Система передачи и приема сигналов с адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией

(19) (10 СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР,Ргезепгей агеЬе 87 гп Меее 1 пя огВЬе Асоцвг, Зоз. Аш. Юеч ЛогЕ, 1974.2. На 1 сайви 3. М., Згечепвоп Р.С.,Мегше 1 зсеп Р. ЗцЬ 1 есСче Еа 1 цайопоГ а 4,8 КЬ 3.г/в КЕЬР Сойег. - 1 ЕЕЕТгапв. Сопвцп. Чо 1, Сов, 9 9,Зерй, 1981,; р. 1389-1392 (прототип),(54) (57) 1. СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМАСИГНАЛОВ С АДАПТИВНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ИМПУЛЬСНО-КОДОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ,содержащая на передающей стороне аналого-цифровой преобразователь, а также последовательно соединенные линейный предсказатель, фильтр нижнихчастот, дециматор, кодер, а на приемной стороне - последовательно соединенные декодер, интерполятор, нелинейный преобразователь, блок двухкратного дифференцирования, фильтр верхних частот, сумматор и линейный пред"сказатель, а также цифро-аналоговыйпреобразователь, причем второй выходдекодера подключен к второму входулинейного предсказателя, а второйвход сумматора также соединен с выходом интерполятора, о т л и ч а ю щ а.я с я тем, что, с целью увеличенияпропускной способности цифровых телефонных каналов, на передающей стороЭа) Н 04 В 12/00 Н 04 Х 11/00 не введены умножитель и блок фипьтров, причем первый вход блока фильтров . и вход умножителя объединены и соединены с выходом аналого-цифрового преобразователя, выход умножителя подключен к второму входу блока фильтров, выход которого подключен к входу линейного предсказателя, а на приемной стороне введены умножитель и блок фильтров, причем первый вход блока фильтров и вход умножителя объединены и соединены с выходом линейного предсказателя, выход пере- множителя подключен к второму входу блока фильтров, выход которого подключен к цифро-аналоговому преобра-зователю.. 2. Система по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что. блок фильтров содержит Й элементов фильтрации, кая- дый из которых состоит из последова- р тельно соединенных линий задержки, умножителя и сумматора, причем вход линии задержки и второй вход еумматора являются соответственно первым и вторым входами элемента фильтрации, а выход линии задержки и выход сумматора являются соответственно первым и вторым выходами элемента фильтрации, причем первый и второй входы первого элемента фильтрации являются соответствующими входами блока фильтров, первый и второй выходы предыдущего элемента фильтрации подключены к.соответствующим входам последующего элемента фильтрации, а второй вход Й -го элемента фильтрации явля.ется выходом блока фильтров.Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано дляобразования цифровых телефонных каналов в системах связи.Известны системы передачи и приема сигналов с адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией, содержащие на передающей сторонеаналого-циФровой преобразователь,линейный предсказатель передачи,фильтр нижних частот, д 6 циматор,.кодер, а на приемной стороне - декодер, интерполятор, нелинейный преобразователь, узел двухкратного дифференцирования, фильтр верхних частот, 15сумматор, линейный предсказатель.,приема, а также цифро-аналоговый преобразователь Ц .Однако в данных системах необходима передача некоторой избыточной 20информации, содержащейся в коэффициентах линейного предсказателя передачи, что приводит к уменьшениюпропускной способности цифровых телефонных каналов в системах связи. 25Наиболее близкой к предлагаемойявляется система передачи и приемасигналов с адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией,содержащая на передающей стороне З 0аналого-цифровой преобразователь, атакже последовательно соединенныелинейный предсказатель, фильтр нижних частот, дециматор, кодер, а наприемной стороне - последовательносоединенные декодер, интерполятор,нелинейный преобразователь, блокдвухкратного дифференцирования,фильтр верхних частот, сумматор и ли"нейный предсказатель, а также цифро 40аналоговый преобразователь, причемвторой выход декодера подключен квтороиу входу линейного предсказателя,а второй вход сумматора также соединен с выходом интерполятора 2 . 45Однако в данной системе необходима передача некоторой избыточной ин"формации, что приводит к уменьшериюпропускной способности цифровьйс теле"фонных каналов,50Цель изобретения - увеличение пропускной способности цифровых.-гелефои.ных каналов.Поставленная цель достигается тем, что в систему передачи и приема сиг налов с адаптивной иипульсно"кодовой модуляцией, содержащую иа передающей стороне аналого-цифровой преобразоваУ тель, а также последовательно соединенные линейный предсказатель, фильтрнижних частот, дециматор, кодер, ана приемной стороне - последовательносоединенные декодер, интерполятор,нелинейный преобразователь, блокдвухкратного дифференцирования, фильтрверхних частот, сумматор и линейныйпредсказатель, а также цифро-аналоговый преобразователь, причем второйвыход декодера подключен к второмувходу линейного предсказателя, а второй вход сумматора также соединен свыходом интерполятора, на передающейстороне введены умножитель и блокфильтров, причем первый вход блокафильтра и вход умножителя объединеныи соединены с выходом аналого-цифрового преобразователя, выход уиножителя подключен к второму входу блокафильтров, выход которого подключен квходу линейного предсказателя, а наприемной стороне введены умножнтельи блок фильтров, причем первый входблока фильтров и вход умножителяобъединены и соединены с выходом линейного предсказателя, выход перемножителя подключен к второму входублока фильтров, выход которого подключен к цифро-аналоговому преобразователюБлок фильтров содержит 8 элементов фильтрации, каждый из которых состоит из последовательно соединенных линий задержки, умножителя и сумматора, причем вход линии задержки.