Устройство приема-передачиречевых сигналов c компандиро- ванием

Устройство приема-передачиречевых сигналов c компандиро- ванием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

Э.С.Сейдер, М.М.Рожков и Е.П.Булаевский (71) Заявитель (54)УСТРОЙСТВО ПРИЕМА — ПЕРЕДАЧИ РЕЧЕВЫХ СИГНАЛОВ

С КОМПАНДИРОВАНИЕМ

Изобретение относится к телефонной и радиотелефонной связи и может быть использовано в устройствах приема и передачи речевых сигналов с управляеюпк амплитудным компандированием по каналам тональной частоты.

Известно устройство приема — пере дачи сигналов с компандированием, содержащее приемную и передакщую части соединенные через разделиВ

10 телывай блок, а также эхоподавителЬ, вход которого соединен со вторым выходом приемной части, а выход эхоподавителя подключен к второму входу передающей части, причем передающая часть содержит генератор измерительного сигнала и последовательно соединенные первый элемент задержки, амплитудный компрессор, второй элемент задержки, фильтр выделения ре,,чевых сигналов к сумматор, а также, последовательно соединенюае детектор и генератор, выход которого подключен

-ко второму входу сумматора, а выход детектора соединен с управляющим входом амйлитудного компрессора,при- . чем вход первого элемента задержки и вход детектора соединены с соответствующими выходами входного блока вход которого является первым входом передающей части, вторым входом которой является дополнительный вход генератора, а приемная часть содержит последовательно соединенные фильтр, федингрегулятор, элемент задержки и экспандер, выход которого является первым выходом приемной части, а также последовательно сое" диненные фильтр управляющего сигнала, ограничитель амплитуды и демодуля- . тор, выход кбторого соединен со вторым входом экспандера и является вторым выходом приемной части И.

Однако, в случае больюих частотных сдвигов, возникающих, например, за счет,нестабильности.частот пере,дающей и приемной аппаратуры, либо неточной установки частоты частот"

l0 На чертеже представлена схема

Э5

;:,циояностью детектора 11 Слоговая оги3 84М0 номодулированного (ЧИ) генератора передающей части оконечной аппаратуры существенно понижается помехоустойчивость приема и точность. восстановления уровня речевого сиг- нала.

Цель изобретения - повышение помехазащищенности, Для этого в устройство приема— передачи речевых сигналов с компандированием, содержащее приемную и передающую части, соединенные че"

pcs разделительный блок, а также эхоподавитель, вход которого соединен со вторым выходам приемной 15 части, а выход эхоподавителя подключен ка второму входу передающей" части, причем передающая часть содержит генератор измерительного сигнала и последовательно соединен-. 20 ные первый элемент задержки, амплитудный компрессор, второй элемент задержки, фильтр выделения речевых сигналов и сумматор, а также последовательна соединенные детектор и 25 генератор, выход которого подключен ко второму входу сумматора, а выход детектора соединен с управляющим входом амплитудного компрессора, причем вход первого элемента задержки и вход детектора соединены с соответствующими выходами входного блока, вход которого является первым входом передающей части„ вторым входом которой является дополнительный вход генератора, а приемная часть содержит последовательно соединенные фильтр, федингрегулятар, элемент задержки и зкспандер, выход которого является .первым выходом приемной части, а таиже последовательно соединенные фильтр управляющего сигнала, ограничитель амплитуды и демодулятор, выход которого соединен со вторым входом экспандера и является вторым выходом приемной части, введены в приемную. часть блока выделения пауз речи, интегратор, ключ, блок измерения сдвига частот и блан сдвига спектра частот., выход которого соединен со входом фильтра и входом фильтра управляющего сигнала, а вход блока сдвига спектра частот соединен со входом интегратора и выходам блока измерения сдвига час- 55 тат, вход которого соединен с выходом ключа, упарвляющий вход которого соединен с выходом блока вы1 ф. деления пауз речи, первый и второй входы которого соединены соответственно с входом и выходом демодулятора а третий вход блока выделения пауз . речи соединен с выходом интегратора„ при этом информационный вход ключа подключен к.выходу ограничителя амплитуды и к первому входу блока выделения пауз речи. предлагаемого устройства.

Устройство приема-передачи сигналов с компандированием садертцит приемную 1 и передакщую 2 части, раздехтительяый блок 3, эхоподавитель 4, причем передающая часть 2 содержит генератор 5 измерительного сигнала, последовательно соединенные первый элемент 6. задержки, амплитудный компрессор 7, второй элемент 8 задержки, фильтр 9 выделения речевых сигналов, сумматор 10, последовательно соединенные детектор ll, генератор 12, входной блок 13, а приемная часть 1 содержит последовательна соединенные фильтр 14, федингрегулятар 15, элемент 16 задержки, зкспаядер 17, последовательно соединенные Фильтр 18 управляющего сигнала, ограничитель 19 амплитуды, демодулятор 20, блок 21 выделения пауз речи, интегратор

22, ключ 23, блок 24 измерения сдвига частот, блок 25 сдвига спектра частот, вход-выход 26, выход 27 передающей части 2 и вход 28 приемной части 1.

