. Полоса компрессированного сигнала окончательно формируется фильтром 9 выделения речевых сигналов (при этом подавляются частоты, соответст ющие спектру управлякяц го сигнала) , после чего в сумматоре 0 речевой сигнал складывается с управляющим частотно-модулированным (ЧМ) сигналом. Временное отставание сигнала в подканале управления по отношению к речевому сигналу компенсируется вторым элементом 8 задержки. Суммарный сигнал на выходе 27 пе редакяцей части 2 (в пункте А) :представляет собой сумму компрессирован го сигнала речи и ЧМ управляющего сигнала,мгновенное значение частоты которого определяется уровнем слоговой огибающей исходного речевого сигнала, а во время пауз в последне строго HophoipOBaHO и неизменно. Суммарный сигнал с описанной стру турой поступает на вход 28 приемной части 1 комплекта аппаратуры на другом конце линии связи,в пункте Б, рри этом спектр частот суммарного сигнала по упомянутым вьше причинам может оказаться сдвинутым относитель но своего номинального положения. При отсутствии сдйига спектра частот суммарного сигнала в канале связи в блоке 25 сдвига спектра частот он также не подвергается сдвигу Далее из суммарного сигнала фил &тром 18 управляющего сигнала, полоса пропускания которого соответствует шири не спектра управляющего сигнала, вьщеляется управлякяций сигнал,затем он усиливается и нормируется амплиту ным ограничителем 1 9,демодулируется в демодуляторе 20 и в виде слоговой, огибающей подается на управляющий вход экспандера 17..- К сигнальному входу экспандера 17 подводится компрессированный речевой сигнал, выделенный :из .спектра суммарного сигнала фирьтром 14,про 1 нормированный по амплитуде фединг регулятором J5 и задержанный элементом 16 задержки на время запаздьшания слоговой огибающей в демодуляторе 20. На выходе экспандера 17, а,следовательно, и на выходе 26 аппаратуры восстанавливается речевой сигнал р исходным динамическим диапазоном. Следствиями сдвига спектра частот суммарного сигнала в канале связи являются искажения спектров речевого и управляющего сигналов при выделении их соответственно фильтрами 14 и 18 управляющего сигнала. При дальнейшем восстановлении исходного речевого сигнала это приводит не только к частотным искажениям и , нарушениям динамики изменения уровня, но и к проникновению речевого сигнала в подканал управления приемной части, что нарушает сам тфинцип упрандяемого компандирования, а также к уходу частоты управляющего сигнала за пределы полосы пропуска- . ВИЯ фильтра 18 управляющего сигнала, приводящему к прекращению функционирования канала. В аппаратуре обеспечивается возможность определения величины сдвига спектра частот суммарного сигнала и . соответствующую компенсацию этого сдвига путем управляемого смещения по частоте спектра суммарного сигнала на приеме. Дпя этого использована особенность аппаратуры,заключающаяся в том, что информация о паузах в речевом сигнале передается управляю- , щим сигналом со строго нормированным значением частоты. При наличии сдвига спектра частот суммарного сигнала в канале на пер-.. ый вход блока 2 выделения пауз реи во временных интервалах, соответтвующих паузам в передаваемом реевом сигнале, поступает управляющий игнал с неизменной, но также сдвинуой относительно нормированного знаения частотой.В то же время на тором входе 6JioKa 2 выделения пауз ечи речевой сигнал отсутствует. При том на выходе блока 21 формируется игнал, открывающий ключ 23, через оторый управляющий сигнал поступает блок 24 измерения сдвига частот, де в результате анализа частоты игнала,в оперативную память вводятя данные 6 величине и знаке разости между номинальным и сдвинутым

значениями частоты управляющего сигт нала. Сигналом, храняоцимся в оперативной памяти блока 24 изменения . сдвига частот, осуществляется изменение частоты блока 25 сдвига спектр частот в таком направлении что происходит сдвиг спектра частот, компенсирующий исходный сдвиг частоты управляющего,а, следовательно, и суммарного сигнала, чем повьшается помехоустойчивость канала связи.

Работа устройства возможна только при весьма надежном выделении блоком 2 выделения пауз речи в огибающей речевого сигнала временньк ннтервалов, соответствующих паузам в речи.

Достоверность выделения этих временных интервалов достигается тем, что, с одной стороны, выходной сигнал блока 24 измерения сдвига частот после его интегрирования в йнтеграторе 22 вводится в блок 21 выделения пауз речи и автоматически изменяет пороговое значение уровня, . при достизцении которого речевым сигналом регистрируется пауза. С стороны,в блоке 21 вцделения пауз речи осуществляется анализ неизменности частоты поступающего в него управляющего сигнала. Только при совпадении во времени двух указанных критериев наличия паузы в речи на выходе блока 21 выделения пауз речи формируется сигнал, управляющий открытием ключа 23.

При первоначальной коррекции с:двига спектра частот суммарного сигнала оператор пункта А подключает вход входного блока 13 к выходу генератора 5 измерительного сигнала. При этом по прямому каналу связи в пункт Б передается измерительный сигнал с нормированным уровнем, при котором срабатывает эхоподавитель 4 в аппа-;

ч,. , , - . -...,-ратуре пункта Б. Независимо от на дшия речевого сигнала на входе передающей части 2 аппаратуры пункта Б, на выходе ее устанавливается управляющий сигнал с частотой, строго соответствукяцей паузе в речи. Такой сигнал по обратному каналу связи передается в пункт А и поступа.ет на вход 28 приемной части аппартуры. Если в результате анаяиза,прокзЪеденного в блоке 24 измерения сдвига частоты, выявится неравенство частоты поступившего в блок управляющего сигнала номинальному значению

Т соответствующему паузе в речи/, то в результате действия предлагаемого устройства в приемной части 1 аппаратуры пункта А осуществляется коррекция сдвига спектра частот в обратном канале (пункты Б-А). Аналогичным образом при подаче измерительного сигнала из пункта Б в пункт А достигается коррекция частотного сдвига в прямом канале (пункты А-Б. По прекращении поДачи измерительных сигналов устройства коррекции аппаратуры, установленной в пунктах А и Б, автоматически во время пауз реч корректируют сдвиги спектра частот суммарного сигнала, возникающие в прямом и обратном каналах.

Таким образом, применение устройства в каналах .связи с управляемым амплитудным компандированием речевых сигналов повьшает надежность связи и качество .принятых речевых сигналов, а также позволяет снизить требования к стабильности частоты каналообразующей аппаратуры.

Формула изобретения

Устройство приема-передачи речевых сигналов с компандированием, содержащее приемную и передающую части, соединенные через разделительный блок, а также эхоподавитель,вход Которого соединен со вторым выходом приемной части, а выход зхоподавителя подключен к второму входу передакицей части , причем передающая часть содержит генератор измерительного сигнала и последовательно соединенные первый элемент задержки, амплитудный компрессор, второй элемент задержки, фильтр выделения речевых сигналов и сумматор, а Taioce последовательно соедииеннь1е детектор и генератор, выход которого подключен ко BTopoiiy входу сумматора, а выход.детектора соединен с управляю|щнм входом амплитудного компрессора, причем вход первого элемента задержки и вход детектора соединены с соответствукщими выходами входного блока, вход которого является первым входом перед иощей части, вто-: рым входом которой является дополнительный вход генератора, а приемная часть содержит последовательно соединенные фильтр, федингрегулятор.