Устройство передачи сигналов методом дельта-модуляции

 

Изобретение относится к электросвязи . Цель изобретения - расширение динамического диапазона передаваемых сигналов Устр-во состоит из передающей и приемной сторон, содер . жащих блок 1 сравнения, формирова- (Ф) 2 информационной импульсной последовательности, цифровые детекторы 3 и 7 уровня, Ф 4 и 8 сигнала уровня, амплитудно-импульсные моду- j ляторы 5 и 9, интеграторы 6 и 10, аттенюаторы 11 и 15, регулируемые усилители 12 и 16, инвертор 13 и Ф 14 и 17 сигнала управления. Передающая и приемная стороны являются соответственно дельта-модулятором (ДМ) и дельта-демодулятором (ДДМ). В ДМ осуществляется изменение шага квантования по закону слогового компандирования, что позволяет расширить динамический диапазон передаваемых сигналов в сторону больших амплитуд, В сторону малых амплитуд его можно расширить при заданном отношении сигнал/шум квантования путем поддерживания входного аналогового сигнала на заданном уровне В ДДМ осуществляется компенсация ис-. кажений уровней аналоговых.сигналов, обусловленных аналоговым компрессированием на передающей стороне, и восстановленный аналоговый сигнгш поступает на выход ДДМ 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

2 А1 (19) (И) (51)4 Н 04 L 25/49

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ gCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ." "-:;.

C е

Н А ВТОРСНОМЪб СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4185003/24-09 (22) 22 ° 01 ° 87 (46) 07.10.88. Бюл. й- 37 (71) Ленинградский электротехнический институт связи им.проф. M.À.Áîí÷Бруевича (72) Б.Е.Трофимов и П.Е.Щербатый (53) 62 1. 376.56(088.8) (56) Гeheprep Г.Х. и др. Аналогоцифровые преобразователи в канале

Т4 с дельта-модуляцией. — Электросвязь, 1979, У 11 с.38, рис.1. (54) УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ

МЕТОДОМ ДЕЛЬТА-МОДУЛЯЦИИ (57) Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения — расширение динамического диапазона передаваемых сигналов. Устр-во состоит из передающей и приемной сторон, содер.жащих блок 1 сравнения, формирователь (Ф) 2 информационной импульсной последовательности, цифровые детекторы 3 и 7 уровня, Ф 4 и 8 сигнала уровня амплитудно-импульсные модуЭ ляторы 5 и 9, интеграторы 6 и 10, аттенюаторы 11 и 15 ° регулируемые усилители 12 и 16, инвертор 13 и

Ф 14 и 17 сигнала управления . Лередающая и приемная стороны являются соответственно дельта-модулятором (ДМ) и дельта-демодулятором (ДДМ).

В ДМ осуществляется изменение шага квантования по закону слогового компандирования, что позволяет расширить динамический диапазон передаваемых сигналов в сторону больших амплитуд. В сторону малых амплитуд его можно расширить при заданном отношении сигнал/шум квантования путем поддерживания входного аналогового сигнала на заданном уровне. В

ДДМ осуществляется компенсация ис-. кажений уровней аналоговых, сигналов, обусловленных аналоговым компрессированием на передающей стороне, и восстановленный аналоговый сигнал поступает на выход ДДМ. 2 ил.

1429332

10

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в цифрОвых системах передачи информации с дельта-модуляцией.

Целью изобретения является расширение динамического диапазона перЕдаваемых 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, 1 ормирователь 4 сигнала уровня, амп- . литудно-импульсный модулятор 5, интегратор 6, цифровой детектор 7 уровИя, 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 16 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 од15

55 нородные посылки группируются в пачки, что приводит к увеличению числа управляющих импульсов па выходе цифрового детектора 3 уровня и увеличению сигнала на выходе формирователя 4 сигнала уровня, который управляет током амплитудно-импульсного модулятора S и величиной шага квантования. Аппроксимирующий сигнал с выхода интегратора 6 поступает на второй вход блока 1 сравнения. Такое изменение шага квантования по закону слогового компандирования позволяет 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.2а. Для полученя сигнала управления регулируемым усилителем

12, который обеспечивает максимальное усиление сигналов низких уровней (А) и минимальное усиление сигналов высоких 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 поступает на вход формирователя 14 сигнала управления, формирующего управляющее напряжение, 1429332 которое, поступая на управляющий вход регулируемого усилителя 12, обеспечивает зависимость (фиг.2а).

Цифровой сигнал поступает на приемной стороне в дельта-демодулятор на объединенные входы амплитудноимпульсного 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 вход аттенюатора 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.2б.

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.2б). 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 импульс5

50 ной последовательности, цифровой детектор уровня, формирователь сигнала уровня, амплитудно-импульсный модулятор и интегратор, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, выход формирователя информационной 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 соединенные цифровой детектор уровня, формирователь сигнала уровня, амплитудноимпульсный модулятор и интегратор, причем первый вход цифрового детектора уровня является тактовым входом приемной стороны, а вторые входы цифрового 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, а также последовательно соединенные инвертор и формирователь сигнала уровня, выход которого подключен. к второму входу регулируемого усилителя, вторые входы формирователя информационной импульсной последовательности и цифрового детектора уровня объединены, выход цифрового детектора уровня соединен с входом инвертора, выход регулируемого усилителя подключен к второму входу блока сравнения, при зтом вход ат» тенюатора является входом устройства, а на приемной стороне введены последовательно соединенные аттенюатор и регулируемый усилитель, а также формирователь сигнала управления, выход которого подключен к второму входу регулируемого усилителя, выход цифрового детектора уровня соединен с входом формирователя сигнала управления, выход интегратора подключен к входу аттенюатора, а выход регулируемого усилителя является выходом устройства.

1429332

Составитель И.Котиков

Техред Л.Олийнык

Корректор О.Кравцова

Редактор И.Шулла

Заказ 5145/56 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4