Устройство для формирования сигнала дифференциальной импульсно-кодовой модуляции

(088.8) опппипса р.1763 асС 1 опз опСОМ, Р 1 Дж.Беллами Радио и сис,3.27 б.(пр Цифровая телефониязь, 1986, с.140,отип). ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕ(57) Изобретение относится к тсвязи и вычислительной техникепользуется в системах передачи информации и позволяет повысить помехоустойчивость формируемого сигналаУстройство содержит вычитатель 1,аналого-цифровой преобразователь 2,сумматор 3, буферный регистр 4 ицифроаналоговый преобразователь 8.Благодаря введению буферного регистра 5, прямого и обратного преобразователей 6,7 кодов, генератора 9 импульсов и элементов 10-12 задержкив устройстве осуществляется рандомизация выходного сигнала. 1 ил.Изобретение относится к техникесвязи и вычислительной технике н мо"жет быть использовано в системах передачи информации, работающих с сиг 5налами в формате дифференциальнойимпульсно-кодовой модуляции (ДИКИ).Цель изобретения - повышение поме,хоустойчивости формируемого сигнала,На чертеже изображена функциональная схема устройства,Устройство содержит вычитатель 1,аналого-цифровой преобразователь,14 устройства. Преобразователи 6 и7 кодов могут быть выполнены на ПЗУ.Устройство работает следующим обазом.На вход 13 поступает аналоговый 25сигнал, Х в реальном масштабе времени,В вычитателе 1 происходит вычитаниеиз сигнала Х его предсказанной оценки Х, поступающей также в реальноммасштабе времени. Ошибка У=Х-Х пред- З 0сказания дискретизируется с частотой1/Т поступления импульсов с генера.тора 9, квантуется и кодируется вкаждой точке отсчета с помощью АЦП2.в параллельные кодовые комбинации 35ч 1, чч ., ч, ч, .где )индексы 1,2,3х - дискретный масштаб времени, в которомединицей измерения является величина Т, 40 Преобразователь 6 совместно с регистром 5 работают в режиме простейшего конечного автомата Мура, вырабатывая на выходах 14 устройства 45 своего рода модель простой цепи Мар"кова ю, ю, чэ,д; 11согласно рекуррентному алгоритму м;=1 (чсю;, ), где двухаргумеитная функция Ь ( ) выбирается заранее слу чайным образом из множества возможных. Границы определения множества функций Ь ( ) ограничиваются единст 3венным условием - условием однозначной декодируемости, аименно справедливостью равенствч. =Ь Ь Ь (ЧМ; ), м; д;,13 или В цепи обратной связи устройствапреобразователь 7 совместно с регистром 5 реализуют обратное восстановление из последовательности д , ч , чю , ю , , последовательнос"чф чф чзф ффффф ч;.,ф ч;фсогласно рекуррентному выражению ч,==Ь; (ц;, ч;., ), элементы которогойредставляются в параллельных кодах.Далее в сумматоре 3 происходит арифметическое сложенйе ошибок предсказания с прогнозируемыми величинамиотсчетов, поступающих из регистра 4,т.е. по рекуррентной формуле У;= У;, + ч, С помощью ЦАП 8 последовательность прогнозируемых отсчетовф ф фф1 ф . . преобразуется в непрерывный эквивалент Хявляющийся предсказанной оценкой исходного аналогового сиг.ала Х.Таким образом, в цепи обратнойсвязи формируется аппроксимация входного сигнала, задержанного на одинпериод Т дискретизации. Именно согласно цепи обратной связи данногоустройства должно быть организованодекодирование сигнала ДИКМ на приемной стороне системы связи, Если вканале связи не происходят ошибки,Лгто сигнал Х на выходе такого декодера системы оказывается идентичнымсигналу Х на выходе цепи обратнойсвязи данного устройства. Отсюда,лчем точнее сигнал Х в цепи обратнойсвязи повторяет входной сигнал Хустройства, тем точнее сигнал на выходе декодера повторяет входной сигнал Х. В случае одиночной ошибки вканале связи ожидается искажениесигнала Х, обусловленное неправильным восстановлением двух соседнихотсчетов, например У;, и