Низкоскоростной дельта-модулятор

)с Н 03 М 3/00, 3 ЗОБРЕТЕНИЯ ОП ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ И АВТ ский инс Иалашонок в льство СССР 3/00, 1984. ДЕЛЬТА-МОДУЛЯ ится к вычи ике связи и ванием устр 3706. Его и УЕ ру Дав "Ь ОЪ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(54) НИЗКОСКОРОСТНОЙ (57) Изобретение относ тельной технике и технявляется усовершенство ства по авт. св, У 120 пользование в цифровых системах связи (особенно речевой) позволяет повысить точность кодирования за счетповышения отношения сигнал/шум, Дельта-модулятор содержит компаратор 1,триггер 2 задержки, блок 3 адаптации,сумматор 4, блок 5 задержки, вычислитель 6 корреляционных моментов, арифметический блок 7, блок 8 контроля,экстраполятор 9 и цифроаналоговыйпреобразователь 12. Благодаря введению вычитателя 10 и блока 1 задержки в дельта-модуляторе реализуетсяпередаточная функция эквивалентногофильтра, более соответствующая речевому процессу. 1 ил.40 где КО,1.,К - коэффициенты автоковариации сигнала Б(п);Р Р р - коэффициенты автокорреляции.Ошибка предсказания при этом определяется как(3) учесть быстрые из ользуется вели"Для того, чтобменения сигнала,ина 54) В (и) =РК (и) Бсп (Б (и) 1Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи и может быть использовано в цифровых системах связи, особенно речевой.Цель изобретения - повышение точности ко,цирования за счет повышения отношения сигнал/шум.На чертеже приведена блок-схема низкоскоростного дельта-модулятора.Дельта-модулятор содержит компа ратор 1, триггер 2 задержки, блок 3 адаптации, сумматор 4, первый блок 5 задержки, вычислитель 6 корреляционных моментов, арифметический блок 7, блок 8 контроля, экстраполятор 9, вы читатель 1 О, второй блок 11 задержки; цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 12. На чертеже обозначены информационный и тактовый входы 13, 14 и выход 15. 20В основе работы дельта-модулятора лежит следующее.Из теории линейного предсказывания известно, что отсчет речевого сигнала Бр (и) может быть предсказан по двум предыдущим отсчетам Б(п) и Б(п) при помощи разностного уравненияБ р (и) = Ь,Б(п-) + ЬБ(п), (1)22модулированной (ДМ) последовательности, причем К(п) = ц; К(п-),где и определяется следующими соображениями.Если последние переданные биты имеют одинаковые значения, т.е.0000 или 1111, то ц, = 1,15, если последние переданные биты составляют комбинации 0101 или 1010, то0,87, а во всех остальных случаях 1,. =1. 1 Ь 11 (5) Так как введение еще одного полюса в передаточную функцию Н(Е) фильтра, которому эквивалентен дельта-модулятор (для повышения отношения сигнал/шум), ведет к резкому увеличению аппаратурных затрат, усложнение функции будем производить путем введения нулей в функцию Н(Е). Из теории цифровой фильтрации известно, что параллельный контур имеет передаточную характеристику-ДМножитель (1-К ) характеризует наличие нуля второго порядка в функции Н (2), По аналогии с аналоговым контуром это значит, что коэффициент передачи фильтра равен О при частоте входного сигнала Ы = 0 и Ю =С, что соответствует речевому процессу. Разностное уравнение, соответствую-. щее (6), имеет вид. Б (и) =Б (и) 11, +Б (и) Ь -П (п),(7)Для реализации этого 11 задержки, осуществля ветствии с (7) задержку на два такта, и вычитат рый вычитает величину Р личины Бпр (и), вычислен ле (1),Дельта-модулятор работает следслужат блок ющий в соотсигнала 0(п) ель 10, кото (и) из веной по форму Условия устойчивости работы дельта-модулятора требуют выполнения следующих соотношений:где К(п) вычисляется на основе последних 1-4 бита переданной дельтащим обр Вход входа 1и аналоговый сигнал Б(п) поступает на первый вход1476612 речи. Формула изобретения Низкоскоростной дельта-модуляторпо авт, св. Р 1203706, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности кодирования за счетповышения отношения сигнал/шум, вдельта-модуляторе между выходамиэкстраполятора и входами цифроаналогового преобразователя и вторымивходами сумматора включен вычитатель,вторые входы которого через второйблок задержки подключены к выходамблока адаптации,Составитель О, РевинскийРедактор О. Спесивых Техред Л.Кравчук Корректор Л. Патай Заказ 2167/56 Тираж 885 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 компаратора 1, где сравнивается с аппроксимирующим сигналом Б др(п), .формируемым на выходе ЦАП 12 указанным образом. Результаты сравнения5 входного и аппроксимирующего сигналов в виде асинхронного двухуровневого потока поступают на вход триггера 2 задержки, где дискретизируются последовательностью тактовых импульсов, поступающих на тактовый вход 14. Дискретизированный ДМ-поток с выхода триггера 2 задержки поступает на блок 3 адаптации, который, согласно соотношению (4), определяет величину отклонения аппроксимирующего сигнала от входного, после чего это отклонение суммируется с предсказанным значением при помощи сумматора 4. Отсчеты восстановленного сигнала Б (и) поступают на вход первого блока 5 задержки, состоящего из элементов памяти, на выходах которого появятся три последних отсчета восстановленного сигнала Б (п), Б (п), Б (и). 25 При помощи вычислителя 6 корреляционных моментов на основе последних 11 тактов работы определяются корреляционные коэффициенты, исходя из соотношения 30 ФЕ 1 = -Б (и - з.-1)Б (п),1 г --1:опосле чего три корреляционных коэффициента КО, К Р. поступают навходы арифметического блока 7, кото 35рый определяет на их основе коэффи 1 чциенты предсказания Ьи 1". согласноформулам (2) . Вычисленные коэффициенты предсказания пОступают на Входы 40блока 8 контроля, в котором происходит проверка условий (5). В случае,если эти условия выполняются, Ь=Ь,ч и 11=11, в противном случае используются ранее полученные значения коэффициентов Ь, и Ь . С выхода блока 8 контроля значения коэффициентов предсказания подаются на экстраполятор 9, туда же подаются значения отсчетов Б (п) и Б "(п), при помощи которых, исходя из соотношения (1), экстраполятор выдает на выходе величину Ь 1 Б (и) + 11 Б (п), из которой при помощи вычитателя 1 О согласно соотношению (7) вычитается величина ошибки предсказания 0(п), задержанная на два такта вторым блоком 11 задержки. В результате формируется предсказанное на следующий такт значение Бр(п+1), которое преобразуется цифроаналоговым преобразователем 12 в аналоговый вид и подается для последующего сравнения на второй вход компаратора 1.В результате отношение сигнал/шум возросло и как следствие этого существенно улучшилась разборчивость