Адаптивный дельта-декодер

Адаптивный дельта-декодер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматике и технике связи. Его использование в системах передачи информации, в частности в каналах служебной связи , позволяет повысить точность декодирования . Адаптивный дельта-декодер содержит амплитудно-импульсный модулятор J, формирователь 2 сигнала управления , интегратор 3, фильтр 6 нижних частот, сумматор 9 и источник 11 постоянного смещения. Благодаря введению интеграторов 4, 5, фильтра 7 верхних частот, выпрямителя 8 и вычитателя 10 обеспечивается следящая фильтрация той части сигнала, уровень которой выше уровня шума квантования. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Ai (i9) SU(Ii) (5D 4 Н 03 М 3 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4175201/24-24 (22) 04.01.87 (46) 23.08.88. Бюл. 11 31 (72) Б.Ш. Златкин, В.А. Петросян и С.О. Скворцов (53) 621.376.56(088.8) (56) Патент США У 4071825, кл. Н 03 К 13/22, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 1193820, кл. Н 03 М 3/02, 1983.

Дельта-модуляция. Теория и применение. М.: Связь, 1976, с. 192, рис. 7.13 б. (54) АДАПТИВНЫЙ ДЕЛЬТА — ДЕКОДЕР (57) Изобретение относится к автоматике и технике связи. его использование в системах передачи информации, в частности в каналах служебной связи, позволяет повысить точность декодирования. Адаптивный дельта-декодер содержит амплитудно-импульсный модулятор 1, формирователь 2 сигнала управления, интегратор 3, фильтр 6 нижних частот, сумматор 9 и источник 11 постоянного смещения. Благодаря вве" дению интеграторов 4, 5, фильтра 7 верхних частот, выпрямителя 8 и вычитэтеля 10 обеспечивается следящая филвтрация той части сигнала, уровень которой выше уровня шума квантования, 3 ил.

1418907

Изобретение относится к автоматике и технике связи и может быть использовано при построении систем передачи информации, в частности каналов служебной связи.

Цель изобретения — повышение точности декодирования.

На фиг. 1 изображена функциональная схема, адаптивного дельта-декоде- 10 ра; на фиг. 2 — спектры аппроксимирующего сигнала и шума квантования; на фиг. 3 — различные случаи в работе дельта-декодера.

Адаптивный дельта-декодер содер- 15 жит амплитудно-импульсный модулятор

1, формирователь 2 сигнала управления, первый-третий интеграторы 3-5, фильтр 6 нижних частот, фильтр 7 верхних частот, выпрямитель 8, сум- 20 матор 9, вычитатель 10 и источник ll постоянного смещения, вход 12 и выход 13.

Формирователь 2 анализирует принимаемую импульсную последовательность 25 и формирует напряжение,. равное абсбгпотной величине шага квантования, которым модулируется входная импульсная последовательность в амплитудноимпульсном модуляторе 1. 30

Адаптивный дельта-декодер работает следующим образом.

Импульсная последовательность в виде единиц и нулей поступает с входа 12 в модулятор 1," где преобразует- 35 ся в соответствующий двухполярный сигнал и модулируется по амплитуде напряжением, численно равным абсолютной величине шага квантования, сфорMHpoBBHHblM путем анализа входной по- 40 следовательности в формирователе 2.

Модулированный импульсный сигнал интегрируется в первом интеграторе 3, на выходе которого образуется ступенчатый аппроксимирующий сигнал, являю- 45 щийся искаженным аналогом полезного сигнала на передающей стороне.

Рассмотрим этот сигнал в частотной области. На фиг. 2а схематически показан спектр с аппроксимирующего сиг 0 нала, содержащий составляющие полезного сигнала (С) и шума квантования (Ш). По оси абсцисс отложена частота

f, à по оси ординат — спектральная плотиость 6 . Поскольку спектр шума квантования значительно шире спектра сигнала, то низкочастотная фильтрация аппроксимирующего сигнала увеЛичивает отношение сигнал-шум квантования (С/Ш) . Однако форма спектрального распределения сигнала меняется во времени, меняется также уровень шума квантования в зависимости от напряжения на выходе формирователя 2, поэтому целесообразно регулировать частоту среза фильтра 6 в зависимости от этих факторов. Для этого путем фильтрации аппроксимирующего сигнала в фильтре

7, частота среза которого совпадает с частотой среза фильтра 6, получают внеполосную часть спектра, состоящую преимущественно из шума квантования (фиг.2б). Двухполупериодный выпрямитель 8 совместно с интегратором 4 вычисляют текущий уровень внеполосной части аппроксимирующего сигнала. Обозначим этот уровень через U Уровень шума квантования при отсутствии перегрузки прямо пропорционален напряжению U на выходе формирователя 2, равному шагу квантования.

