Устройство определения состояния каналов в системах с импульсно-кодовой модуляцией

 

Использование многоканальная электросвязь Сущность изобретения устройство Второй инф ffxod содержит 1 выделитель огибающей (1), 1 линию задержки (2), 2 регулятора амплитуды

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ

СОЦИАПИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 04 В 3146

f19() ) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ьт ррой внр 3ход

»pAй улр Аао

Юлхрай напр. ЮхЫ

Tpdmuu gtfp drod

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4870523/09 (22) 26.09.90 (46) 23.09,92. Бюл. hL 35 (71) Московский институт связи (72) В.Н.Гордиенко (56) Drago P.GÄ Mollinerl А.М., Vagiionl F.C.

Digital 0ynamlc Speech Detectors. JEEE

Trans. Соввопз., 1978, 26, М 1, р. 140-145. (54) УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТОЯНИЯ КАНАЛОВ В СИСТЕМАХ С ИМПУЛЬСНО-КОДОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ (57) Использование: многоканальная электросвязь. Сущность изобретения: устройство.SLJ 17б4172 A1

2 содержит 1 выделитель огибающей (1), 1 линию задержки (2), 2 регулятора амплитуды (3, 4), 4 элемента сравнения (5-8), 1 элемент

ИЛИ (9), 6 элементов И (10, 14 — 16, 18, 21), 1 формирователь сигналов коммутации каналов (11), 1 преобразователь кода (12), 1 последовательный регистр (13), 1 двоичный счетчик (17). 2 коммутатора (19, 20), 29 элементов памяти (22 — 51). 1-2-3-7-910-21-11, 2-4-8-9, 1-5-9, 1 6-10, 12-13-1419-22-21, 13-15 —.20-37, 19-23, 19-36, 20-37, 20-50, 20-51, 16-14, 16-15, 16-1817-19, 16-17-20. 2 ил.

1764172

Изобретение относится к многоканальной электросвязи и может найти йрименение в цифровых статистических системах передачи (ЦССП) и эхозаграждающих устройствах. 5

Известны устройства для определения состояния каналов в ЦССП, которые определяют" следующие возможные состояния каналов: состояние 1 — канал свободен, т.е. не 10 предоставлен абоненту; состояние 2 — канал занят. т.е. предоставлен абоненту; состояние 3 — канал пассивен, т.е, предоставлен абоненту, но в данный момент в 15 передаче информации имеется пауза; состояние 4 — канал актйвен, т.е, предоставлен абоненту, и по нему в данный момент осуществляется .передача информации, ; 20

Каналы, находящиеся в состояниях 1 или 3, используются для передачи информации других дополнительных абонентов, за счет чего повышается эффективность систе- мы передачи. Определение состояний кана- 25 ла в известных устройствах, получивших названия речевых детекторов или обнаружителей речи, оСновано на выявлении сигнала на фоне шумов по различным статистическим признакам (например, 30 сйектральным характеристикам, корреляционным связям, распределению амплитуд и т.д,).

Однако в таких устройствах. возможны ошибки в оценке состояния канала; возни- 35 кают потери начальных участков речевых отрезков; искусствейно увеличивается коэффициент активности каналов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому ре- 40 зультату является устройство определения состояния каналов в системах с импульснокодовой модуляцией (ИКМ), содержащее выделитель огибающей, линию задержки, два регулятора амплитуды, четыре элемента 45 сравнения, элемент ИЛИ, элемент И и формирователь сигналов коммутации каналов.

Определение состояния канала в этом устройстве осуществляется путем сравнения амплитуды поступающего сигнала с некото- 50

" рыми пороговйми уровнями, а кроме того, для выделения слабых сигйалов на фоне шумов оценивается относительное изменение огибающей сигнала (при этом полагают. что . шум является случайным процессом с ма- 55 лым изменением огибающей, а речевой сигнал — процессом с существенными изменениями огибающей). Для этого на вход выделителя огибающей канального сигнала подается дискретный канальный сигнал, и на его выходе формируется непрерывный канальный сигнал, который поступает на входы всех четырех элементов сравнения и на вход линии задержки. В первых двух элементах сравнения сигнал сравнивается с пороговыми уровнями -30 дБмО и -50 дБмО, а в двух даполнительнь:х схемах сравнения — с сигналом, поступающим с выхода линии задержки через регуляторы амплитуды, что обеспечивает оценку относительного изменения огибающей сигнала как в сторону возрастания, так и в сторону уменьшения. Выходы элементов сравнения таким образом подключены к входам элементов ИЛИ и И, что канал считается активным (появляется сигнал на выходе элемента И) в следующих случаях; уровень сигнала превысил величину -30 дБмО; уровень сигнала превысил величину

-50 дБмО. и при этом одним из дополнительных элементов сравнения зафиксировано уста-. новленное с помощью регуляторов амплитуды относительное изменение огибающей сигнала (в сторону возрастания или умень-. шения).

