Адаптивный дельта-декодер

Изобретение относится к автоматике и технике связи и может быть использовано при построении систем передачи информации, в частности каналов служебной связи,5Цель изобретения - повышение точности декодирования.На фиг. 1 изображена Функциональная схема, адаптивного дельта-декодера; на фиг. 2 - спектры аппроксимирующего сигнала и шума квантования;на фиг. 3 - различные случаи в работе дельта-декодера.Адаптивный дельта-декодер содержит амплитудно-импульсный модулятор1, формирователь 2 сигнала управления, первый-третий интеграторы 3-5,фильтр 6 нижних частот, фильтр 7верхних частот, выпрямитель 8, сумматор 9, вычитатель 1 О и источник 11постоянного смещения, вход 12 и выход 13.Формирователь 2 анализирует принимаемую импульсную последовательность 25и формирует напряжение, равное абсблютной величине шага квантования,которым модулируется входная импульсная последовательность в амплитудноимпульсном модуляторе 1. 30Адаптивный дельта-декодер работает следующим образом.Импульсная последовательность ввиде единиц и нулей поступает с входа 2 в модулятор 1," где преобразуется в соответствующий двухполярныйсигнал и модулируется по амплитуденапряжением, численно равным абсолютной величине шага квантования, сформированным путем анализа входной последовательности в формирователе 2.Модулированный импульсный сигнал ин"тегрируется в первом интеграторе 3,на выходе которого образуется ступенчатый аппроксимирующий сигнал, являющийся искаженным аналогом полезногосигнала на передающей стороне.Рассмотрим этот сигнал в частотнойобласти. На фиг. 2 а схематически показан спектр с аппроксимирующего сиг 0нала, содержащий составляющие полезного сигнала (С) и шума квантования(Ш). По оси абсцисс отложена частотаГ, а по оси ординат - спектральнаяплотиость 6, Поскольку спектр шумаквантования значительно шире спектрасигнала, то низкочастотная фильтрацияаппроксимирующего сигнала увеЛичиваетотношение сигнал-шум квантования(С/Ш), Однако форма спектральногораспределения сигнала меняется во времени, меняется также уровень шума квантования в зависимости от напряжения на выходе формирователя 2, поэтому целесообразно регулировать частоту среза фильтра 6 в зависимости от этих факторов, Для этого путем фильтрацииаппроксимирующего сигнала в фильтре7, частота среза которого совпадаетс частотой среза фильтра 6, получаютвнеполосную часть спектра, состоящую преимущественно из шума квантования(фиг.2 б). Двухполупериодный выпрямитель 8 совместно с интегратором 4 вычисляют текущий уровень внеполосной части аппроксимирующего сигнала. Обозначим этот уровень через 11. Уровень шума квантования при отсутствии перегрузки прямо пропорционален напряжению О на выходе формирователя 2,равному шагу квантования.Величина П, сравнивается с напряжением П, смещенным с помощью сумматора 9 и источника 11 на небольшую величину Уо. Напряжение разности,вО на выходе вычитателя 10 интегрируется в интеграторе 5 и поступает на управляющие входы фильтров 6 и 7, регулируя их частоту среза. Регулировка фильтров 6 и 7 осуществляется так, чтобы частота среза следила эа точкой пересечения огибающих спектров сигна" ла и шума (этой точке соответствует частота Г, на фиг. 2 а). Для этого, сравниваются уровни внеполосной части аппроксимирующего сигнала 11 и шума квантования Б (фиг. 2 б), которые при наличии слежения (в установившемся режиме) должны быть одинаковы, поскольку шум квантования распределен по оси частот сравнительно равно-. мерно. Увеличение 11 относительно Б свидетельствует о том, что внеполосная часть содержит не только шум квантования, но и сам сигнал. При этом частота среза фильтров 6 и 7 увеличивается. Небольшое смешение Уо, соответствующее уменьшению частоты среза на Го, введено,для обеспечения условия О+Ют 11, в тех случаях, когда частота среза находится вьпле частоты(фиг. 2 а). В этом случае частота среза фильтров 6 и 7 уменьшается. Таким образом, фактически слежение осу 1 ществляется за частотой Г , незначительно сдвинутой относительно Г1 на Г,.3 14Рассмотрим подробнее процесс адаптации. Возможны два начальных состояния.1. Пусть в исходном состоянии частота среза Е с Е, (фиг, За), При этом напряжение дБ на выходе вычитателя 10 ЛП Б, -(11+0 )0. Интегрирование положительного напряжения йБ в интеграторе 5 приведет к непрерывному увеличению напряжения на его выходе, которое смещает частоту среза в область верхних частот до тех. пор, пока уменьшающееся при этом напряжение Б, не станет равным Б+Б а Е Е. Поскольку д Ц станет равным нулю, то выходное напряжение интегратора 5 фиксируется и перестройка далее не осуществляется2. Пусть в исходном состоянии Е сЕ 1 (фиг. Зб). В этом случае 01 Ю и дПфП 1-(Пг+Бю) ОоНапряжение на выходе интегратора 5 уменьшается, смещая частоту среза в область нижних частот до частоты Е Е. В этой точке Б+П,=01 и дую=0, следовательно, перестройка прекращается. Таким образом, любые отклонения частоты Е, от частоты среза Е, вследствие перераспределения спектра сигнала и уровня шума приводят к соответствующей перестройке фильтров 6 и 7 так, чтобы соблюдалось равенствоЕ, Это обеспечивает прохождение на выход 1 З декодера только той части сигнала, уровень которой выше уровня шума квантования, в результате чего отношение С/Ш увеличивается. 18907Тем самым повышается точность декодирования.Формула изобретенияАдаптивный дельта-декодер, содержащий амплитудно-импульсный модулятор, информационный вход которогообъединен с входом формирователя сигнала управления и является входомдельта-декодера, источник постоянногосмещения, выход которого соединен спервым входом сумматора, выход амплитудно-импульсного модулятора черезпервый интегратор подключен к инфор"мационному входу фильтра нижних частот, выход которого является выходомдельта-декодера, выход формирователя 2 О сигнала управления соединен с вторымвходом сумматора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности декодирования, в дельта-декодервведены второй и третий интеграторы, 25 вычитатель, выпрямитель и фильтрверхних частот, информационный входкоторого подключен к выходу первогоинтегратрра, управляющий вход амплитудно-импульсного модулятора подклю чен к выходу формирователя сигналауправления, выход фильтра верхнихчастот через выпрямитель соединен свходом второго интегратора, выход которого и выход сумматора подключенысоответственно к первому и второмувходам вычитателя, выход которого через третий интегратор соединен с управляющими входами фильтра нижнихчастот и фильтра верхних частот1418907 Черни акар 4167 ирак 92 Подп ВНИИПИ Госу по делам 113035, Москва4/ еское предприятие, г, У едактор С, Патрушева иэводственно-пол ставитель О. Ревинскийред М.Моргентал Кор рственного комитета СССРзобретений и открытийЖ, Раушская наб., д ул. Проектная, 4