Дельта-модулятор

 

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике. Его использование в адаптивных корреляционно-измерительных системах для идентификации образов позволяет повысить точность дельта-модулятора и расширить его функциональные возможности за счет формирования выходного ИКМ-сигнала. Дельта-модулятор содержит вычитатель 1, генератор 2 тактовых импульсов, двухуровневый квантователь 3, аппроксиматор 4, селектор 5 пачек символов и блок 6 привязки уровня. Благодаря выполнению аппроксиматора 4 на цифроаналоговом преобразователе 7 и реверсивном счетчике 8, а блока 6 - на сумматоре 10 и аналого-цифровом преобразователе 9 с соответствующим подключением в дельта-модуляторе обеспечивается высокая точность формирования дельта-модулированного и ИКМ-сигналов. 2 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .

РЕСПУБЛИК (51) 5 H 03 M 3 02 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4415379/24-24 .(22) 25.04.88 (46) 15.02.90. Бюп. У 6 (72) О.P.ÏðèñòàéÔÜ и А.В.Тимченко (53) 621.376,56 (088.8) (56) ТИИЭР, 1980, т. 68, М- 8, с. 9092.

Патент США У 4384278, кл. Н 03 К 13/22, 1983.

Авторское свидетельство СССР

К> 1290528, кл1 H 03 М 3/02, (984. (54) ДЕЛЬТА-МОДУЛЯТОР (57) Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике. Его использование в адаптивных корреляционно-измерительных системах для идентификации образов позволяет повысить. „,Я0„„154 547 А 1

2 точность дельта-модулятора и расширить его функциональные возможности . эа счет формирования выходного ИКМсигнала. Дельта-модулятор содержит вычитатель 1, генератор 2 тактовых . импульсов, двухуровневый квантователь 3, аппроксиматор 4, селектор 5 пачек символов и блок 6 привязки уровня. Благодаря выполнению аппроксиматора 4 на цифроаналоговом преоб-, разователе 7 и реверсивном счетчике

8, а блока 6 — на сумматоре 10 и ана- лого-цифровом преобразователе 9 с соответствующим подключением в дельта-модуляторе обеспечивается высокая точность формирования дельта-модули- ф рованного и HKM-сигналов. 2 ил.

154354 7

Изобретение онтосится к вычислительной технике и автоматике и мофет быть использовано, например, в

1 адаптивных корреляционно-измеритель5 ных системах для идентификации обраЗов.

Цель изобретения — повышение точ1 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 вычита ель 1, генератор 2 тактовых импульов, двухуровневый квантователь 3, ппроксиматор 4, селектор 5 пачек имволов и блок 6 привязки уровня. ппроксиматор 4 выполнен на цифроаналоговом преобразователе (ЦАП) 7 и ре( ферсивном счетчике 8. Блок 6 привяз и уровня выполнен на аналого-цифровом преобразователе (АЦП) 9 и сумматоре 10.

На фиг. 1 обозначены также первый, Вторые, третьи и четвертый выходы

f1 — 14 дельта-модулятора.

Двухуровневый квантователь 3 может фыть реализован на триггере.

Селектор 5 пачек символов может врыть выполнен на регистре сдвига и элементе эквивалентности. Разрядность регистра сдвига определяет число оди - наковых символов в пачке, начиная с которого искажения перегрузки по крутиз- 4О

8е считаются недопустимыми.

Дельта-модулятор работает следующим образом.

Входной аналоговый сигнал u»(t )

Сравнивается в вычитателе 1 с аппрок- 45

<".имирующим напряжением П„„„ (), по „ тупающим с выхода аппроксиматора 4 (фиг. 2a). Разностный сигнал U„„(t)"

Uo»р(t ) подается на двухполярный

АЦП 9 блока 6 и двухуровневый квантоВатель 3, управляемый последовательностью импульсов генератора 2 (фиг.2б).

С помощью тактовых импульсов на выхо. ре квантователя 3 формируется инфорМационная дельта-последовательность

55 (фиг. 2в), которая поступает на первый выход 11 дельта-.модулятора. ТаКим образом, на первом выходе 11 дель Га-модулятора формируется сигнал в формате линейной дельта-модуляции (лдм).

Одновременно дельта-последовательность (фиг. 2в) 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 дельтамодулятора, 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 которor о формируется аппроксимирующее напряжение UÄ»z (t) пропорциональное выходному сигналу счетчика 8. Поэтому увеличение входного сигнала П,(Г) ведет к соответствующему увеличению аппроксимирующего напряжения U„„>(t), а уменьшение U>>(t) — к уменьшению значения По„„,(t), т.е. происходит слежение аппроксимирующего сигнала

Ugpq р (t ) за входным сигналом u „(t ).

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 u „() превьппает или равна максимальной скорости изменения аппроксимирующего напряжения u,„щ„, (t), то на выходе селектора

5 пачек символов формируется управляющий сигнал (фиг. 2г), который поступает на тактовый вход АПП 9, на информационный вход которого поступает разностный сигнал П „()-П „„р ().

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 счетчика

547

5 1543

8. Сумматор 10 обеспечивает суммирование указанных сигналов, а результат суммирования записывается в счетчик 8 по заднему фронту сигнала с

5 блока 5 ° Одновременно происходит сброс селектора 5 пачек символов в исходное состояние. В результате выходной сигнал счетчика 8, соответствующий выходному HKN-сигналу, корректируется на значение скачка, который не может быть отработан дельта-модулятором с постоянным шагом квантования. При этом на выходах 12 формируется значение сигнала адаптации, а 15 на выходе 14 — сигнал, по которому производится эта адаптация.

Таким образом, значение выходного сигнала в формате импульсно-кодовой модуляции всегда соответствует 2р значению входного сигнала, что обеспечивает высокую точность обработки входного сигнала. Одновременно на пер вом выходе 11 формируется сигнал ЛДМ,,на вторых выходах 12 — HKM-сигнал, 25 соответсвующий значению входного сигнала, на третьих и четвертом выходах

13 и 14 — сигнал адаптации дельтамодулятора к изменению крутизны (скачков) входного сигнала и сигнал, по которому эта адаптация осуществляется.

Формула изобретения

Дельта-модулятор, содержащий вычитатель, первый вход которого является входом дельта-модулятора, а выход соединен с информационным входом двухуровневого квантователя, генера- 4р тор тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовым входом двух уровневого квантователя, выход которого подключен к информационным входам аппроксиматора.и селектора пачек символов и является первым выходом дельта-модулятора, выход селекто-. ра пачек символов соединен с его входом сброса и с управляющим входом блока привязки уровня, выходы которого подключены к установочным входам аппроксиматора, выход которого соединен с вторым входом вычитателя, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности дельта-модулятора и расширения его функциональных воэ- можностей за счет формирования выходного импульсно-кодово-модулированного сигнала, блок привязки уровня выполнен на сумматоре и аналого-цифровом преобразователе, входы которого соединены 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 выходы сумматора являются соответственно управляющим входом и выходами блока привязки уровня, информационный вход аналого-цифрового преобразователя подключен 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 подключен к выходу генератора тактовых импульсов, вход разрешения записи реверсивного счетчика подключен к выходу селектора пачек символов, который является четвертым выходом дельта-модулятора.

1543547

Составитель О.Ревинский

Редактор А. Огар Техред И. Ходаиич

Корректор Н.Король

Заказ 408 . Тираж 655 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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