Компандер

)ельство ССС4, 1975,ниии). АРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54)(57) 1.КОМПАНДЕР,содержащий напередающей стороне Й разделительныхфильтров ( Й - любое целое число),входы которых объединены и являютсявходом компандера, последовательносоединенные первый.и второй сумматоры, на приемной стороне экспандерпервый и второй входы которого соедиены соответственно с первым и вторым выходами тракта передачи и приема, М разделительных фильтров, входы которых объединены и являютсявыходом компандера, последовательносоединенные первый сумматор и блоквычитания, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения помехоустойчивости, на передающей стороневведены М блоков компрессии, блок ЯО 1078649 опорного сигнала, последовательно соединенные блок выделения максимума, фильтр нижних частот, третий сумматор, второй вход которого подключен к выходу блока опорного сигнала, и регулирующий элемент, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора, при этом между входами разделительных фильтров и вторым входом второго сумматора введен аттенюатор, а вход, первый и второй выходы блоков компрессии соединены соответственно с выходами разделительных фильтров, входами блока выделения максимума и первого сумматора, выходы третьего сумматора и регулирующего элемента соединены Я соответственно с первым и вторым вхо дами тракта передачи и приема, на приемной стороне введены М блоков компрессии, входы и выходы которых С соединены соответственно с выходами разделительных фильтров и входами Я первого сумматора, а между выходом блока вычитания и входами раздели- рйьф тельных фильтров введен усилитель, при этом выход экспандера соединен с вторым входом блока вычитания. ивсе1078649 2, Компандер по п, 1, о т л и-ч ающий с я тем, что, сцелью, повышения точности восстановления, на приемной стороне введены блок опорного сигнала, последовательно соединенные блок выделения максимума сигнала, входы которого соединены с дополнительными выходами блока компрессии, фильтр нижних частот, второй сумматор, второй вход котороИзобретение относится к радио ипроводной связи и может быть использовано для организации каналов звукового вещания.Известен компандер, содержащий на 5передающей стороне блок компрессии,анализатор и выравниватель спектра,а на при мной стороне экспандер,соединенный своими входами с соответствующими выходами тракта передачи и приема, и управляемый четырехполюсник. Работает укаэанный компандер следующим образом, Анализаторвырабатывает управляющие сигналы, спомощью которых вещательный сигналвыравнивается по своему спектру ввыравнивателе, Затем динамический,диапазон вещательного сигнала сжимается в блоке компреесии. Компрессированный вещательный сигнал с выравненным спектром и управляющие сигналы свыходов анализатора и блока компрессиис помощью тракт передачи и приема передаются на приемную сторону, где с помощью экспандера и управляемого четырехполюсника происходит обработкавещательного сигнала,.взаимообрат-.ная обработке его на передающей стороне, благодаря которой на выходе .компандера образуется вещательныйсигнал, близкий к исходному. В процессе восстановления на приемнойстороне происходит подавление шумовканала связи (1.Указанный 1 компандер имеет низкуюпомехоустойчивость тракта передачи 35вследствие того, что на приемнуюсторону передается большое количест"во управляющих сигналов (не менеетрех), Управляющие сигналы расширяют полосу частот, занимаемую сигнала ми комп".йдера, что приводит к умень"шению помехоустойчивости,Наиболее близким к предлагаемомуявляется компандер, содержащий напередающей стороне разделительные, ф 4фильтры, входы которых объединены иподключены к входу компандера, инерционные ограничители, первый сумматор и второй сумматор, причем .