Система передачи и приема сигналов с адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией

Система передачи и приема сигналов с адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА СИГНАЛОВ С АДАПТИВНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ИМПУЛЬСНО-КОДОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ, содержащая на передающей стороне аналого-цифровой преобразователь, а также последовательно соединенные линейный предсказатель, фильтр нижних частот, дециматор, кодер, а на приемной стороне - последовательно соединенные декодер, интерполятор, нелинейный преобразователь, блок двухкратного дифференцирования, фильтр верхних частот, сумматор и линейный предсказатель , а также цифро-аналоговьй преобразователь, причем второй выход декодера подключен к второму входу линейного предсказателя, а второй вход сумматора также соединен с выходом интерполятора, отличающаяся тем, что, с целью увеличения пропускной способности цифровых телефонных каналов, на передающей стороSU ,.., 1100741 ЭС5 Н 04 В 12/00. Н 04 J 11/00 не введены умножитель и блок фильтров, причем первъй вход блока фильтров. и вход умножителя объединены и соединены с выходом аналого-цифрового преобразователя, выход умножителя подключен к второму входу блока фильтров , выход которого подключен к входу линейного предсказателя, а на приемной стороне введены умножитель и блок фильтров, причем первый вход блока фильтров и вход умножителя объединены и соединены с выходом линейного предсказателя, выход перемножителя подключен к второму входу блока фильтров, выход которого Подключен к цифро-аналоговому преобразователю . 2. Система по п. 1, о т ли ч а ю ,щ а я с я тем, что блок фильтров содержит N элементов фильтрации, каждый из которых состоит из последовательно соединенных линий задержки, умножителя и сумматора, причем вход линии задержки и второй вход «умматора являются соответственно первьм и вторым входами элемента фильтрации, а выход линии задержки и выход сум- J матора являются соответственно первым t и вторым выходами элемента фильтрации , причем первый и второй входы - первого элемента фильтрации являются соответствующими входами блока фильтров , первый и второй выходы предьщущего элемента фильтрации подключены к соответствующим входам последующего элемента фильтрации, а второй вход N -го элемента фильтрации явля .ется выходом блока фильтров.

119) (10

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3563650/18-09 (22) 11.03.83 (46) 30 .06.84. Бюл. N - 24 (72) А.Т.Лебедев, А.Л.Маримонт, Н.Н.Новиков и Ю.В.Селянкин (53) 621 ° 396.218(088..8) (56) 1.Magill D,Т.,Un С.К. Residual, Excited Linear Prediction Vocoder. . "Presented at the 87th Meeting of

the Acoust, Sos. Am. New Jork, 1974.

2. Nakatsui М., Stevenson D.Ñ., Mermelstein P. Subjective Evaluation

of а 4,8 kbit/s RELP Coder. — IEEE

Trans. Commun. Vol Com-29, N - 9, Sept, 1981,; р. 1389-1392 (прототип). (54) (57) 1. СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА

СИГНАЛОВ С АДАПТИВНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ИМПУЛЬСНО-КОДОВОЙ. МОДУЛЯЦИЕЙ, содержащая на передающей стороне аналого-цифровой преобразователь, а также последовательно соединенные линейный предсказатель, фильтр нижних частот, дециматор, кодер, а на приемной стороне — последовательно соединенные декодер, интерполятор, нелинейный преобразователь, блок двухкрат ного дифференцирования, фильтр верх них частот, сумматор и линейный предсказатель, а также цифро-аналоговый преобразователь, причем второй выход декодера подключен к второму входу линейного предсказателя, а второй вход сумматора также соединен с выходом интерполятора, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью увеличения пропускной способности цифровых телефонных каналов, на передающей сторо (д) Н 04 В 12/00 Н 04 J 11/00 не введены умножитель и блок фипьтров, причем первый вход блока фильтров . и вход умножителя объединены и соединены с выходом аналого-цифрового преобразователя, выход умножителя подключен к второму входу блока фильтров, выход которого подключен к входу линейного предсказателя, а на приемной стороне введены умножитель и блок фильтров, причем первый вход блока фильтров и вход умножителя объединены и соединены с выходом линейного предсказателя, выход перемножителя подключен к второму входу блока фильтров, выход которого подключен к цифро-аналоговому преобра- I зователю.

