Дельта-кодер

 

Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи. Его использование в системах передачи аналоговых (речевых) сигналов позволяет повысить точность кодирования. Дельта-кодер содержит компараторы 1, 5, триггеры 2, 6 и блок 3 аппроксимации. Благодаря введению блока 4 аппроксимации, блока 7 синхронизации и элементов И 8, 9 в дельта-кодере производится коррекция аппроксимирующего сигнала в текущем такте с учетом оценки входного сигнала в том же такте и аппроксимирующего сигнала в предыдущем такте. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (Ю (11) А1 51)5 Н 03 М 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ fHHT СССР

H А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2l) 4434497/24-24 (22) 31.05.88 (46) 07.02.90. Бюл. Я 5 (71) Рижский политехнический институт им. А.Я.Пельше (72) Г.Н.Котович, А,A.Пандурс и В.В.Хофмаркс . (53) 621.376.56(088.8) (56) Патент США У 4109203, кл. Н 03 К 13/22, опублик. 1978.

Авторское свидетельство СССР

9 773929, кл. Н 03 М 3/02, 1979.

Дельта-модуляция. Теория и применение./Под ред. М.Д.Венедиктова.

М.: Связь, 1976, с.162, рис.6.12. (54) ДЕЛЬТА-КОДЕР

2 (57) Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи.

его использование в системах передачи аналоговых (речевых) сигналов позволяет повысить точность кодирования. Дельта-кодер содержит компараторы 1, 5, триггеры 2, 6 и блок 3 аппроксимации. Благодаря введению блока 4 аппроксимации, блока 7 синхронизации и элементов И 8, 9 в дельта-кодере производится коррекция аппроксимирующего сигнала в текущем такте с учетом оценки входного сигнала в том же такте и аппроксимирующего сигнала в предыдущем такте.

1 з.п. ф-лы, 3 ип.

1541781

На фиг.3 обозначены следуюшие сигналы: à - r — тактовые сигналы

P(t),, N(t) G(t) и Z(t) соответственно на Входе и первом-третьем

Выходах блока 7 синхронизации соответственно" д - входной сигнал П() и сигналы N(t)., P(t) аппроксимации на ВыхОдах сООтВетственно ВторогО

4 н первого 3 блоков аппроксимации; е и ж — сигналы g(t) и Y(t) на пря-

56

Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи и

Может быть использовано в системах

Передачи аналоговых (речевых) сигна5

ЛОВ.

Цель изобретения — повышение точИОсти кодироВания, На фиг.1 изображена функциональная схема дельта-кодерами на фиг.2 — вто- 1О ой блок аппроксимации; на фиг„З—

Временные диаграммы.

Дельта-кодер содержит первый ком паратор 1 первый триггер 2, первый

3 и второй 4 блоки аппроксимации, Второй компаратор 5, второй триггер 6,, блок 7 синхронизации, первый 8

» второй 9 элементы И, Кроме. того, обозначены информационный 1О ч так.оный Il входы. 2О

Первый блок 3 аппроксимации выполеен HB реВерсивном счетчике и цифрО аналоговом преобразователе {II)N).

При выполнении первого триггера 2 с инверсными входами установки и об- t5 нуления элементы И 8 и с имеют инверсные выходы.

Второй блок ч аппроксимации выполнен (фиг.2) на ЦАП 12, реверсивном с .етчике 13, арифметико-.логиче.ком 3О устройстве (АЛУ) 1ч и источнике 15 ностоянного кода. На фиг.2 обозна-. чены тактовый вход 16, информационььж вход 17 и нервьй " четвертый управляющие Входы 18-21. 35

Нри выполнении АПУ 1ч на микросхеме К564ИПЗ вход 19 блока 4 соединен с входами Б1 и bz„, а вход 20с входамн БО и S3 этой микросхемы.

Источник 15 постоянного кода задает аО двоичный код числа два.

На первом — третьем Выходах блока 7 синхронизации сигналы тактовой частоты появляются с гостоянным сдвигом одоп относительно. другого (ЗОО мкс) для обеспечения надежного срабатывания всех элементов схемы мых выходах первого 2 и второго 6 триггеров соответственно.

Дельта-кодер работает следующим образом, Входной аналоговый сигнал U(t) поступает с входа 10 одновременно на первые Входы первого 1 и второго

5 компараторов. С помощью первого компаратора 1 производится сравчение входного сигнала U(t) с аппроксимирующим сигналом N(t) текущего такта, а во втором компараторе 5 Входное напряжение U(t) сравнивается с аппроксимирующим сигналом Р(й) предыдущего такта, Триггеры 2 и 6 обеспечивают дискретизацию поступающих на них сигналов, Б блоке 3 каждый символ

"1" цифрового сигнала g(t) увеличивает, а символ "0, наоборот, уменьшает состояние реверсивного счетчика на единицу, вследствие чего аппроксимирующее напряжение P(t) на выходе блока 3 аппроксимации с приходом каждого тактового импульса Z(t) увеличивается или уменьшается на один шаг квантования. С приходом каждого тактового импульса F(t) в блоке синхронизации 7 вырабатывается три дополнительных тактовых сигнала N(t)

G(t) и Z(t) причем порядок их следования строго определен. Такое разделение дополнительных тактовых сигналов M{t), G(t), Z(1) на временные интервалы обеспечивает надежную работу устройства в целом.

