Дельта-декодер

(51) 4 СССРКРЫТИИ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И Нть., 1 ВИйЛВР;,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ тво СССР 2, 1983. о СССР 2, 1983. к автоо примене А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относитматике и технике связи. Е ние в системах передачи информации,использукяцих дельта-модуляцию, позволяет повысить точность декодирования. Дельта-декодер содержит регистр1 сдвига, элементы И 2, сумматор 3,преобразователь 5 полярности, интегратор 6 и элемент НЕ 8. Благодарявведению сумматора 4 и фильтра 7нижних частот обеспечивается сокращение времени запаздывания выходногосигнала и уменьшение его шумов зернистости. 4 ил.Изобретение относится к автоматике и технике связи и может быть использовано в системах передачи информации использующих дельта-модуФ5 ляцию.Цель изобретения - повышение точности декодирования.На фиг. 1 изображена функциональная схема дельта-декодера; на фиг.2 - 10 диаграмма, поясняющая алгоритм деко 1 дирования; на фиг. 3 - временные диаграммы работы дельта-декодера; на фиг. 4 - ртклики на скачок на выходе предлагаемого дельта-декодера и прототипа.Дельта-декодер содержит регистр 1 сдвига, элементы И 2, первый и второй сумматоры 3 и 4, преобразователь 5 полярности, интегратор 6, фильтр нижних частот, элемент НЕ 8, информационный и тактовый входы 9 и 10 и выход 11Регистр 1 сдвига имеет и разрядов и предназначен совместно с 2 п элементами И 2 для анализа входного дельта- модулированного (ДМ) сигнала.Сумматоры 3 и 4 и преобразователь 5 полярности могут быть выполнены на операционных усилителях. 30В основе работы дельта-декодера лежит следующее.Если преобразуемый аналоговый сигнал Х(С) н дельта-кодере начинает возрастать, то в линии связи структура выходной последовательности Ь(С), . состоящая из чередующихся символов 1 и О, изменяется и в ней начинают появляться пачки вначале по два посФ ледонательных символа 1, затем по 40 три, четыре и т.д. Формирование пачек одинаковых символов продолжается до тех пор, пока происходит изменение крутизны сигнала Х(С) или дельта-кодер не окажется перегруженным. На приемном конце линии связи, т.е, водельта-декодере, последовательность Ь(С) анализируется и преобразуется н последовательность импульсов с квантонанной величиной, а затем интегрируется. При этом величина приращений н каждом тактовом интервале быстро увеличивается или уменьшается, если входная последовательность Ь(С) состоит из пачек одинаковых символов 1 или О. Таким образом, ве 55 личина напряжения аппроксимированного сигнала Х+(С) на приемном конце с выхода дельта-декодера для данной пачки одинаковых символов пропорциональна крутизне сигнала Х(С) на пе - редающем конце в данный такт временной последовательности.С ростом наклона линейно изменяющегося входного аналогового сигнала Х(С) на выходе дельта-кодера среднее число в единицу времени комбинации 01 в импульсной последовательности Ь(С) изменяется, а следовательно, уменьшается среднее число пачек импульсов, началом которых является комбинация 01. Используя выражение для определения значений функции в точке С; на участке С; - С, через ее производную в точке С,.Х(С;) Х(С;) + Х (С;, ) (С, - С;, ), (1)где Х (С;) - производная функцияХ(С) в точкет.е, величина наклонаЫ .,функции в даннойточке,для последовательноСти Ь(С), например, вида 0111110 можно определить= "1 + 1 ь на Ср С как Ыо 11= фо 1+ ЫЗТаким образом можно определитьзначение напряжения аппроксимацииХ (С) на любом тактовом интервале Сиэ входной импульсной последовательности Ь(С). Для формирования приращений напряжения аппроксимации наинтегратор необходимо подавать вкаждом тактовом интервале с учетомвыражения (1) импульс амплитудойЧ. = К - , где К - коэффициент пропорциональности, определяемый коэффициентом усиления преобразователяполярности напряжения; С, - суммарная величина ступенчатого напряженияприращения, определяемая из системы-Е при Ь (С) = О,ггде 8(1) - символ двоичного сигнадапоследовательности Ь(С)в д-м такте,Ь;(С) - значение символа Б(1);+Е - уровень напряжения символа /Ь;(Т) = 1/,20-Е - уровень напряжения символа /Ь;(с) = О /.