и второй вход сумматора являются соответственно нервыи и вторым входами элемента фильтрации, а выход линии задержки и выход сумматора являются соответственно первым и вторым выходами элемента фильтрации, причемпервйй и второй: входы первого элемента фильтрации являются соответствующими входами блока фильтров, пер-вый и второй выходы предыдущего эле- .мента фильтрации подключены к соответствующим входаи последующего элемента фильтрации, а второй выход.Н -гоэлемента фильтрации является выходом . блока фильтров.На чертеже дана структурная электрическая схема предлагаемой системы.Система содержит аналого-цифровойпреобразователь (АЦП) 1, линейныйпредсказатель 2 передачи, фильтр 3нижних частот, дециматор 4, кодер 5,декодер 6, интерполятор 7, нелиней741 3 1100ный преобразователь 8, блок 9 двухкратного дифференцирования, фильтр10 верхних частот, сумматор 11, линейный предсказатель 12 передачи,цифро-аналоговый преобразователь 13,умножители 14 и 15, блоки 16 и 17фильтров, каждый иэ которых содержитИ элементов фильтрации 18 в . 18 р и19 " 19. Элемент фильтрации состоит из линии 20 задержки, умножителя О21, сумматора 22,Система работает следующим образом, Исходный речевой сигнал поступает на вход АЦП 1, где дискретизируется по Котельникову. Полученные цифровые отчеты с выхода АЦП 1, поступают на вход умножителя 14 и первый вход блока Фильтров.Для уменьшения числа передаваемых 2 О коэффициентов линейного предсказания поступающий с выхода АЦП 1 сигнал с некоторым интервалом корреляции Ч преобразовывается в последовательных элементах фильтрации 18 1 - 18 н с об щей передаточной функцией 0 (г), коэффициенты которой рассчитаны под усредненную спектральную плотность речевого сигнала, полученную на "представительном" фрагменте достаточъО иой длительности в сигнал с интервалом корреляции 9 ъ М . Предлагается увеличивать интервал корреляции 1 за счет изменения формы спектральной плотности сигнала в исходной по 35 лосе частот.После обработки в последовательно соединенных элементах фильтрации 181 - 18 сигнал поступает на вход линейного предсказателя 2 передачи, где формируетея функция возбуждения и рассчитываются коэффициенты линейного йредсказателя передачи. С выхода линейного предсказателя 2 . передачи сигнал поступает на вход фильтра 3 нижних частот, где отфильтровывается и подается на вход дециматора 4. В дециматоре 4 происходит уменьшение частоты дискретизации. Полученный сигнал (прореженная низкочас тотная функция возбуждения и коэффицйенты линейного предсказания) обрабатывается в кодере 5 и передается на приемную сторону. декодера 6 поступают на второй входлинейного предсказателя 12 приема, апрореженная низкочастотная частьфункции возбуждения первого выхода декодера 6 поступает на вход интерполятора 7, где ее частотадискретизации увы.ичивается, до величины частоты дискретизации исходного речевого сигнала. С выходаинтерполятора 7 низкочастотная часть функции возбуждения поступает на второй вход сумматора 7 и вход нелинейного преобразователя 8, где осуществляется формирование гармоник основного тона в высокочастотной части спектра функции возбуждения, С выхода нелинейного преобразователя 8 сигнал поступает на вход блока 9 двухкратного дифференцирования, где осуществляется выравнивание спектра высокочастотной части функции возбуждения.С выхода блока 9 двухкратного диф-, ференцирования высокочастотная часть функции возбуждения поступает на, вход фильтра 10 верхних частот, где отфильтровывается участок спектра под неискаженную низкочастотную часть функции возбуждения. С выхода фильтра 10 верхних частот высокочастотная часть функции возбуждения поступает на первый вход сумматора 11, где происходит ее объединение с неискаженной частью функции возбуждения. С выхода сумматора 11 сформированная функция возбуждения поступает на первый вход линейного предска-, зателя 12 приема, где осуществляется синтез сигнала методом линейного предсказания, С выхода линейного предсказателя 12 приема сигнал с интервалом корреляции Ч ,поступает на последовательно соединенные элементы фильтрации 19 - 19 и с общей передаточной функцией, обратной передаточной функции последовательно соединен- . ных элементов фильтрации 18 у - 18 я напередаче, т.е, 1/Э(г), где преоб" разуется в сигнал с исходным интервалом корреляции Ч . Восстановленный цифровой сигнал с второго выходаНа приемной стороне принятый из 55 канала сигнал обрабатывается в декодере 6, при этом коэффициенты линей-, ного предсказания с второго выхода Таким образом, в предлагаемом уст ройстве увеличивается пропускная способность цифровыхтелефонных каналов..йроектиаа, 4 ППП Патеи ццПН Заказ 4597/43 Тирак 635 ЯосноФили