Дельта-модулятор

(5 ИЯ ЬСТВУ Тимченко й, с. 90 С 4 ь О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗО Н АВТОРСКОМУ СВИДЕ(56) ТИИЭР, 1980, т. 692. Патент США У 4384278,кл. Н 03 К 13/22, 1983.Авторское свидетельство СССР Кф 1290528 кл 1 Н 03 М 3/02, 1984.(57) Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике. Его использование в адаптивных корреляционно-измерительных системах для идентификации образов позволяет повысить точность дельта-модулятора и распирить его функциональные возможностиэа счет формирования выходного ИКМсигнала. Дельта-модулятор содержитвычитатель 1, генератор 2 тактовых,импульсов, двухуровневый квантователь 3, аппроксиматор 4, селектор 5пачек символов и блок 6 привязкиуровня. Благодаря выполнению аппроксиматора 4 на цифроаналоговом преоб-,разователе 7 и реверсивном счетчике8, а блока 6 - на сумматоре 10 и аналого-цифровом преобразователе 9 ссоответствующим подключением в дельта-модуляторе обеспечивается высокаяточность формирования дельта-модулированного и ИКМ-сигналов. 2 ил.Изобретение онтосится к вычислительной технике и автоматике и моФет быть использовано, например, в адаптивных корреляционно-измеритель 5 ных системах для идентификации образов,Цель изобретения - повышение точ 1 ости дельта-модулятора и расширение го функциональных возможностей за чет формирования выходного импульсо-кодово-модулированного (ИКИ) сигала.На фиг. 1 приведена функциональная схема дельта-модулятора; на иг, 2 - временные диаграммы его работы.Дельта-модулятор содержит вычитаель 1, генератор 2 тактовых импульов, двухуровневый квантователь 3, ппроксиматор 4, селектор 5 пачек имволов и блок 6 привязки уровня. ппроксиматор 4 выполнен на цифроанафоговом преобразователе (ЦАП) 7 и реверсивном счетчике 8. Блок 6 привязи уровня выполнен на аналого-цифровом преобразователе (АЦП) 9 и сумматоре 10.На фиг. 1 обозначены также первый, Вторые, третьи и четвертый выходы 11 - 14 дельта-модулятора. Двухуровневый квантователь 3 может быть реализован на триггере.Селектор 5 пачек символов может врыть выполнен на регистре сдвига и Элементе эквивалентности. Разрядность регистра сдвига определяет число одинаковых символов в пачке, начиная с ко 1 орого искажения перегрузки по крутизне считаются недопустимыми.Дельта-модулятор работает следующим образом.Входной аналоговый сигнал Псравнивается в вычитателе 1 с аппрок".имирующим напряжением П , поступающим с выхода аппроксиматора 4 фиг. 2 а). Разностный сигнал 0(С)"П п,р(С) подается на двухполярный ЬЦП 9 блока б и двухуровневый квантоВатель 3, управляемый последовательностью импульсов генератора 2 (фиг.2 б). С помощью тактовых импульсов на выхо, де квантователя 3 формируется инфорМационная дельта-последовательность55 (фиг. 2 в), которая поступает на первый выход 11 дельта-.модулятора. ТаКим образом, на первом выходе 11 дельга-модулятора формируется сигнал в формате линейной дельта-модуляции (лдм).Одновременно дельта-последовательность (фиг. 2 в) поступает на информационный вход аппроксиматора 4 и на вход селектора 5 пачек символов. В схеме дельта-модулятора принято, что положительная полярность разностного сигнала соответствует сигналу логической единицы на выходе 11 дельта- модулятора, а отрицательная - сигналу логического нуля. Указанная последовательность поступает на управляющий вход реверсивного счетчика 8, и в результате воздействия на тактовый вход счетчика 8 импульсов генератора 2 счетчик 8 изменяет свое состояние - при положительной полярности разностного сигнала состояние счетчика 8 увеличивается, а при отрицательной полярности - уменьшается на единицу. Выходной сигнал счетчика 8 поступает на информационные входы ЦАП 7, на выходе которого формируется аппроксимирующее напряжение П,р, пропорциональное выходному сигналу счетчика 8. Поэтому увеличение входного сигнала П ,(Г) ведет к соответствующему увеличению аппроксимирующего напряжения П (С), а уменьшение П(1) - к уменьшению значения По т.е. происходит слежение аппроксимирующего сигнала Ппр(С ) за входным сигналом Ю (С).