Результат оценки входного сигнала

U(t) текущего такта и аппроксимирующего сигнала P{t) предыдущего такта в виде цифрового сигнала записывается во второй триггер 6 с приходом каждого импульса тактовой последовательности Р(t), Следовательно, сигнал Y(t) на выходе второго триггера является выходным ВИ-сигналом дельта-кодера в отличие от любого классического дельта-кодера, где выходным DN-сигналом является тот цифровой сигнал, который содержит информацию о результате сравнения входного U(t) и аппроксимирующего сигнала текущего такта Б(), т.е. цифровой сигнал g(t)

Второй блок 4 аппроксимации содержит: цифровой интегратор с устройством коррекции. Коррекция аппроксимирующего сигнала N(t) во втором блоке

4 аппроксимации производится в тех случаях, когда оценка входного сиг5 154 нала u(t) и аппроксимирующего сигнала текущего такта N(t) не совпадает с оценкой входного сигнала u(t) и аппроксимирующего сигнала P(t) преды. дущего такта, т.е. если цифровые сигналы Q(t) и Y(t) не совпадают, то следует производить коррекцию как аппроксимирующего напряжения N(t) ° так и сигнала Q(t). В момент времени (фиг.Э) во втором блоке 4 аппроксимации произведена ошибочная аппроксимация Н(С), которая устраняется . в момент времени t . В данном случае ошибка устраняется путем вычитания из значения аппроксимирующего напряжения N(t) значения 23 . Таким образом, сигнал N(t) приравнивается сигналу P(t). Описанная операция коррекции в виде

N(t) = N(t) + 2F или N(t) N(t) — 25 реализуется с помощью АЛУ 14 во втором блоке 4 аппроксимации следующим образом.

В зависимости от значений цифровых сигналов Q(t), Y(t) и 7(1) во втором блоке 4 аппроксимации производится коррекция сигнала N(t) в соответствии с табл.).

1781

Y(t) N(t)

N(t)+23

N(t) -28 1(Э

О

1

1

Следовательно, коррекция N(t) тактируется цифровым сигналом M(t), который подается на вход разрешения записи реверсивного счетчика 13.

Для коррекции сигнала Q(t) на входы элементов И 8 и 9 подаются прямые и инверсные значения сигналов

Q(t) и Y(t) так, чтобы сформировать сигналы S u R установки для первого триггера 2 согласно табл.2.

1

0

О

0 0

1 0

0 1

0 0

Таблица 1

Q(t) N(t) Таблица 2

Г 1 T

Y(t3 0() R S

55

В данном случае используется тактирование с помощью цифрового сигнала G(t), вследствие чего в каждом такте DM-сигнала происходит приравнивание сигнала Q(t) сигналу

Y(t)

Таким образом, за счет использования оценки входного сигнала текущего такта и аппроксимирующего напряжения предыдущего такта производится коррекция айпроксимации в текущем такте, что в конечном итоге приводит к увеличению отношения сигнал/шум.

Формула

1.Дельта-кодер, содержащий первый компаратор, первый вход которого является информационным входом дельта-кодера, а выход соединен с информационным входом первого триггера, первый блок аппроксимации, второй компаратор, выход которого подключен к информационному входу второго триггера, прямой выход которого является выходом дельта-кодера, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности кодирования, в дельта-кодер введены второй блок аппроксимации, элементы И и блок синхронизации,-вход которого объединен с тактовым входом второго триггера и является тактовым входом дельта-кодера, первый выход блока синхронизации соединен с тактовыми входами первого триггера и блоков аппроксимации, информационный вход второго блока аппроксимации подключен к выходу первого компаратора, первый вход второго компаратора подключен к информационному входу дельта-кодера, второй выход блока синхронизации соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых подключены соответственно к установочному входу и входу обнуления первого триггера, третий выход блока синхронизации соединен с первым управляющим входом второго блока аппроксимации, выход которого подключен к второму входу первого компаратора, прямой выход первого триггера соединен с вторым входом второго элемента И, вторым управляющим входом второго блока аппроксимации и информационным входом первого блока аппроксимации, выход которого подключен к второму входу второго компаратора, инверс7 1 науй выход первого триггера соединен с вторым входом первого элемента И, третий вход которого объединен с третьим управляющим входом второго б1пока аппроксимации и подключен к п ямому выходу второго триггера, инв рсный выход которого соединен с т етьим входом второго элемента И и четвертым управляющим входом в орого блока аппроксимации.

2.Дельта-кодер по п.1 о т л и— ч а ю шийся тем, что второй б ок аппроксимации содержит цифроа алоговый преобразователь, арифме-. т о-логическое устройство, источник постоянного кода и реверсивный счетч ° тактовый и упраыцпащнй входы к, торого являются соответственно

541781 в тактовым и информационным входами блока, вход разрешения записи реверсивного счетчика., первый и второй входы задания режима и вход сигнала переноса арнфметико-логического устройства являются соответственно первым-четвертым управляющими входами блока, выходы источника постоянного кода соединены с первыми информационными входами арифметико-логического устройства, выходы которого подключены к входам установки реверсивного счетчика, выходы которого соединены с вторыми информационными входами арифметико-логического устройства и входами цифроаналогового преобразователя, выход которого является выходом блока.

2542 782

Составитель О.Ревинский

Техред И.Ходанич Корректор Т.Малец

Редактор М.Блаиар

Заказ 290 Тираж 656 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101