Дельта-демодулятор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1803981 5 ц 5 Н 03 М 3/О О ЗОБРЕТЕНИ СВИДЕТЕЛЬСТ АВТО РС(57) Изобретение относится к электроси мржет быть использовано в системах тфон ной связи с дельта-модуляцией с цифра и. Мзи ле- ым ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) инерционным компандированием. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости, Дельта-и-разрядный двоичный регистр сдвига 1, и-разрядного буферного регистр-сдвига 2, ключ 4, счетчик 5, дешифратор 6, триггер 7, блок синхронизации 8 и управляемый генератор 9, шину тактовых импульсов 3, слоговый фильтр 10, амплитудно-импульсный модулятор 11, интегратор 12, выходной фильтр нижних частот 13 и обеспечивает сведение к нулю воздействие случайных ошибок с вероятностью менее 3,3 10 на работу блока компандирования. 2 ил., 1 табл,50 55 Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в системах телефонной связи с дельта-демодуляцией (ДМЦИК) и дельта-сигма-модуляцией (ДСМЦИК) с цифровым инерционным компандированием для повышения их помехоустойчивости,Цель изобретения - повышение помехоустойчивости,На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие работу дельта-модулятора, гдеа - сигналы дельта-потока на входе демодулятора;б - сигналы на шине такта с частотой Рт; в - сигналы на шине такта в увеличенном масштабе;г - сигналы на входе управляемого генератора импульсов;д - сигналы на выходе управляемого генератора импульсов;е - сигналы на тактовом входе триггера; ж - сигналы на управляющем входе счетчика;3 - сигналы на управляющем входе буферного регистра;и - сигналы на выходе буферного регистра;к - сигналы на счетном входе счетчика; л - сигналы на выходе дешифратора; м - сигналы на выходе триггера.Дельта-модулятор содержит первый и- разрядный регистра сдвига 1, информационный вход которого является входной шиной 2, а тактовый соединен с шиной такта 3, выходы всех разрядов соединены со входами блока управления компандированием 4, а выход М-го разряда - с информационным входом амплитудно-импульсного модулятора 5, управляющий вход которого подключен к выходу блока управления компандированием, тактовый вход которого соединен с шиной такта, выход амплитудно-импульсного модулятора соединен со входом интегратора 6, выход которого подключен к входу выходного фильтра 7, выход которого является выходной шиной, причем блок управления компандированием выполнен на блоке синхронизации 8, управляемом генераторе импульсов 9 и последовательно соединенных и-разрядном буферном регистре сдвига 10, входы разрядов которого являются соответственно входами блока управления, ключе 11, счетчике 12, дешифраторе 13, триггере 14 и слоговом фильтре 15, выход которого является выходом блока управления компандированием, причем управляющие входы счетчика, триг 5 10 15 20 25 30 35 40 45 гера и управляемого генератора импульсов соединены с соответствующими выходами блока синхронизации, вход которого объединен с управляющим входом буферного регистра сдвига и является тактовым входом блока управления компандированием, а выход управляемого генератора импульсов соединен с тактовым входом буферного регистра и управляющим входом ключа,Демодулятор работает следующим образом.Сигналы дельта-потока, задержанные на к тактов в регистре сдвига 1, поступают на вход амплитудно-импульсного модулятора (АИМ) 5, с выхода которого после интегрирования и низкочастотной фильтрации снимается восстановленный речевой сигнал, Сигнал, управляющий величиной ступеньки квантования подается на второй вход АИМ с выхода блока управления компандированием 4. Известно, что наилучшее качество речи обеспечивается при постоянной слогового компандирования х=4,10 мс, что соответствует п=64160 или п=128-320 тактам частоты дискретизации для скоростей 16 кбит/с и 32 кбит/с соответственно, Учитывая, что средняя длительность слогов составляет около 250 - 260 мс, на интервале времени Т возможна обработка сигнала управления компандированием по алгоритму, обеспечивающему наибольшую помехоустойчивость, С этой целью импульсы входного дельта-потока с выходов регистра 1 на каждом такте переписываются в буферный регистр 10, который за время каждого такта осуществляет параллельную запись информации, а затем ее последовательный вывод с частотой Р, вырабатываемый узлом 9, Частота Р 2 выбирается из соотношения Р 2=2 и Ет. С выхода буферного регистра информационная последовательность стробируется ключом 11 и подается на счетный вход счетчика 12, на вход "сброс" которого подаются сигналы начальной установки, Емкость счетчика равна п двоичных единиц. В дешифраторе 13 информация, поступающая с выхода счетчика преобразуется по следующему правилу: 1, при 2/3 и М 1/3 пР.= О, при 1/3 ий 2/3 и где М - число единиц, подсчитанных счетчиком за один такт.