Устройство передачи сигналов методом дельта-модуляции

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК А 1 4 1. 25/49 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ПЬСПВУ УС АВТО ничес- .А.Бонч алогоанале ектро 57) Изобретение вязи. Цель изоб относится кетения - расдиапазона пУстр-во состмной сторон,нения, формиационной импи, цифровые дФ 4 и 8 си е ние динамическог ваемых сигналов. передающей и при жащих блок 1 сра тель (Ф) 2 инфор последовательнос торы 3 и 7 уровня редаит изсодерв льсноиетекнала ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ АЗССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Ленинградский электротехкий институт связи им.проф. МБруевича(54) УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОМЕТОДОМ ДЕЛЬТА-МОДУЛЯЦИИ уровня, амплитудно-импульсные модуляторы 5 и 9, интеграторы 6 и 10,аттенюаторы 11 и 15регулируемыеусилители 12 и 16, инвертор 13 иФ 14 и 17 сигнала управления . Передающая и приемная стороны являютсясоответственно дельта-модулятором(ДМ) и дельта-демодулятором (ДЦМ).В ДМ осуществляется изменение шагаквантования по закону слогового компандирования, что позволяет расширить динамический диапазон передаваемых сигналов в сторону большихамплитуд. В сторону малых амплитудего можно расширить при заданномотношении сигналшум квантования путем поддерживания входного аналогового сигнала на заданном уровне, ВДДМ осуществляется компенсация ис-.кажений уровней аналоговых, сигналов,обусловленных аналоговым компрессированием на передающей стороне, ивосстановленный аналоговый сигналпоступает на выход ДДИ. 2 ил.Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в цифрОвых системах передачи информации с дельта-модуляцией.Целью изобретения является расширение динамического диапазона перйдаваемых сигналов.На Фиг.1 изображена структурная электрическая схема устройства передачи сигналов методом дельта-модуляции; на Фиг.2 - зависимости коэффициентов усиления регулируемых усилителей передающей и приемной сторон.Устройство передачи сигналов методом дельта-модуляции содержит блок 1 сравнения, формирователь 2 инфорМационной импульсной последовательности, цифровой детектор 3 уровня,ормирователь 4 сигнала уровня, амп-. литудно-импульсный модулятор 5, интегратор б, цифровой детектор 7 уров" я, Формирователь 8 сигнала уровня, амплитудно-импульсный модулятор 9, интегратор 10, аттенюатор 11, регулируемый усилитель 12, инвертор 13, формирователь 14 сигнала управления, аттенюатор 15, регулируемый усилитель 1 б и формирователь 17 сигнала управления.Устройство работает следующим образом.Йнформационный аналоговый сигнал поступает в дельта-модулятор на вход аттенюатора 11 и далее через регулируемый усилитель 12 на вход блока 1 сравнения, в котором сравнивается с восстановленным значением аналогового сигнала на предыдущем такте. Если аналоговый сигнал, поступающий с выхода регулируемого усилителя 12, больше восстановленного значения аналогового сигнала на предыдущем такте, то на выходе блока 1 сравнения формируется сигнал логической "1", в противном случае - сигнал логического "0". Формирователь 2 информационной импульсной последовательности формирует цифровой сигнал, поступающий далее в линию связи.Цифровой сигнал с выхода Формирователя 2 поступает также для анализа на вход цифрового детектора 3 уровня. Когда в цифровом сигнале появляются следующие подряд четыре одинаковые посылки, цифровой детектор 3 уровня вырабатывает управляющий импульс. При увеличении крутизны входного аналогового сигнала од 510 расширить динамический диапазон передаваемых сигналов в сторону больших амплитуд по сравнению,со схемами дельта-модуляции без компандирования.Дельта-модуляторы характеризуются уровнем входного сигнала Р при котором для заданного шага квантования достигается максимальное отношение сигнал/шум квантования. Следовательно, поддерживая входной аналоговый сигнал на укаэанном уровне Р можно расширить динамический диапазон передаваемых сигналов при заданном отношении сигнал/шум квантования в сторону малых амплитуд.