Делитель полосы частот речевого сигнала в 2 раза

Изобретение относится к области передачи сигналов и может быть использовано для передачи цифровых сигналов с равномерным квантованием. Делитель полосы частот речевого сигнала (PC), представляет собой восстановитель огибающей у разделенного в 2 раза PC без огибающей. Делитель частоты состоит из последовательно включенных перемножителя обычного однополосного PC и однополосного этого PC с разделенной в 2 раза полосой частот с постоянной амплитудой, полосового фильтра, выделяющего колебание разницы фаз этих сигналов с огибающей и когерентного детектора этого сигнала. Технический результат- повышение частотной эффективности цифрового сигнала в 2 раза, исключение неравномерного квантования этого речевого сигнала, что существенно упрощает схему АЦП. 1 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области передачи цифровых сигналов с равномерным квантованием по уровню.

Уровень техники

Известны аналогово-цифровые преобразователи (АЦП), описанные в различных источниках, например, в:

1. Патент РФ на изобретение №2259632. Способ деления полосы частот передаваемого сигнала и устройство для его осуществления / А.А. Волков. Приоритет от 24.03.2004

2. Волков А.А. Метод принудительного деления полосы частот PC. - М.: Электросвязь №11, 2008 - С.48-49

3. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. - М.: Радио и связь. 1987. - С. 64-67.

По технической сущности наиболее близким к данному изобретению является устройство, описанное в первом источнике, которое по этой причине и принимается за его прототип. В остальных источниках раскрыты аналоги изобретения.

Прототип состоит из последовательно включенных источника речевого сигнала (PC), балансного модулятора сигналов, полосового фильтра, усилителя-ограничителя амплитуды, делителя полосы частот в 2 раза, глубоко ограниченного по амплитуде (клиппированного) PC, а также из генератора колебания вспомогательной несущей частоты, выход которого подключен к второму входу балансного модулятора.

Основным недостатком прототипа является отсутствие огибающей у PC с разделенной в 2 раза полосой частот из-за глубокого амплитудного ограничения (клиппирования), на котором основан этот принцип деления.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом изобретения является устранение указанного недостатка за счет дополнительного введенных элементов, последовательно подключенных к выходу делителя полосы частот клиппированного PC перемножителя сигналов, полосового фильтра, когерентного детектора, а также делителя частоты в 2 раза, через который выход генератора вспомогательной несущей частоты подключен к второму входу когерентного детектора, второй вход перемножителя соединен с выходом полосового фильтра прототипа.

Сущность изобретения состоит в том, что в делитель полосы частот речевого сигнала в 2 раза, состоящий из последовательно включенных источника аналогово речевого сигнала, балансного модулятора, полосового фильтра, усилителя-ограничителя амплитуды, делителя в 2 раза полосы частот речевого сигнала с постоянной амплитудой, а также из генератора колебаний вспомогательной несущей частоты, выход которого соединен со вторым входом балансного модулятора, дополнительно введены последовательно подключенные к выходу делителя полосы частот речевого сигнала постоянного уровня перемножитель сигналов, полосовой фильтр, когерентный детектор, а также делитель частоты в 2 раза, через который выход генератора колебания вспомогательной несущей частоты подключен ко второму входу когерентного детектора; второй вход перемножителя сигналов соединен с выходом первого полосового фильтра.

Существенным отличием изобретения являются указанные введенные элементы и их связи.

Краткое описание чертежей

Изобретение иллюстрируется чертежом. На фигуре представлена предлагаемая схема делителя полосы частот в 2 раза с сохранением его огибающей.

Осуществление изобретения

На чертеже обозначено: 1 - источник аналогового речевого сигнала, 2 - балансный модулятор, 3 - генератор колебаний вспомогательной несущей частоты, 4 - первый полосовой фильтр, 5 - усилитель-ограничитель амплитуды, 6 - делитель частоты клиппированного PC в 2 раза с постоянной амплитудой, 7 - перемножитель сигналов, 8 - делитель частоты в 2 раза, 9 - второй полосовой фильтр, 10 - когерентный детектор, 11 - аналогово-цифровой преобразователь (АЦП).

Схема состоит из последовательно включенных блоков 1,2,4-7,9-11, а также из генератора колебания вспомогательной несущей частоты 3, который подключен к второму входу блока 2 и ко второму входу когерентного детектора 10 через делитель частоты в 2 раза 8. Второй вход перемножителя 7 соединен с выходом полосового фазовращателя 4. Введенные элементы обведены пунктирной линией.

Работа схемы происходит следующим образом.

Речевой сигнал с блока 1 u1(t)=U(t)cosΩt поступает на один вход балансного модулятора 2, на второй вход которого передается колебание вспомогательной несущей частоты с генератора 3 u3(t)=U3cosωt. На выходе балансного модулятора 2 сигнал u2(t)=u1(t)u3(t)=0,5U(t)U3cosΩtcosωt=U3U(t)[cos(ω-Ω)t+cos(ω+Ω)t], которое поступает на вход полосового фильтра 4, настроенного на верхнюю боковую полосу (ω+Ω). Поэтому на его выходе имеет место однополосный сигнал (ОБП AM). u4(t)-0,5U3U(t)cos(ω+Ω)t, где частота речевого сигнала Ω является функцией времени Ω(t). Сигнал u4(t) поступает на вход двустороннего симметричного амплитудного усилителя-ограничителя 5, на выходе которого имеет место сигнал постоянной амплитуды u5(t)=U5cos(ω+Ω)t, который поступает на вход делителя 6 полосы частот в 2 раза. На выходе блока 6 имеет место колебание u6(t)=U6cos[0,5(ω+Ω)t], которое поступает на один вход перемножителя 7. На второй вход перемножителя 7 поступает колебание с выхода полосового фильтра 4, в результате чего на выходе блока 7 имеет место колебание:

u7(t)=u6(t)u4(t)=U6cos[0,5(ω+Ω)t]⋅U3U(t)cos(ω+Ω)t=0,5U(t)U6U3{cos[0,5(ω+Ω)t]+cos[1,5(ω+Ω)t]}.