Только в этих случаях формирователь сигналов коммутации каналов выдает сигнал, разрешающий коммутацию (подключение) данного канала к оборудованию ЦССП.

Однако относительно невысокая достоверность определения состояния каналов в этом устройстве приводит к искусственному повышению коэффициента активНости каналов, частичным потерям информации и, как следствие, к уменьшению эффективности системы передачи и снижению качества передачи информации.

Целью изобретения является повыше- . ние достоверности определения состояния каналов., Состояния 1 или 2 канала определяются в предлагаемом устройстве путем логического анализа сигналов управления и взаимодействия (СУВ), исключающего возникновение ошибок и временных задержек, В соответствии с алгоритмом формирования группового цифрового сигнала в аппаратуре ИКМ-30 для передачи СУВ выделяется 16-й канальный интервал (КИ16) каждого цикла передачи; который содержит 32 канальных интервала (КИО-КИ31). В каждом цикле передаются СУВ только для двух телефонных каналов (TK), а для передачи СУВ всех тридцати ТК используются 15 циклов, маркируемых как Ц1, Ц2...Ц15, Для правильного разделения СУВ rio каналам на приеме в одном из циклов, маркируемых как ЦО, в

КИ16 передается специальный синхросигнал, называемый сверхцикловым. Совокуп1764172 ность циклов ЦО...Ц15 получила название элемента памяти, а выход каждого из злесверхцикла. ментов памяти соединен с первым входом

Для определения состояния каналов соответствующегошестогоэлемента И, вто("занят" или "свободен" ) достаточно опреде- рой вход которого соединен с выходом перлитьсостояния разрядов Р2 и Р6("1" — канал 5 вого элемента И, выход шестого элемента И занят, "О" — канал свободен) в КИ16. подключен к входуформирователя сигналов

Поставленная цель достигается тем, что коммутации каналов, выход которого являв устройство определения состояния кана- ется выходом устройства. лов в системах с импульсно-кодовой моду- На фиг. 1 приведена структурная злектляцией, содержащее последовательно 10 рическая схема предлагаемого устройства; соединенные выделитель огибающей и ли- на фиг. 2 — временныедиаграммы(управлянию задержки, первый и второй регуляторы ющие импульсные последовательности ИП амплитуды, входы которых соединены с вй- Р8, ИП КИ16 и ИП ЦО), ходом линии задержки, четыре элемента Устройство содержит выделитель огисравнения, элемент ИЛИ, первый элемент 15 бающей 1, линию задержки 2, регуляторы

И, формирователь сигналов коммутации ка- амплитуды 3 и 4, элементы сравнения 5 — 8, налов, причем вход выделителя огибающей элемент ИЛИ 9, элементы И 10, формироваявляется первым информационным входом тель сигналов коммутации каналов 11, преустройства, а выход подключен к первым образователь кода 12, восьмиразрядный входам всех элементов сравнения. вторые 20 последовательный регистр 13, элементы И входы первого и второго элементов сравне- 14-16, четырехразрядный двоичный счетчик ния являются входами сигналов опорного 17, элемент И 18, коммутатора 19 и 20, эленапряжения, вторые входы третьего и чет- мент И 21, элементы памяти 22 — 51. С первовертого элементов сравнения соедиНенй с го информационного входа устройства выходами первого и второго регулятора ам- 25 анализируемый канальный сигнал подается плитуды, выходы первого, третьего и чет- на вход выделителя огибающей 1, выход ковертого элементов сравнения соединены торого соединен с входом линии задержки соответственно с первым, вторым, третьим 2 и с первыми входами всех четырех элеменвходами элемента ИЛИ, выход которогосо- тов-сравнения 5 — 8. На вторые входы элеединен с первым входом первого элемента 30 ментов сравнения 5 и 6 подаются сигналы