Коэффициент передачи цепи, состоящей из аттенюатора 11 и регулируемого усилителя 12, устанавливается таким образом, чтобы значительно усиливались сигналы низких уровней и слабо усиливались сигналы высоких уровней. Это обеспечивается подачей на регулируемый усилитель 12 управляющего сигнала с выхода формирователя 14 сигнала управления. Зависимость коэффициента усиления регулируемого усилителя 12 от величины управляющего напряжения приведена на фиг.2 а. Для полученя сигнала управления регулируемым усилителем 12, который обеспечивает максимальное усиление сигналов низких уровней (А) и минимальное усиление сигналов вь;соких уровней (В), инвертируется выходной сигнал цифрового детектора 3 уровня, в котором заложена информация о величине уровня входного аналогового сигнала с учетом аналоговой и цифровой компрессии. Инверсию выходного сигнала цифрового детектора 3 уровня осуществляет инвертор 13. Сигнал с выхода последнего поступаетна вход формирователя 14 сигнала управления, формирующего управляющее напряжение,15 20 25 3035 40 45 50 55 нородные посылки группируются в пачки, что приводит к увеличению числа управляющих импульсов иа выходе цифрового детектора 3 уровня и увеличению сигнала на выходе Формирователя 4 сигнала уровня, который управляет током амплитудно-импульсного модулятора 5 и величиной шага квантования. Аппроксимирующий сигнал с выхода интегратора б поступает на второй вход блока 1 сравнения. Такое изменение шага квантования по законуслогового компандирования позволяеткоторое, поступая на управляющий вход регулируемого усилителя 12, обеспечивает зависимость (фиг.2 а),Цифровой сигнал поступает на приемной стороне в дельта-демодулятор на объединенные входы амплитудно- импульсного модулятора 9 и цифрового детектора 7 уровня . На основе анализа принимаемого цифрового сигнала цифровым детектором 7 уровня формирователь 8 сигнала управления формирует сигнал, управляющий током амплитудно-импульсного модулятора 9. Сигнал с выхода последнего проинтегрированный интегратором 10, поступает на входаттенюатора 15 и далее через регулируемый усилитель 16 восстачовленный аналоговый сигнал поступает на выход дельта-демодулятора.Задача аналогового экспандера в схеме дельта-демодулятора заключается в компенсации искажений уровней аналоговых сигналов, обусловленных аналоговым компрессированием на передающей стороне. Исполнительными злементами аналогового экспандера являются аттенюатор 15 и регулируемый усилитель 16. Зависимость козффициента усиления К регулируемого усилителя 16 от величины сигнала управления с учетом затухания, вносимого аттенюаторами 11 и 15, приведена на фиг.2 б.Формирователь 17 сигнала управления работает от сигнала с выхода цифрового детектора 7 уровня. Поэтому регулируемым усилителем 16 значитеяьно усиливаются сигналы высокого уровня, а сигналы низкого уров ня усиливаются слабо (фиг.2 б). Таким образом компенсируются искажения уровней входных аналоговых сигналов, вносимые на передающей стороне в дельта-модуляторе аналоговым компрессированием. Формула изобретения Устройство передачи сигналов методом дельта-модуляции, содержащее на передающей стороне последовательно соединенные блок сравнения, формирователь информационной импульс 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ной последовательности, цифровойдетектор уровня, формирователь сигнала уровня, амплитудно-импульсныймодулятор и интегратор, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, выход формирователяинформационной импульсной последовательности подключен к второму входу амплитудно-импульсного модулятора, второй вход формирователя информационной импульсной последовательности является тактовым входом передающей стороны, а на приемной стороне последовательно соединенныецифровой детектор уровня, формирователь сигнала уровня, амплитудноимпульсный модулятор и интегратор,причем первый вход цифрового детектора уровня является тактовым входомприемной стороны, а вторые входыцифрового детектора уровня и амплитудно-импульсного модулятора объединены и являются входом приемной стороны, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения динамического диапазона передаваемых сигналов, введены на.передающей стороне,последовательно соединенные аттенюатор и регулируемый усилитель, атакже последовательно соединенныеинвертор и формирователь сигналауровня, выход которого подключен.квторому входу регулируемого усилителя, вторые входы Формирователяинформационной импульсной последовательности и цифрового детекторауровня объединены, выход цифровогодетектора уровня соединен с входоминвертора, выход регулируемого усилителя подключен к второму входублока сравнения, при зтом вход аттенюатора является входом устройства,а на приемной стороне введены последовательно соединенные аттенюатори регулируемый усилитель, а такжеформирователь сигнала управления,выход которого подключен к второмувходу регулируемого усилителя, вьгход цифрового детектора уровня соединен с входом формирователя сигналауправления, выход интегратора подключен к входу аттенюатора, а выходрегулируемого усилителя являетсявыходом устройства.оррек ла Редактоь Ти аж 660 акаэ 514 Р Подписноеосударственного комитета СССРам иэобретений и открытийква, Ж, Раушская наб., д. 4/ В 303 роектная, 4 роиэводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужго