JPS6319089B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6319089B2 JPS6319089B2 JP56100534A JP10053481A JPS6319089B2 JP S6319089 B2 JPS6319089 B2 JP S6319089B2 JP 56100534 A JP56100534 A JP 56100534A JP 10053481 A JP10053481 A JP 10053481A JP S6319089 B2 JPS6319089 B2 JP S6319089B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- digital
- agc
- automatic gain
- gain control
- initial
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
- H03G3/3089—Control of digital or coded signals
Landscapes
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はデイジタル形自動利得制御方法に関す
る。
る。
自動利得制御(AGC)とは入力レベルの変動
をある一定のレベルに抑える働きをいう。この
AGC作用は通常演算増幅器を用いたアナログ回
路によつて行なわれる。ところが近年のデイジタ
ル処理技術の進展により、このAGC作用をデイ
ジタル回路によつて行なわせることが可能となつ
た。この場合、入力レベルの信号をデイジタル信
号に置き換えるA/D(アナログ/デジタル)変
換器は必ず必要となる。然しこのA/D変換器を
用いる場合、入力レベルのダイナミツクレンジが
問題となり、該入力レベルが過大になつた場合に
は、これに対応するデイジタル信号のビツト数は
過大となり、AGC作用をデイジタル処理で行な
うことが不可能となる。ところが、最近、PCM
通信におけるCODEC(CODER―DECODER)に
おいて圧縮形A/D変換器が開発されたことか
ら、この圧縮形のA/D変換器を利用することに
より過大な入力レベルの信号であつてもこれを容
易にデイジタル信号に変換可能となり、デイジタ
ル形AGC方法が実用的になつた。このデイジタ
ル形AGCはAGCループにおける各部の信号をデ
イジタル演算で算出するというものであるから、
プロセツサの能力次第で、アナログAGCではと
ても追いつかないような高速のAGCも実現可能
である。
をある一定のレベルに抑える働きをいう。この
AGC作用は通常演算増幅器を用いたアナログ回
路によつて行なわれる。ところが近年のデイジタ
ル処理技術の進展により、このAGC作用をデイ
ジタル回路によつて行なわせることが可能となつ
た。この場合、入力レベルの信号をデイジタル信
号に置き換えるA/D(アナログ/デジタル)変
換器は必ず必要となる。然しこのA/D変換器を
用いる場合、入力レベルのダイナミツクレンジが
問題となり、該入力レベルが過大になつた場合に
は、これに対応するデイジタル信号のビツト数は
過大となり、AGC作用をデイジタル処理で行な
うことが不可能となる。ところが、最近、PCM
通信におけるCODEC(CODER―DECODER)に
おいて圧縮形A/D変換器が開発されたことか
ら、この圧縮形のA/D変換器を利用することに
より過大な入力レベルの信号であつてもこれを容
易にデイジタル信号に変換可能となり、デイジタ
ル形AGC方法が実用的になつた。このデイジタ
ル形AGCはAGCループにおける各部の信号をデ
イジタル演算で算出するというものであるから、
プロセツサの能力次第で、アナログAGCではと
ても追いつかないような高速のAGCも実現可能
である。
従つて本発明は高速形、特に高速収束形のデイ
ジタルAGC方法を提供することである。
ジタルAGC方法を提供することである。
上記目的に従い本発明は、デイジタルAGCの
初期起動時において、初期デイジタル入力信号レ
ベルの逆数を近似多項式によつて求め、これによ
り定常時のデイジタルAGCループを即座に確立
するようにしたことを特徴とするものである。
初期起動時において、初期デイジタル入力信号レ
ベルの逆数を近似多項式によつて求め、これによ
り定常時のデイジタルAGCループを即座に確立
するようにしたことを特徴とするものである。
以下図面に従つて本発明を説明する。
第1図は本発明に基づくデイジタル形AGCシ
ステムの概要を示すシステム図である。本図にお