И, второй вход которого соединен с выхо- опорного напряжения с уровнями -30 дБмО дом второго элемента сравнения, введены и -50 дБмО соответственна, а вторые входы преобразователь кода, регистр; счетчик, элементов сравнения 7 и 8 соединены с выпервыйи второй коммутаторы,элементы па- ходами регуляторов амплитуды 3 и 4 соотмяти по числу каналов и пять элементов И, 35 ветственно, входы которых объединены и вход преобразователя кода является вто- подключены к выходу лийии задержки 2, рым информационным входом устройства, а Выходы элементов сравнения 5, 7 и 8 соедивыход соединен с информационным входом нены с входами элемента ИЛИ 9, выход корегистра, управляющий вход которого явля- торого подключен к первому входу элемента ется входом тактовой частоты, первый и вто- 40 И 10. Второй вход элемента И 10 подключен рой выходы регистра соединены к выходу элемента сравнения 6, а его выход соответственно с первыми входами второго соединен с первым входом злемейта И 21, и третьего элементов И, вторые входы кото- второй вход которого подключен к выходу рых объединены и соединены с выходом элемента памяти 22. Выход элемента И 21 четвертого элемента И, первый и второй 45 соединен с входомформирователя сигналов входы которого являются первым и вторым коммутации канала, вйход к1зторогб являетуправляющими входами устройства. выход ся выходом устройства. От второго инфор- . четвертогоэлемента И соединен синформа- мационного входа устройства на вход ционным входом счетчика и первым входом преобразователя кода 12 подается группопятого элемента И, второй вход которого 50 вой ИКМ-сигнал, Выход преобразователя является третьим управляющим входом ус- кода 12 подключен к информационному вхатройства,а выходподключен куправляюще- . ду регистра 13, на управляющий вход котоМу входу счетчика, выходы которого . рого подается сигнал тактойой частоты 1т. соединены с объединенными адресными 55 Первый и второй информационные выходы входами nepeoro и второго коммутаторов, регистра подключены к первьМ входам элеинформационные входы которых соедине- ментов И 14 и 15 соответственно, а которым ны соответственно с выходами второго и входам этих элементов йодключен выход третьего элементов И, соответствующие вы- элемента И 16, на входы которого от первого ходы первого и второго коммутаторов сое- и второго управляющих входов устройства динены с входом соответствующего ему подаются управляющие импульсные йосгге1764172 доаательности, соответствующие временному положению восьмого разряда (ИП Р8) и шестнадцатого канального интервала (ИП

КИ16). Выход элемента И 16 подключен также к информационному входу счетчика 17, выходом соединенного с адресными входами коммутаторов 19 и 20, информационные входы которых соединены с выходами элементов И 14 и И 15 соответственно, Управляющий вход счетчика 17 соединен с выходом элемента И 18, на один из входов которого подается импульсная последовательность, соответствующая" временному положению нулевого цикла в сверхцикле (ИП ЦО), а другой вход соединен с выходом элемента И 16. Выходы коммутаторов 19 и

20 соединены с входами соответствующих элементов памяти 22 — 51 (общее число элементов памяти соответствует числу каналов. т.е, равно 30 для ЦСП ИКМ-30), а выходы элементов flBMATN 22-51 соединены с вторыми входами элементов И 21-соответствуЮщих каналов.

Все сигналы, поступающие на информационные и управляющие входы устройства, формируются в оборудовании ЦСП ИКМ-30.

Устройство работает следующим образом, Как и в прототипе, с помощью элементов сравнения 5 и 6 сравнивается уровень сигнала, формируемого на выходе выделителя огибающей 1, с пороговыми уровнями, а для умЕньшения вероятности ложного срабатывания устройства из-за воздействия шумов при поступлении слабого канального сигнала с помощью линии задержки 2, регу ляторов амплитуды 3 и 4 и компараторов 7 и 8 дополнительно анализируются динамические параметры сигнала, характеризующие степень возрастания или убывания огибающей сигнала, Через элементы ИЛИ 9, И 10 и И 21 результат анализа поступает на вход формирователя сигналов коммутации канал 11, который выдает на выход устройства сигнал состояния канала (" Активен" или "Пассивен" ). Однако во избежание ошибочного принятия решения элемент И 21 будет открыт только при наличии разрешающего сигнала, формируемого следующим образом; На вход преобразователя кода 12, преобразующего квазитроичный код в двоичный, со второго информационного входа устройства поступает групповой ИКМ-сигнал. Под управлением сигнала тактовой частоты fT a регистр 13 последовательно записываются кодовые группы, передаваемые в канальных интервалах цикла передачи ЦСП. После того как в регистр будут записаны символы СУВ, передаваемые в КИ

16, содержимое анализируемых разрядов

Р2 и Р6 с первого и второго выходов регистра под управлением ИП КИ 16 и И P Р8 через элементы И 14 и И 15 поступает на информационные входы коммутаторов 19 и 20 со-