Устройство работает следующим образом.

Устройство подключается на концах линии связи в пунктах А и Б. Сигнал передачи абонента через разделительный блок 3 поступает на вход входного блока. 13 передающей части 2 аппаратуры, В блоке 13 осуществляется нормирование параметров речевого сигнала в соответствии с параметрами канала ТЧ. Далее, задержанный эле" ментом 6 задержки, речевой сигнал поступает на вход амплитудного компрессора 7, к управляющему входу которого одновременно подводится слоговая огибакицая речевого сигнала, выделенная детектором 1!. При этом первым элементом 6 задержки компенсируется временное запаздывание огибающей сигнала, обусловленное инер-. бающая речи также модулирует по частоте несущую генератора 12 (могут быть выбраны и другие виды модуляции несущей), частотный спектр которой находится в полосе частот канала ТЧ, но вне полосы частот компрессированного сигнала. Выходной сигнал амплитудного компрессора 7 представляет собой речевой сигнал с уменьшеиным динамическим диапазоном по 1е сравнению с сигналом на входе 26.

Полоса компрессированного сигнала окончательно формируется Фильтро

9 выделения речевых сигналов (при этом подавляются частоты, соответству- 5 ющие спектру управляющего сигнала), после чего в сумматоре 10 речевой сигнал складывается с управляющим частотно-модулированным (ЧМ) сигналом. Временное отставание сигнала 2о в подканале управления по отношению к речевому сигналу .компенсируется вторым элементом 8 задержки. . Суммарный сигнал на выходе 27 передающей части 2 (в пункте А) пред- 25 ставляет собой сумму компрессированяого сигнала речи и ЧМ управляющего сигнала, мгновенное значение частоты которого определяется уровнем слоговой огибающей исходного речевого ЗО сигнала, а во время пауз в последнем строго нормировано и неизменно. нормированный по амплитуде федииг= регулятором 15 и задержанный элементом 16 задержки яа время запаздывания. слоговой огибающей в демодуляторе

20. На выходе экспандера 17, а,следовательно, и на выходе 26 аппаратуры восстанавливается речевой сигнал ,:с исходным динамическим диапазоном.

Следствиями сдвига спектра частот суммарного сигнала в канапе связи являются искажения спектров речевого и управляющего сигналов при выделении их соответственно фильтрами

14 и 18 управляющего сигнала. При дальнейшем восстановлении исходного речевого сигнала это приводит не только к частотным искажениям и нарушениям динамики изменения уровня, яо и к проникновению речевого сигнала в подканал управления приемной части, что нарушает сам принцип управляемого компандирования, а также к уходу частоты управляющего сигнала за пределы полосы пропуска- . ния фильтра 18 управляющего сигнала, приводящему к прекращению функционирования канала.

В аппаратуре обеспечивается возможность определения величины сдвипа. спектра частот суммарного сигнала и соответствующую компенсацию этого сдвига путем управляемого смещения по.

Суммарный сигнал с описанной структурой поступает на вход 28 приемной

35 части 1 комплекта аппаратуры на друroM конце линии связи,в пункте Б, при этом спектр частот суммарного сигнала по упомянутым выше причинам может оказаться сдвинутым относительно своего номинального положения.

При отсутствии сдвига спектрачастот суммарного сигнала в канале связи в блоке 25 сдвига спектра час-. тот он также не подвергается сдвигу.

45j

Далее из суммарного сигнала фильтром

18 управляющего сигнала, полоса пропускаиия которого соответствует ширине спектра управляющего сигнала, выделяется управляющий сигнап, затем он усиливается и нормируется амплитуд яым ограничителем 1 9,демодулируется в демодуляторе 20 и в виде слоговой огибающей подается на управляющий вход зкспандера 17.. К сигнальному входу экспандера 17 подводится компрессированный речевой сигнал, выделенный :из . спектра суммарного сигнала фипьтром 14,про,частоте спектра суммарного сигнала яа приеме. Для этого использована особенность аппаратуры,заключакицаяся в том, что информация о паузах в речевом сигнале передается управляю-, щим сигналом со строго нормированным значением частоты.

При наличии сдвига спектра частот суммарного сигнала в канале на пер-.. вый вход блока 21 выделения пауз речи во временных интервалах, соответствующих паузам в передаваемом речевом сигнале, поступает управляющий сигнал с неизменной, но также сдвинутой относительно нормированного значения частотой. В то же время на втором входе блока 21 выделения пауз речи речевой сигнал отсутствует. При этом на выходе блока 21 формируется сигнал, открывающий ключ 23, через который управляющий сигнал поступает в блок 24 измерения сдвига частот, где в результате анализа частоты сигяала, в оперативную память вводятся данные о величине и знаке разности между номинальным и сдвинутым

501 8 (соответствующему паузе в речив, то в результате действия предлагаемого устройства в приемной части 1 аппаратуры пункта А осуществляется коррекция сдвига спектра частот в обратном канале (пункты Б-А). Аналогичным образом при пбдаче измерительного сигнала из пункта Б в пункт

А достигается коррекция частотного сдвига в прямом канале пункты А-Б) .