выход го соединен с выходом блока опорно=го сигнала, блок сравнения, а выход,зкспандера соединен с вторымвходомблока вычитания через дополнительновведенный регулирующий элемент, второйвход которого соединен с выходомблока сравнения, при этом второйвыход тракта передачи и приема соединен с вторым входом блока сравнения,первого сумматора соединен с первымвходом второго сумматора, а на приемной стороне разделительные фильтры, соединенные своими входами свыходом компандера, инерционные ограничители (экспандеры), первый сумматор и блок вычитания, причем выходпервого сумматора соединен с первымвходом блока вычитания,На передающей стороне части вещательного сигнала с выхода разделительных фильтров усиливаются с помощью инерционных ограничителей исуммируются на первом сумматоре ис исходным вещательным сигналом навтором сумматоре. На приемной сторонепроисходит взаимообратная обработкакомпрессированного вещательного сигнала, заключающаяся в выделении спомощью разделительных фильтровинерционных ограничителей и третьего сумматора разностной компонентывещательного сигнала, при вычитаниикоторой из компрессированного вещательного сигнала с помощью блока вычитания на выходе компандера образуется исходный вещательный сигнала шумы канала передачи подавляются (.2 1,Известный компандер имеет невысокую помехоустойчивость из-за того,что суммирование на передающей стороне обработанного вещательного сигнала с исходным не позволяет полу"чить высокую компрессию вещательногосигнала. Кроме того, влияние случайных изменений коэффициента передачи каналов связи снижает точностьпередачи вещательного сигнала.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и точности восстановленияУказанная цель достигается тем,что в компандер, содержащий на передающей стороне Ч разделительныхфильтров ( Й - любое целое число),входы которых объединены и являютсявходом компандера, последовательносоединенные первый и второй сумматоры, на приемной стороне экспандер,10 35 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 первый и второй входы которого соединены соответственно с первым ивторым выходами тракта передачи иприема, М разделительных фильтров,входы которых объединены и являютсявыходом компандера, последовательносоединенные первый сумматор и блоквычитания, на передающей стороневведены М блоков компрессии, блокопорного сигнала, последовательносоединенные блок выделения максимума, фильтр нижних частот, третийсумматор, второй вход которого подключен к выходу блока опорного сигнала, и регулирующий элемент, второйвход которого соединен с выходомвторого сумматора, при этом междувходами разделительных фильтров ивторым входом второго сумматора введен аттенюатор, а вход, первый ивторой выходы блоков компрессии соединены соответственно с выходамиразделительных фильтров, входамиблока выделения максимума и первогосумматора, выходы третьего сумматора и регулирующего элемента соединены соответственно с первым и вторымвходами тракта передачи и приема,на приемной стороне введены М блоковкомпрессии, входы и выходы которыхсоединены соответственно с выходамиразделительных фильтров и входамйпервого сумматора, а между выходомблока вычитания и входами разделительных фильтров введен усилитель,при этом выход экспандера соединенс вторым входом блока вычитания.На приемной стороне введены блокопорного сигнала, последовательносоединенные блок выделения максимума сигнала, входы которого соединеныс дополнительными выходами блоковкомпрессии, фильтр нижних частот,второй сумматор, второй вход которого соединен с выходом блока опорного сигнала, блок сравнения, а выход экспандера соединен с вторымвходом блока вйчитания через дополнительно введенный регулирующий элемент, второй вход которого соединенс выходом блока сравнения, при этомвторой выход тракта передачи и приема соединен с вторым входом блокасравнения.На чертеже приведена структурнаясхема компандера,.Компандер содержит на передающейстороне разделительные фильтры 1,аттенюатор 2, блоки 3 компрессиипервый сумматор 4, второй сумматор 5,блок 6 выделения максимума, фильтр 7нижних частот, третий сумматор 8,регулирующий элемент 9 и блок 10опорного сигнала, тракт 11 передачии приема, на приемной стороне. разделительные фильтры 12, блоки 13 компрессии, блок 14 выделения максимума,фильтр 15 нижних частот, блок 16 опорного сигнала, первый сумматор 17,блок 18 вычитания, экспа дер 19, регулирующий элемент 20, второй сумматор 21, блок 22 сравнения, усилитель 23.