; 2. Система по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что. блок фильтров содержит N элементов фильтрации, каждый из которых состоит из последова- д тельно соединенных линий задержки, умножителя и сумматора, причем вход линии задержки и второй вход xñóèìàòopa являются соответственно первым и вторым входами элемента фильтрации, а выход линии задержки и выход сумматора являются соответственно первым и вторым выходами элемента фильтрации, причем первый и второй входы

-первого элемента фильтрации являются соответствующими входами блока фильтров, первый и второй выходы предыдущего элемента фильтрации подключены к.соответствующим входам последующего элемента фильтрации, а второй вход N --ro элемента фильтрации явля.ется выходом блока фильтров.

1100741

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для образования цифровых телефонных каналов в системах связи.

Известны системы передачи и приема сигналов с адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией, содержащие на передающей стороне аналого-цифровой преобразователь, линейный предсказатель передачи, фильтр нижних частот, дециматор,. кодер, а на приемной стороне — декодер, интерполятор, нелинейный преобразователь, узел двухкратного дифференцирования, фильтр верхних частот, !5 сумматор, линейный предсказатель, приема, а также цифро-аналоговый преобразователь (1j .

Однако в данных системах необходима передача некоторой избыточной 20 информации, содержащейся в коэффициентах линейного предсказателя передачи, что приводит к уменьшению пропускной способности цифровых телефонных каналов в системах связи. 25

Наиболее близкой к предлагаемой является система передачи и приема сигналов с адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией, содержащая на передающей стороне З0 аналого-цифровой преобразователь, а также последовательно соединенные линейный предсказатель, фильтр нижних частот, дециматор, кодер, а на приемной стороне - последовательно соединенные декодер, интерполятор, нелинейный преобразователь, блок двухкратного дифференцирования, фильтр верхних частот, сумматор и ли»

-нейный предсказатель, à также цифро аналоговый преобразователь, причем второй выход декодера подключен к второму входу линейного предсказателя, а второй вход сумматора также соединен с выходом интерполятора f2) . 4>

Однако в данной системе необходима передача некоторой избыточной информации, что приводит к уменьшению пропускной способности цифровых телефонных каналов.

Цель изобретения - увеличение пропускной способности цифровых -гелефои.ных каналов.

Поставленная цель достигается тем, что в систему передачи и приема сиг- налов с адаптивной импульсно-кодовой модуляцией, содержащую иа передающей стороне аналого-цифровой преобразователь, а также последовательно соединенные линейный предсказатель, фильтр нижних частот, дециматор, кодер, а на приемной стороне — последовательно соединенные декодер, интерполятор, нелинейный преобразователь, блок двухкратного дифференцирования, фильтр верхних частот, сумматор и линейный предсказатель, а также цифро-аналого. вый преобразователь, причем второй выход декодера подключен к второму входу линейного предсказателя, а второй вход сумматора также соединен с выходом интерполятора, на передающей стороне введены умножитель и блок фильтров, причем первый вход блока фильтра и вход умножителя объединены и соединены с выходом аналого-цифрового преобразователя, выход умножителя - подключен к второму входу блока фильтров, выход которого подключен к входу линейного предсказателя, а на приемной стороне введены умножнтель и блок фильтров, причем первый вход блока фильтров и вход умножителя объединены и соединены с выходом ли« нейного предсказателя, выход перемножителя подключен к второму входу блока фильтров, выход которого подключен к цифро-аналоговому преобразователю.Блок фильтров содержит 8 элементов фильтрации, каждый из которых состоит из последовательно соединенных линий задержки, умножителя и сумматора, причем вход линии задержки.и второй вход сумматора являются соответственно первым и вторым входами элемента фильтрации, а выход линии задержки и выход сумматора являются соответственно первым и вторым выходами элемента фильтрации, причем ! первь1й и второй : входы первого элемента фильтрации являются соответствующими входами блока фильтров, пер- вый и второй выходы предыдущего эле- . мента фильтрации подключены к соответствующим входам последующего элемента фильтрации, а второй выход.й -ro элемента фильтрации является выходом блока фильтров.

На чертеже дана структурная электрическая схема предлагаемой системы.