いて、11で示すブロツクが本発明を特徴づける
初期デイジタル演算部である。AGCをかけるべ
きアナログ入力信号Aioは圧縮形A/D変換器1
2によりデイジタル信号に変換される。第2図は
圧縮形A/D変換器の特性を示すグラフであり、
横軸のアナログ入力の伸びと共に、縦軸のデイジ
タル出力はlogのカーブで抑圧される。なお点線
は通常のリニアなA/D変換の場合の特性を示
す。このようなlogのカーブになつたの量子化レ
ベルを可変にしたからであり、これを逆変換して
もとに戻すのが、第1図の線形変換回路13であ
る。かくしてデイジタル信号xがデイジタル形
AGCシステムのAGCループAL内に入つてくる。
第1番目には乗算器14に入力され、ここで
AGC係数Agとの乗算が行なわれてAGC出力yと
なる。従つて、y=Ag・xである。ここにAGC
係数Agは、AGCループALを一巡することによ
り、各出力y毎に定まる。15は二乗回路(電力
の抽出)、16は平均化回路、17はAGC係数発
生部である。なお、18はスイツチであり、本発
明に基づく初期デイジタル演算部11が、その接
点aを通して初期AGC起動を実行した後は、そ
の接点bを通して定常的なAGCループを形成す
る。
ステムの概要を示すシステム図である。本図にお
いて、11で示すブロツクが本発明を特徴づける
初期デイジタル演算部である。AGCをかけるべ
きアナログ入力信号Aioは圧縮形A/D変換器1
2によりデイジタル信号に変換される。第2図は
圧縮形A/D変換器の特性を示すグラフであり、
横軸のアナログ入力の伸びと共に、縦軸のデイジ
タル出力はlogのカーブで抑圧される。なお点線
は通常のリニアなA/D変換の場合の特性を示
す。このようなlogのカーブになつたの量子化レ
ベルを可変にしたからであり、これを逆変換して
もとに戻すのが、第1図の線形変換回路13であ
る。かくしてデイジタル信号xがデイジタル形
AGCシステムのAGCループAL内に入つてくる。
第1番目には乗算器14に入力され、ここで
AGC係数Agとの乗算が行なわれてAGC出力yと
なる。従つて、y=Ag・xである。ここにAGC
係数Agは、AGCループALを一巡することによ
り、各出力y毎に定まる。15は二乗回路(電力
の抽出)、16は平均化回路、17はAGC係数発
生部である。なお、18はスイツチであり、本発
明に基づく初期デイジタル演算部11が、その接
点aを通して初期AGC起動を実行した後は、そ
の接点bを通して定常的なAGCループを形成す
る。
次に、第1図に示した初期デイジタル演算部1
1ならびスイツチ18が必要となつた経緯を説明
する。
1ならびスイツチ18が必要となつた経緯を説明
する。
第3図は第1図におけるAGCループALをハー
ドウエア的に表現した信号流れ図である。ただ
し、x,yおよび14の意味は第1図の場合と同
じである。出力yはAGCループ内に分岐されて
先ず二乗回路31に至り、さらに加算器32に入
力される。ただし、−(マイナス)入力として入力
される。加算器32には別途基準値Drが印加さ
れており、出力(y)がDrを超えるときは負の
入力として、逆に(y)がDrを下まわるときは
正の入力として乗算器33に与えられ、一定の重
みづけ(重み係数α)がなされる。この乗算器3
3を含めて、加算器34ならびに遅延回路Tが第
1図の平均化回路16に相当する。なお、乗算器
35に対するβ、加算器36に対する1.0は共に
重みづけに係るものであり、本発明の本質とは関
係ない。
ドウエア的に表現した信号流れ図である。ただ
し、x,yおよび14の意味は第1図の場合と同
じである。出力yはAGCループ内に分岐されて
先ず二乗回路31に至り、さらに加算器32に入
力される。ただし、−(マイナス)入力として入力
される。加算器32には別途基準値Drが印加さ
れており、出力(y)がDrを超えるときは負の
入力として、逆に(y)がDrを下まわるときは
正の入力として乗算器33に与えられ、一定の重
みづけ(重み係数α)がなされる。この乗算器3
3を含めて、加算器34ならびに遅延回路Tが第
1図の平均化回路16に相当する。なお、乗算器
35に対するβ、加算器36に対する1.0は共に
重みづけに係るものであり、本発明の本質とは関
係ない。
ここで、最も注目すべき部分は、加算器34お
よび遅延回路Tを含むループであり、いわば積分
器を構成して、平均値を算出する。最初にアナロ
グ入力信号Aioが与えられて、AGCループALが
安定し、安定したAGCのかかつた出力yを得る
までには、この積分器における処理時間が無視で
きない。つまり高速収束形のAGCを実行できな
い。