Величина U сравнивается с напряжением U, смещенным с помощью сумматора 9 и источника 11 на небольшую величину U . Напряжение разности.вО на выходе вычитателя 10 интегрируется в интеграторе 5 и поступает на управляющие входы фильтров 6 и 7, регулируя их частоту среза. Регулировка фильтров 6 и 7 осуществляется так, чтобы частота среза следила эа точкой пересечения огибающих спектров сигнала и шума (этой точке соответствует частота f, на фиг. 2а). Для этого, сравниваются уровни внеполосной части аппроксимирующего сигнала Uz и шума квантования U (фиг. 2б), которые при наличии слежения (в установившемся режиме) должны быть одинаковы, поскольку шум квантования распределен по оси частот сравнительно равно-. мерно. Увеличение U относительно

U< свидетельствует о том, что внеполосная часть содержит не только шум квантования, но и сам сигнал. При этом частота среза фильтров 6 и 7 увеличивается. Небольшое смешение Uo, соответствующее уменьшению частоты среза на fo, введено .для обеспечения условия U +U U, в тех случаях, когда частота среза находится выше частоты (фиг. 2а). В этом случае частота среза фильтров 6 и 7 уменьшается. Таким образом, фактически сле*ение осу1 ществляется за частотой f,,незначительно сдвинутой относительно f

1 на f<.

3 14

Рассмотрим подробнее процесс адаптации. Возможны два начальных состояния.

1. Пусть в исходном состоянии частота среза fcif, (фиг. 3a). При этом напряжение dU на выходе нычитателя

10 dUU, †(У +У ) 0. Интегрирование положительного напряжения ьБ в интеграторе 5 приведет к непрерывному увеличению напряжения на его ныходе, которое смещает частоту среза в область

J верхних частот до тех. пор, пока уменьшающееся при этом напряжение U, не станет равным U<+U, à f Г„. Поскольку 8U станет равным нулю, то выходное напряжение интегратора 5 фиксируется и перестройка далее не осуществляется °

2. Пусть в исходном состоянии

f if1 (фиг. Зб). В этом случае U

Таким образом, любые отклонения частоты f от частоты среза f, вслед1 ствие перераспределения спектра сигнала и уровня шума принодят к соответствующей перестройке фильтров 6 и

7 так, чтобы соблюдалось равенство и Е . Это обеспечивает прохождение на выход 13 декодера только той части сигнала, уровень которой выше уровня шума квантования, в результате чего отношение С/Ш увеличивается.

18907

Тем самым повышается точность декодирования.

Ф о р м у л а и 3 о б p e т е н и

Адаптивный дельта-декодер, содержащий амплитудно-импульсный модулятор, информационный вход которого объединен с входом формирователя сигнала управления и является входом дельта-декодера, источник постоянного смещения, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход амплитудно-импульсного модулятора через первый интегратор подключен к инфор" мационному входу фильтра нижних частот, выход которого является выходом дельта-декодера, выход формирователя

2р сигнала управления соединен с вторым входом сумматора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности декодирования, в дельта-декодер введены второй и третий интеграторы, 25 нычитатель, выпрямитель и фильтр верхних частот, информационный вход которого подключен к выходу первого интегратрра, управляющий вход амплитудно-импульсного модулятора подключен к выходу формирователя сигнала управления, выход фильтра верхних частот через выпрямитель соединен с входом второго интегратора, выход которого и выход сумматора подключены

35 соответственно к первому и нгоро у входам вычитателя, выход которого через третий интегратор соединен с управляющими входами фильтра нижних частот и фильтра верхних частот °

1418907

4 А fc

Фиа а

Составитель О.,Ревинский

Редактор С. Патрушева Техред М.Моргентал Корректор С. Черни

Заказ 4167/56 Тира к 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4