В этом случае алгоритм функционирования предлагаемого устройства полностью совместим с алгоритмом ДМЦИК (ДСМЦИК). Так как на каждом такте счетчикпоследовательно подсчитывает импульсы оТ нуля до максимально возможного значеня и, то на выходе дешифратора это приводит к периодическому изменению управляющегосугнала. Для устранения этого введен триггер 14, осуществляющий хранение записанн й информации в течение всего такта. С ена информации происходит в момент д йствия импульса перезаписи, вырабатыв емого узлом синхронизации 8. Этим же у лом вырабатываются сигналы начальной установки счетчика и сигнал разрешения рработы генератора 9.Покажем, что предложенное устройство к мпандирования нечувствительно к кан льным ошибкам, при вероятности последн х не более 3,3 10 . Действительно, при-1 рработе модулятора в режиме перегрузки по крутизне, на вход демодулятора будут постпать последовательности нулей (при отрицательной перегрузке), или единиц (при пложителвной перегрузке) искаженные ооибками. При Рош 3,3 10 на входсчетчика будет приходить М/3 п единиц или М Ь 2/3 и единиц, следовательно, на выходедешифратора в конце каждого такта будет единица, то есть команда управления на увеличение шага квантования.Изменение амплитуды передаваемого сигнала приводит и к изменению структуры де ьта-сигнала на входе демодулятора. В эт м случае максимальная задержка сигна а компандирования может составлять 1/ и тактов, которая может быть скомпеНсирована переключением входа АИМ с вы ода первого разряда регистра 1 на Е-й, пр чем установлено, что лучшее качество речи обеспечивается при опережении сигнаал компандирования по сравнению с сигналом дельта-потока на 810 тактов. Исходя из этого, Е выбирают в пределах 1/ик1/3и.Таким образом, ошибки на входе демо улятора не приводят к нарушению ра отоспособности схемы управления ко пандированием, тем самым достигается по ышение помехоустойчивости предлагаем го дельта-демодулятора.При практической реализации демодулятрра использованы известные технически решения: в качестве регистров 1, 10, счетчика, дешифратора и триггера использунтся серийные микросхемы широкого применения, генератор 9 выполнен по известн й схеме, узел синхронизации может быта выполнен на основе генераторов с внедним запуском или импульсного распределителя. Изготовленный в организации макет дельта-кодека, содержащий 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 модулятор, аналогичный прототипу и предлагаемый демодулятор с 60-ти разрядной схемой анализа, выполнен на 78 ИМС серии 564, 140 и 521, Потребляемая мощность 400 мВт, масса 350 г, объем 1,5 дм .Эффективность предлагаемого дельта-демодулятора оценивалась путем проведения сравнительных артикуляционных испытаний совместно с дельта-демодулятором, используемым в настоящее время в серийно выпускаемой аппаратуре связи и полностью соответствующем прототипу. Оценка проводилась на скоростях 16 и 32 кбит/с, Результаты исследований представлены в таблице,Проведенные испытания показали, что при Рюш 10 предлагаемый демодулятор обеспечивает лучшую на 10 - 25 О слоговую разборчивость речи, чем используемый, что позволяет повысить дальность прямой УКВ радиосвязи на 10,30 Р/б и улучшить натуральность речи без увеличения мощности радиопередающих устройств,Формула изобретения Дельта-демодулятор, содержащий первый п-разрядный регистр сдвига, информационный вход которого является входной шиной, а тактовый вход соединен с шиной такта, выходы всех разрядов соединены с входами блока управления компандированием, а выход К-го разряда - с информационным входом амплитудно-импульсного модулятора, управляющий вход которого подключен к выходу блока управления компандированием, тактовый вход которогс соединен с шиной такта, выход амплитудно-импульсного модулятора соединен с входом интегратора, выход которого подключен к входу выходного фильтра, выход которого является выходной шиной, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, блок управления компандированием выполнен на блоке синхронизации, управляемом генераторе импульсов и последовательно соединенных разрядном буферном регистре сдвига, входы разрядов которого являются соответственно входами блока управления, счетчике, ключе, дешифраторе, триггере и слоговом фильтре, выход которого является выходом блока управления командированием, причем управляющие входьк счетчика, триггера и управляемого генератора импульсов соединены с соответствующими выходами блока синхронизации, вход которого обьединен с управляющим входом буферного регистра сдвига и является тактовым входом блока управления компандированием, а выход управляемого генератора импульсов соединен с тактовым входом буферного регистра и управляющим входом ключа,1803981 ЯУ 4 РГР 7 абогпа ГТИ.2 Иип. оерезалцси лриа юа С 4 юс Фиг,ГСоставитель А.КосаревРедактор С.Иванова Техред М,Моргентал Корректор С.Пекарь Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 00 сяе 3. Ьlйй 7 РаЛЛ, ИЮО. аказ 1061 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изоб 113035, Москва, Ж, Рау/7 г 3 Подписноетениям и открытиям при ГКНТ ССС кая наб 4/5