5 ответственно, а с их выходов — в элементы памяти 22 — 51, номер которых определяется адресным кодом, поступающим на адресные входы коммутаторов с выхода счетчика

17. При этом с помощью элементов И 14 и И

10 15 обеспечивается считывание информации из регистра 13 только после того, как в нем будут записаны СУВ, т.е. в моменты времени Р8хКИ16, с помощью элемента И 18обеспечиаается установка счетчика 17 в

15 исходное состояние а начале каждого сверхцикла в моменты времени Р8хКИ16хЦО, а . каждый последующий импульс, поступаю.— щий на информационный вход счетчика 17 с выхода элемента И 16, обеспечивает изме20 кение его состояния на единицу и запись содержимого Р2 и Р6 в следующие по очереди элементы памяти 22 — 51. Адресная ин-. формация, формируемая на выходах счетчика 17, представляет собой четырех25 разрядный двоичный код номера текущего цикла в саерхцикле. Таким образом. информация о состоянии каждого из каналов, хранящаяся в соответствующих элементах памяти 22-51, будет изменяться (или сохра30 няться) один раз за сверхцикл, длительность которого равна 2 мс. Сигналы с выходов элементов памяти поступают на элементы И 21. соответствующих каналов, разрешая или запрещая прохождение сиг35 нала с выхода элемента M 10 на вход формирователя сигналов коммутации канала 11, на выходе которого формируется сигнал "1", если канал занят и активен, и "0", если канал свободен или пассивен, Таким образом, 40 блоки устройства 12...20 общие для всех тридцати каналов, а все остальные блоки устройства индивидуальные.

Повышение достоверности определения состояния каналов позволяет улучшить

45 качество передачи информации и повысить эффектйвность системы передачи.

Формула изобретения

Устройство определения состояния каналов в системах с импульсно-кодовой мо50 дуляцией, содержащее последовательно соединенные аыделитель огибающей и линию задержки, первый и второй регуляторы амплитуды, входы которых соединены с выходом линии задержки, четыре элемента

55 сравнения, элемент ИЛИ, первый элемент

И, формирователь сигналов коммутации каналов, вход выделителя огибающей является первым информационным входом устройства, а выход подключен к первым входам всех элементов сравнения вторые 1764172

10 входы первого и второго элементов сравне- рых объединены и соединены с выходом четния являются входами сигналов опорного вертого элемента И, первый и второй входы ,напряжения, вторые входы третьего и чет- которого являются первым и вторым управвертого элементов сравнения соединены с ляющими входами устройства, выход четвыходами первого и второго регуляторов 5 вертого элемента И соединен с амплитуды, выходы первого,третьегоичет- информационным входом счетчика и первертого элементов сравнения соединены вым входом пятого элемента И, второй вход соответственно с первым, вторым, третьим . которого является третьим управляющим входамиэлемента ИЛИ, выход которогосо- входом устройства, а выход подключен к единен с первым входом первого элемента 10 управляющему вход счетчика, выходы котоИ, второй вход которого соединен с выхо- рого соединены с обьединенными адресныдомвторогоэлементасравнения,отлича- ми входами первого и второго ю щ е е с я тем, что, с целью повышения коммутаторов, информационные входы кодостоверности определения состояния ка- торых соединены соответственно с выходаналов, введены преобразователь кода, ре- 15 ми второго и третьего элементов И, гистр, счетчик, первый и второй соответствующиевыходыпервогоивторого коммутаторы, элементы памяти по числу ка- коммутаторов соединены с входом соответ- налов и пять элементов И, вход преобразо- ствующего ему элемента памяти, а выход вателя кода является вторым каждого из элементов памяти соединен с информационным входом устройства, а вы- 20 первым входом соответствующего шестого ход соединен с информационным входом элемента И, второй вход которого соединен регистра, управляющий вход которого явля- с выходом первого элемента И, выход шесется входомтактовой частоты, первый и вто- того элемента И подключен к входу формирой выходы регистра соединены рователя сигналов .коммутации каналов, соответственно с первыми входами второго 25 выход которого является выходом устройсти третьего элементов И. вторые входы кото- ва.

Иеркцинл, ),„г ч

СУР duE (rr rs) (ггю) ию cpu (rn) (rs») дЮкиаи, )cp с м

JLILlLIL ЛЯГ

Составитель В,Гордиенко

Техред М.Моргентал Корректор А.Долинич

Редактор Г,Бельская

Заказ 4321 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/S

Производственно-и у,агельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101