Дельта-декодер работает следующимобразом,На вход 9 дельта-декодера постулает с тактовой частотой (фиг. За)информационная последовательностьдельта-модулированного сигнала(фиг, Зб), которая записывается врегистр 1 сдвига по тактовым импульсам на входе 1 О, На фиг. 1 приведенпример дельта-декодера для случаяи = 4.В зависимости от числа одинаковыхсимволов в пачках входной последовательности Ь(С) на выходах соответстЗвующих элементов И 2 формируютсясигналы. Так, на выходе первогоэлемента И 2. 1 формируется сигнал(фиг. Зг), соответствующий повторяющимся пачкам символов 11 входнойпоследовательности Ь(С), на выходевторого элемента И 2.2 - сигнал(фиг. Зд), соответствующий пачкесимволом 111, а на выходе третьегоэлемента И 2.3 - сигнаЛ (фиг. Зе),соответствующий пачке 1111. Аналогично формируются сигналы (фиг. Зж) навыходах элементов И 2, соответствующие нулевым пачкам символов входнойпоследовательности.На входы первого сумматора 3 поступают выходные сигналы с элементовИ 2.1-2.и и сигнал входной последовательности ЬИ), на входы второгосумматора 4 - выходные сигналы сэлементов И 2.и + 1 - 2.2 и и инвертированный сигнал (фиг. Зв) Ь(С) входной последовательности. На выходах сумматоров 3 и 4 образуются многоуровневые сигналы (фиг, Зз, и) ступенчатой формы, которые поступают на преобразователь 5 полярности. При этом сигнал с выхода первого сумматора 3 преобразуется с выбранным коэффициентом усиления К в многоуровневый сигнал положительной амплитуды, а сигнал с выхода второго сумматора 4 - в многоуровневый сигнал отрицательной амплитуды с тем же коэффициентом К. С интегратора 6 снимается аппроксимированный сигнал (фиг.Зк) с минимальной задержкой запаздывания при декодировании входной последовательности.Для сравнения на фиг. 4 приведены откликй на скачок У на выходе предлагаемого декодера Б (г) и наФФвыходе прототипа Б(С). Как видно из этих диаграмм, реакция обоих устройств на скачок одинакова (интервал С, - С ), но в предлагаемом декодере отслеживание начинается раньше (момент С), чем в прототипе (момент й ), Кроме того, шумы зернистости в предлагаемом декодере имеют меньшую величину.Таким образом, за счет сокращения времени запаздывания и уменьшения шумов зернистости повышается точность декодирования.Кроме того, построение дельта-декодера с большим числом элементов И, чем в предлагаемом, позволит расширить динамический диапазон преобразуемых сигналов.Формула изобретения Дельта-декодер, содержащий первый сумматор, преобразователь полярности, интегратор, элемент НЕ, 2 и элементов И (и - число одновременно анализируемых символов входного сигнала) и регистр сдвига, прямые выходы первого и второго разрядов которого соединены с соответствующими входами первого элемента И, выход1-го элемента И (1 = 1, и - 1) и прямой выход (1 + 2)-го разряда регистра сдвига подключены к соответствующим входам (1 + 1)-го элемента И, инверсные выходы первого и второго разрядов регистра сдвига соединены с соответствующими входами (и + + 1)-го элемента И, выход (и + 1)-го элемента И и инверсный выход (1 + + 2)-го разряда регистра сдвига под 1381714(п + д + 1)-го элемента И, тактовыйвход регистра сдвига является тактовым входом дельта-декодера, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности декодирования, вдельта-декодер введены второй сумматор и фильтр нижних частот, входэлемента.НЕ объединен с информационным входом регистра сдвига и первымвходом первого сумматора и являетсяинформационным входом дельта-декодера, выход элемента НЕ соединен спервым входом второго сумматора,(д + 1)-е входы первого и второго 5сумматоров подключены к выходам соответственно (д + 1)-го и (и ++ 1)-гоэлементов И, выходы первого и второго сумматоров соединены с одноименными входами преобразователя полярности, выход которого через интегратор подключен к входу фильтра нижнихчастот, выход которого является выходом дельта-декодера.1381714 гф Составитель О.РевинскийТехред Л.Сердюкова Корректор М.Демчик актор А.Лежни аз 1194/55 е роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектн ВНИИПИ по 3035, Тираж 92 Государств елам изобре сква, ЖПодписнонного комитета СССРений и открытийРаушская наб., д. 4/