Система содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, линейный предсказатель 2 передачи, фильтр 3 нижних частот, дециматор 4, кодер 5, декодер 6, интерполятор 7, нелиней741

3 1100 ный преобразователь 8, блок 9 двухкратного дифференцирования, фильтр

10 верхних частот, сумматор 11, линейный предсказатель 12 передачи, цифро-аналоговый преобразователь 13, умножители 14 и 15, блоки 16 и 17 фильтров, каждый иэ которьпс содержит

N элементов фильтрации 18 †. 18р и

19 " 19я. Элемент фильтрации состоит из линии 20 задержки, умножителя 1О

21, сумматора 22.

Система работает следующим образом, Исходный речевой сигнал поступает на вход АЦП 1, где дискретизируется по Котельникову. Полученные цифровые отчеты с выхода АЦП 1, поступают на вход умножителя 14 и первый вход блока фильтров.

Для уменьшения числа передаваемых р коэффициентов линейного предсказания поступающий с выхода АЦП 1 сигнал снекоторым интервалом корреляции Ч преобразовывается в последовательных элементах фильтрации 18 1 — 18р с об- д щей передаточной функцией D (t) коэффициенты которой рассчитаны под усредненную спектральную плотность речевого сигнала, полученную на

"представительном" фрагменте достаточър иой длительности в сигнал с интервалом корреляции 1/ ъ М . Предлагается увеличивать интервал корреляции

V sa счет изменения формы спектральной плотности сигнала в исходной по35 лосе частот.

После обработки в последовательно соединенных элементах фильтрации 181 — 18< сигнал поступает на вход линейного предсказателя 2 пе- 40 редачи, где формируетея функция возбуждения и рассчитываются коэффициенты линейного йредсказателя передачи.

С выхода линейного предсказателя 2 . передачи сигнал поступает на вход фильтра 3 нижних частот, где отфильтровывается и подается на вход дециматора 4. В дециматоре 4 происходит уменьшение частоты дискретизации. Полученный сигнал (прореженная низкочас р тотная функция возбуждения и коэффицйенты линейного предсказания) обрабатывается в кодере 5 и передается на приемную сторону. декодера 6 поступают на второй вход линейного предсказателя 12 приема, а прореженная низкочастотная часть функции возбуждения первого выхода декодера 6 поступает на вход интерполятора 7, где ее частога дискретизации увы. ичивается, до величины частоты дискретизации исходного речевого сигнала. С выхода интерполятора 7 низкочастотная часть функции возбуж- . дения поступает на второй вход сумматора 7 и вход нелинейного преобразователя 8, где осуществляется формирование гармоник основного тона в высокочастотной части спектра функции возбуждения. С выхода нелинейного преобразователя 8 сигнал поступает на вход блока 9 двухкратного дифференцирования, где осуществляется выравнивание спектра высокочастотной части функции возбуждения.

С выхода блока 9 двухкратного дифференцирования высокочастотная часть функции возбуждения поступает на . вход фильтра 10 верхних частот, где отфильтровывается участок спектра под неискаженную низкочастотную часть функции возбуждения. С выхода фильтра 10 верхних частот высокочастотная часть функции возбуждения поступает на первый вход сумматора

11, где происходит ее объединение с неискаженной частью функции возбуждения. С выхода сумматора 11 сформированная функция возбуждения поступает на первый вход линейного предска-. зателя 12 приема, где осуществляет« ся синтез сигнала методом линейного предсказания. C выхода линейного предсказателя 12 приема сигнал с интервалом корреляции Ч,поступает на последовательно соединенные элементы фильтрации 19 — 19я с общей передаточной функцией, обратной передаточной функции последовательно соединен- . ных элементов фильтрации 18у — 18я йа передаче, т.е. 1/3(г), где преобразуется в сигнал с исходным интервалом корреляции Ч . Восстановленный цифровой сигнал с второго выхода

:элемента фильтрации 19 поступает на вход цифро-аналогового преобразователя 13 и преобразуется там в аналоговый речевой сигнал.

На приемной стороне принятый из SS канала сигнал обрабатывается в декодере 6, при этом коэффициенты линей-. ного предсказания с второго выхода

Таким образом, в предлагаемом уст» ройстве увеличивается пропускная способность цифровых телефонных каналов.

2 100741 ддццщ1 Заказ 4597/43 Тирак 635 go сное

I l l)2

Филиал HGH Патеит, . ума ород,уа.йроектиам, 4