У,Обеспечение равномернссти одиомерного распределения вероятностей величин в последовательности чдз ., юм , основано натом, что согласно теории марковскихцепей двумерный закон распределениявероятностей в пределе повторяет видэкспоненты, характерной для видаодномерного распределения вероятностей величин в исходной последовательностич 1 у ч р ч)р ч 1 у ч р1Следовательно, для того, чтобы приб5лизить к равномерному вид двумерного. распределения вероятностей величин в преобразованной последовательности достаточно последовательность ж, ы, юз, , ч; ю ,вторично подвергнуть рандомизации, но употребив при этом другую функцию Ь () из заданного их множества, и т.д.П р и м е р.При начальном состоянии ю =00 регистра 5 последовательность двухразрядных ошибок предсказания имеет вид: ч =00, ч =00, ъ=00, ч 1=00, ч =005 Тогда потактное функционированиечасти устройства преобразователь 6 -регистр 5 - преобразователь 7 будетсоответствовать следующему а содержание матриц, в роли адресовстрок и столбцов которых выступают ът =Ь Ь ,ъ )=Ь (00,00)=10, ч, =Ь (чч,)=Ь" (00,00)=00 ът -Ь (ч ът )-Ь (00,10)-11, ч -Ь (ътьт )-Ь. (11,10)-002 2 1 ъ 7 =Ь (ъ ът )=Ь (00,11)=01, ч =Ь, (ю ъ )=Ь. (01,11) =00 ъ - Ь(т 4 ът)-1 (00 01) -00 ч -Ь(ът ъз)-Ь(00 01) - 00 ч =Ь)(тт ы+) =Ь (00, 00) = О,Это наглядно демонстрирует эффект рандомизации последовательности цифровых сигналов на глубину одномерной плотности вероятностей величин. в этой последовательности, представляющей выходной сигнал ДИКМ данного устройства.Таким образом, в устройстве для формирования сигнала ДИКИ повышена помехоустойчивость выходного сигнала за счет обеспечения его рандомизации. Формула изобретенияУстройство для формирования сигнала дифференциальной импульсно-кодовой модуляции, содержащее вычитатель, первый вход которого является входом устройства, а выходы соединены с информационными входами аналого-цифрового преобразователя, сумматор, выходы которого подключены к информационным входам первого буферного регистра, выходы которого соединены с первыми входами сумматора и входами цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен ко второму входу вычитателя, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости формируемого сигнала, в устройство введены второй 71767 6при реализации функции;Ь(-) - соответственно значения ч,; и ъ а при реализации функции Ь ( ) - соответ-.ственно значения ч, и ъ следующее: в строке 00 по столбцам 00, 01, 10, 11 соответственно значения 10, 00, 11, 01, в строке О - значения 11, 01, 1 О, 00, в строке 10 - значения 00, 10, 01, 11 и в строке значения 01, 11, 00, 10 (в данном частном случае одинаково для обоих преобразователей 6 и 7.=Ь (ъч) =Ь (10,00) =00буферный регистр, прямой и обратныйпреобразователи кодов, элементы задержки и генератор импульсов, выходкоторого соединен с входом первогоэлемента задержки и тактовым входоманалого-цифрового преобразователя, З 5 выходы которого подключены к первыминформационным входам прямого преобразователя кодов, выход первого эле"мента задержки соединен с входомвторого элемента задержки и тактовымвходом прямого преобразователя кодов,выходы которого подключены к первыминформационным входам обратного преобразователя кодов, информационнымвходам второго буферного регистра иявляются выходами устройства, выходвторого элемента задержки соединенс входом третьего элемента задержкии тактовыми входами обратного преобразователя кодов и второго буферногорегистра, выходы которого подключенык вторым информационным входам прямого и обратного преобразователей кодов, выход третьего элемента задержки соединен с тактовыми входами пер вого буферного регистра и сумматора,выходы обратного преобразователя кодов подключены к вторым входам сумматора.