Введенный полосовой фильтр 9 выделяет первое слагаемое, частота которого меньше в 3 раза частоты второго слагаемого. Далее колебание u9(t)=kU(t)cos[0,5(ω+Ω)t] с восстановленной амплитудой PC U(t) поступает на сигнальный вход когерентного детектора 10. Когерентный детектор состоит из перемножителя сигналов и ФНЧ на его выходе, так что u7(t) поступает на один вход перемножителя когерентного детектора. На второй вход подается колебание с выхода генератора 3 через делитель частоты 8 в 2 раза. На выходе перемножителя когерентного детектора 10 имеет место колебание

u10(t)=u9(t)u8(t)=kU(t)cos[0,5(ω+Ω)t]⋅U8cos(0,5ωt)=0,5kU(t)[cos0,5Ωt+cos(ω+0,5Ω)t].

ФНЧ блока 10 выделяет первое слагаемое u10(t)=kU(t)cos(0,5Ωt), которое представляет собой аналоговый речевой сигнал с восстановленной огибающей U(t) и разделенный в 2 раза его полосой частот, которая поступает на вход АЦП 11. На выходе АЦП имеет место цифровой сигнал, несущий и огибающую, и частоту аналогово речевого сигнала.

Технико-экономическим эффектом изобретения является повышение частотной эффективности канала в 2 раза за счет деления полосы частот PC. Это позволяет при меньших шумах квантования уменьшить также разрядность кодового слова в АЦП в 2 раза и использовать один дополнительный разряд для передачи знака отсчетов, исключая неравномерное квантование отсчетов по уровню, что упрощает и удешевляет схему АЦП.

Делитель полосы частот речевого сигнала в 2 раза, состоящий из последовательно включенных источника аналогово речевого сигнала, балансного модулятора, первого полосового фильтра, усилителя-ограничителя амплитуды, делителя частоты клиппированного речевого сигнала в 2 раза с постоянной амплитудой, а также из генератора колебаний вспомогательной несущей частоты, выход которого соединен со вторым входом балансного модулятора, отличающийся тем, что он снабжен последовательно подключенными к выходу делителя частоты клиппированного речевого сигнала в 2 раза с постоянной амплитудой перемножителем сигналов, вторым полосовым фильтром, когерентным детектором, а также делитель частоты в 2 раза, через который выход генератора колебания вспомогательной несущей частоты подключен ко второму входу когерентного детектора; второй вход перемножителя сигналов соединен с выходом первого полосового фильтра.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиотехники и может найти применение в системах радиосвязи для передачи данных по радиоканалу в условиях воздействия комплекса преднамеренных помех.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к обработке сигналов космических радионавигационных систем (КРНС), и предназначено для повышения точности декодирования сигналов КРНС.

Использование: в области электрической связи для передачи данных повышенной надежности. Технический результат - обеспечение высоконадежного доведения команд управления до абонента.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в приемопередатчиках. Техническим результатом является обеспечение оптимального сочетания значений уровня динамического диапазона принятого сигнала и требуемой ширины полосы преобразования частот при приеме и передаче сигнала.

Изобретение относится к радиолокации, может быть использовано в аппаратуре обнаружения целей на фоне комбинированных помех - активных излучений и пассивных отражений.

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано в радиоприемных устройствах декаметрового диапазона волн. Технический результат - повышение функциональных и технических возможностей, а именно получение М каналов с увеличенным уровнем затухания в полосах задерживания у каждого канала.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к системам обработки информации, использующим сложные широкополосные сигналы, и может найти применение в широкополосных помехозащищенных устройствах радиосвязи.

аИзобретение относится к средствам для осуществления передачи (256) постоянной огибающей посредством несущего сигнала (207). Технический результат заключается в повышении энергетической эффективности тона несущего сигнала при модуляции для передачи составной последовательности бит информации.

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано для передачи звуковых вещательных сигналов в аналоговых и цифровых каналах связи. Технический результат состоит в повышении качества передачи звуковых вещательных сигналов.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в широкополосных СВЧ радиоприемных устройствах. Радиоприемное устройство СВЧ содержит первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой делители мощности на два канала; первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой фильтры промежуточной частоты; первый, второй, третий, и четвертый гетеродины; а также первый и второй блоки идентификации частот, блок управления и выключатель.

Изобретение относится к области передачи сигналов и может быть использовано для передачи цифровых сигналов с равномерным квантованием. Делитель полосы частот речевого сигнала, представляет собой восстановитель огибающей у разделенного в 2 раза PC без огибающей. Делитель частоты состоит из последовательно включенных перемножителя обычного однополосного PC и однополосного этого PC с разделенной в 2 раза полосой частот с постоянной амплитудой, полосового фильтра, выделяющего колебание разницы фаз этих сигналов с огибающей и когерентного детектора этого сигнала. Технический результат- повышение частотной эффективности цифрового сигнала в 2 раза, исключение неравномерного квантования этого речевого сигнала, что существенно упрощает схему АЦП. 1 ил.

Наверх