Вйходной сигнал счетчика 8 соответствует значению входного сигнала, т,е. на выходах 13 дельта-модулятора формируется выходной сигнал в формате импульсно-кодовой модуляции.Если число одинаковых подряд расположенных символов (О или 1) в выходной дельта"последовательности превышает заданную величину (например 4, как показано на фиг, 2), т.е. кру тизна входного сигнала 11превьппает или равна максимальной скорости изменения аппроксимирующего напряжения П щ, (й), то на выходе селектора 5 пачек символов формируется управляющий сигнал (фиг. 2 г), который поступает на тактовый вход АШ 1 9, на информационный вход которого поступает раэностный сигнал П (1 )-Пр (и ). По сигналу с блока 5 в блоке 6 происходит преобразование аналогового разностного сигнала в код, который поступает на входы сумматора 10, на другие входы которого поцается значение ИКМ-сигнала с выходов счетчика547 5 15438. Сумматор 10 обеспечивает суммирование указанных сигналов а результат суммирования записывается в счетчик 8 по заднему фронту сигнала с5блока 5Одновременно происходитсброс селектора 5 пачек символов висходное состояние. В результате выходной сигнал счетчика 8, соответствующий выходному ИКМ-сигналу, корректируется на значение скачка, которыйне может быть отработан дельта-модулятором с постоянным шагом квантования. При этом на выходах 12 формируется значение сигнала адаптации, а 5на выходе 14 - сигнал, по которомупроизводится эта адаптация.Таким образом, значение выходного сигнала в формате импульсно-кодовой модуляции всегда соответствует 20значению входного сигнала, что обеспечивает высокую точность обработкивходного сигнала. Одновременно на пер"вом выходе 11 формируется сигнал ЛДМ,,на вторых выходах 12 - ИКМ-сигнал, 25соответсвующий значению входного сигнала, на третьих и четвертом выходах13 и 14 - сигнал адаптации дельтамодулятора к изменению крутизны (скачков) входного сигнала и сигнал, по ЗОкоторому эта адаптация осуществляется,Формула изобретения 35Дельта-модулятор, содержащий вычитатель, первый вход которого явля- ется входом дельта-модулятора, а выход соединен с информационным входом двухуровневого квантователя, генера- о тор тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовым входом двух уровневого квантователя, выход которого подключен к информационным вхо. - дам аппроксиматора,и селектора пачек символов и является первым выходом дельта-модулятора, выход селекто-.ра пачек символов соединен с его вхо-дом сброса и с управляющим входомблока привязки уровня, выходы которого подключены к установочным входамаппроксиматора, выход которого соединен с вторым входом вычитателя, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности дельта-модулятораи расширения его функциональных воэ-можностей за счет формирования выходного импульсно-. кодово-модулированного сигнала, блок привязки уровнявыполнен на сумматоре и аналого-цифровом преобразователе, входы которогосоединены с первыми входами сумматора и являются вторыми выходами дельта-модулятора, аппроксиматор выполнен на цифроаналоговом преобразовате;ле и реверсивном счетчике, выходы которого подключены к входам цифроаналогового преобразователя, вторым входам сумматора в блоке привязки уровня и являются третьими выходами дельта-модулятора, тактовый вход аналогоцифрового преобразователя и выходысумматора являются соответственноуправляющим входом и выходами блокапривязки уровня, информационный входаналого-цифрового преобразователяподключен к выходу вычитателя, управляющий и установочные входы реверсивного счетчика и выход цифроаналогового преобразователя являются соответственно информационным и установочными входами и выходом аппроксиматора, счетный вход реверсивного счетчика объединен с тактовым входом селектора пачек символов и подключенк выходу генератора тактовых импульсов, вход разрешения записи реверсивного счетчика подключен к выходу селектора пачек символов, который является четвертым выходом дельта-модулятора..Ко Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина аказ 408 . Тираж 655ЙИПИ Государственного комитета по изобр113035, Москва, Ж"35, Рауш Подписноениям и открытиям при ГКНТ ССая. наб., д. 4/5