Компандер работает следующим образом,Разделенные разделительными фильтрами 1 части вещательного сигнала .компрессируются отдельно с помощьюблоков 3 компрессии с законом компрессии, выраженным нормированной огибающей Ч, ( ; ) компрессированногосигнала на выходе соответствующегоблока 3 компрессии, где Ч; - нормированная огибающая сигнала на выходесоответствующего разделительногофильтра 1.После суммирования с частью исходного сигнала нормированная огибающая на выходе второго сумматора 5 вполосе частот разделительного фильтра 1 равна (М; + Щ,.) /(А+1), где Акоэффициент ослабления исходногосигнала аттенюатора 2,На регулирующем элементе 9 происходит дальнейшая компрессия вещательного сигнала, Управляющий сигнал формируется путем выделения максимального сигнала из управляющих сигна-лов блоков 3 компрессии с помощьюблока 6 выделения максимума дополнительного сглаживания напряжения спомощью фильтра 7 нижних частот исуммирования полученного напряженияс напряжением блока 10 опорного сигнала на третьем сумматоре 8, Нормированная огибающая результирующегокомпрессированного вещательного сигнала на выходе регулирующего элемента 9 имеет вид 4+У Ч..+д,где . Д - н ормиров анное н апр яж ение блока 10 опорного сигнала (ОД1), Нормированная огибающая на выходе передающей стороны прототипа равна(А+ Ц; ) /(А+1) (2)Сравнение формул (1) и (2) показывает, что вещательный сигнал получает дополнительную компрессию по срав" нению с сигналом, обрабатываемом в.прототипе, что повышает помехоустойчивость в предлагаемом устройстве.Компрессированный вещательный сигнал с выхода регулирующего элемента 9 и управляющий сигнал .с выхода третьего сумматора 8 поступают в тракт 11 передачи и приема. Так как в канале связи передается всего один управляющий сигнал, он занимает меньшую по ширине полосу частот, Уменьшение полосы частот для передачи управляющих сигналов также повыЗаказ 987/54 Тираж 635 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г.ужгород, ул,Проектная, 4 шант помехоустойчивость вещательногосигнала, так как на приемной сторонепроисходит частичное восстановлениекомпрессированного вещательного сигнала в экспандере 19 с помощью управляющего сигнала на выходе тракта 11 передачи и приема.В качестве тракта 11 передачи иприема могут служить любые средствапередачи аналоговой информации, включающие модуляторы, в аналоговых или 10цифровых системах связи,Полное восстановление компрессированного вещательного сигнала происходит в блоке 18 вычитания путем вычитания дифференциальной компоненты, 15получаемой с помощью усилителя 23,разделительных фильтров 12, блоков13 компрессии и первого сумматора 17,При восстановлении вещательногосигнала реализуется его повышеннаяпомехоустойчивость, т .е, осуществляется более эффективное подавлениешумов каналов связи,Таким образом, с помощью аттенюатора, блоков компрессии, блока выделения максимума, фильтра нижних частот, блока опориого сигнала, сумматора и регулирующего элемента сосвязями, указанными между ними идругими блоками, на передающей стороне, а также с помощью блоков компрессии и усилителя со связями, указанными между ними и другими блоками, на приемной стороне достигаетсябольшая помехоустойчи вость вещател ьного сигнала, чем в известных компандерах,Кроме того, на приемной сторонеуправляющий сигнал, полученный точно таким же образом, как управляющий сигнал для регулирующего элемента 9 на передающей стороне (блок 14выделения максимума, фильтр 15 нижних частот, блок 16 опорного сигнала и второго сумматора 21), поступает на блок 22 сравнения, где онсравнивается с управляющим сигналом,полученным с выхода тракта 11 передачи и приема, В результате сравнения вырабатывается управляющее воздействие на регулирующий элемент 20,с помощью которого вещательный сигнал корректируется, что исключаетслучайные ошибки, вносимые каналомсвязи, Таким образом, повышаетсяточность восстановления вещательногосигнала,Дополнительное преимущество предлагаемого компандера выявляется прианализе формулы (1): с помощью коэффициентов А и,Д можно рассчитывать характеристики регулированиякомпандера, соответствующие достижению максимальной помехоустойчивостивещательного сигнала.