По прекращении плачи измерительных сигналов устройства .коррекции аппаратуры, установленной в пунктах А и Б, автоматически во время пауз речи корректируют сдвиги спектра частот суммарного сигнала, возникающие в прямом и обратном каналах.

Таким образом, применение устройства в каналах .связи с управляемым амплитудным компандированием речевыхсигналов повышает надежность связи и качество .принятых речевых сигналов, а также позволяет снизить требования к стабильности частоты каналообразующей аппаратуры. значениями частоты управлякицего сигнала. Сигнапом, хранящимся в оперативной памяти блока 24 изменения сдвига частот, осуществляется изменение частоты блока 25 сдвига спектра частот в таком направлении, что происходит сдвиг спектра частот, компенсирукицнй исходный сдвиг частоты управляющего,а, следовательно, и суммарного сигнала, чем повышается 10 помехоустойчивость канала связи.

Работа устройства возможна только при весьма надежном выделении блоком

21 выделения пауз речи в огибающей речевого сигнала временных интерва- 15 лов, соответствующих паузам в речи.

Достоверность выделения этих временных интервалов достигается тем, что, с одной стороны, выходной сигнал блока 24 измерения сдвига _#_ частот после его интегрирования в интеграторе 22 вводится в блок 21 выделения пауз речи и автоматически изменяет пороговое значение уровня,. при достижении которого речевым 25 сигналом регистрируется пауза. С дру". гой стороны,в блоке 21 выделения пауз речи осуществляется анализ неизменности частоты поступающего в него управляющего сигнала. Только 30 при совпадении во времени двух указанных критериев наличия паузы в речи на выходе блока 21 выделения пауз речи Формируется сигнал, унравлякиций открытием ключа 23., 3$

При первоначальной коррекции сдвига спектра частот суммарного сигнапа оператор пункта А подключает вход входного блока l3 к выходу генератора 5 измерительного сигнала. При 40 этом по прямому каналу связи в пункт

Б .передается измерительный сигнал с нормированным уровнем, при котором срабатывает эхоподавитель 4 в аппа-. ратуре пункта Б. Независимо от на- 45 личия речевого сигнала на входе передающей части 2 аппаратуры пункта

Б, на выходе ее устанавливается управляющий сигнал с частотой, строго.соответствукицей паузе в речи. $0

Такой сигнал по обратному канапу связи перепается в пункт А и поступа.ет на вход 28 приемной части 1 аппаратуры.Ксли в результате анализа,произведенного в блоке 24 измерения 55 сдвига частоты, выявится неравенство частоты поступившего в блок управляющего сигнала номинальному значению

Формула изобретения

Устройство приема-передачи речевых сигналов с компандированием, содержащее приемную и передающую части, соединенные через разделительный блок, а также эхоподавитель,вход которого соединен. со вторым выходом приемной части, а выход эхоподавителя подключен к второму входу передающей части, причем передающая часть содержит генератор измерительного сигнала и последовательно соединенные первый элемент задержки, амплитудный компрессор, второй элемент задержки, Фильтр выделения речевых сигналов и сумматор, а также последовательно соединенные детектор и генератор, выход которого подключен ко второму входу сумматора, а выход .детектора соединен с управляю щим входом амплитудного компрессора, причем вход первого элемента задержки и вход детектора соединены с соответствующими выходами.входного блока, вход которого является первым входом передакицей части, вто-. рым входом которой является дополнительный вход генератора, а приемная часть содержит последовательно соединенные Фильтр, Федингрегулятор, Э 949501 l0 элемент задержки и экспандер, выход ходом блока измерения сдвига частот

Ф ° которого является первым выходом .вход которого соединен с выходом клюприемной части, а также последова- ча, управляющий вход которого соедине) тельно соединенные фильтр управляю- с выходом блока выделения пауз речи, щего сигнала, ограничитель амплитуды 5 первый и второй входы которого соеи демодулятор, выход которого соедн- динены соответственно с входом и вынен со вторым входом экспандера и яв-. ходом демодулятора, а третий вход ляется вторым выходом приемной части, блока выделения пауз речи с выходом . о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с интегратора, при этом информационный целью повышения помехозащищенности, 10 K,âûõîäó ограни введены в приемную часть блок выде- чителя амплитуды и к первому входу ления nays речи, интегратор, ключ, блока выделения пауз речи. блок измерения сдвига частот и блок сдвига спектра частот, выход которо- . Источники информации, го соединен со входом фильтра и вы- is принятые во внимание при экспертизе ходом фильтра управляющего сигнала, 1. "Эектросвязь". 1974, В 9, ь а вход блока сдвига спектра частот И,, "Связь", с. 26-34 (протосоединен со входом интегратора и вы-, тип).

Составитель M. Овчаренко

Редактор М. Лнкович,Техред А. Ач. Корректор О. Билак

Заказ 6119j78, Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4