よび遅延回路Tを含むループであり、いわば積分
器を構成して、平均値を算出する。最初にアナロ
グ入力信号Aioが与えられて、AGCループALが
安定し、安定したAGCのかかつた出力yを得る
までには、この積分器における処理時間が無視で
きない。つまり高速収束形のAGCを実行できな
い。
再び入力xおよび出力yについて考察すると、
y=Ag・xであつた。しかも、AGCが安定した
後のyはある一定の値Kに落ち着くから、y=
Ag・x≒Kが成立する。そうすると、時間のか
かる前記積分器を通さずとも、xに乗ずべき
AGC係数Agは、Ag≒K/xが予定される。このAg はずばり正確な値ではないが、AGC出力yの定
常レベルにかなり近いものである。そうすると、
高速のデイジタル演算が実現されればK/xなる演 算を通して瞬時(AGCの立上り時間に比して)
に係数Agが定まり、最終的なAGC出力yのレベ
ルに近似した値が、積分器を介在させずに求ま
る。つまりAGCの立上り時にはデイジタル演算
で求めたAgを用いる。第1図を参照すると、
AGCの初期起動に際し、スイツチ18を接点a
側に接続し、初期デイジタル入力信号を初期デイ
ジタル演算部11に初期演算し、AGC係数A′gを
得る。このA′gは、A′g=k・Agで定まるもので
あり、Ag≒K/xより、A′g=k・K/xである。k はAGC係数発生部17の有する定数である。こ
のA′gを得て、AGCループは短時間のうちに確立
する。
y=Ag・xであつた。しかも、AGCが安定した
後のyはある一定の値Kに落ち着くから、y=
Ag・x≒Kが成立する。そうすると、時間のか
かる前記積分器を通さずとも、xに乗ずべき
AGC係数Agは、Ag≒K/xが予定される。このAg はずばり正確な値ではないが、AGC出力yの定
常レベルにかなり近いものである。そうすると、
高速のデイジタル演算が実現されればK/xなる演 算を通して瞬時(AGCの立上り時間に比して)
に係数Agが定まり、最終的なAGC出力yのレベ
ルに近似した値が、積分器を介在させずに求ま
る。つまりAGCの立上り時にはデイジタル演算
で求めたAgを用いる。第1図を参照すると、
AGCの初期起動に際し、スイツチ18を接点a
側に接続し、初期デイジタル入力信号を初期デイ
ジタル演算部11に初期演算し、AGC係数A′gを
得る。このA′gは、A′g=k・Agで定まるもので
あり、Ag≒K/xより、A′g=k・K/xである。k はAGC係数発生部17の有する定数である。こ
のA′gを得て、AGCループは短時間のうちに確立
する。
ところで、初期デイジタル演算部11において
は、k・K/xという、デイジタル入力xの逆数計 算をしなければならない。然し、一般に除算演算
にはかなりの時間を要するから、これを加算なら
びに乗算のみの演算に置き換えると都合が良い。
ところで、k・K/x=A′gなるカーブは双曲線を 描くことが分つている。従つてこの双曲線を多項
式で近似できれば、除算を排除できる。
は、k・K/xという、デイジタル入力xの逆数計 算をしなければならない。然し、一般に除算演算
にはかなりの時間を要するから、これを加算なら
びに乗算のみの演算に置き換えると都合が良い。
ところで、k・K/x=A′gなるカーブは双曲線を 描くことが分つている。従つてこの双曲線を多項
式で近似できれば、除算を排除できる。
第4図は逆数演算を近似多項式に置き換える手
法を説明するためのグラフである。本グラフの横
軸はデイジタル入力xであり、縦軸はAGC係数
A′gであり、図中の実線の曲線41が本来のカー
ブ、すなわちA′g=k・K/xである。然しこの曲 線41は一点鎖線のカーブ42あるいは点線の直
線43に近似しており、カーブ42は例えばax2
+bx+cの多項式で表わされ、一方、直線43
は例えばdx+eの多項式で表わされる。結局、
xの逆数演算は加算・乗算のみからなる多項式に
変換して近似される。従つて、第1図のA′gは比
較的高速に得られる。以上のことを図で示せば第
5図の如くなる。第5図は本発明の方法の基本原
理を図解的に示すグラフである。本グラフ中、カ
ーブ51および52はAGCループが定常状態に
落ち着くまでの2態様を示しており、時刻t1又は
t2以降が定常状態である。これに対し本発明によ
れば、カーブ53のルートで瞬時的にAGC作用
が起動され、時刻t3にほぼ定常状態に入つてい
る。
法を説明するためのグラフである。本グラフの横
軸はデイジタル入力xであり、縦軸はAGC係数
A′gであり、図中の実線の曲線41が本来のカー
ブ、すなわちA′g=k・K/xである。然しこの曲 線41は一点鎖線のカーブ42あるいは点線の直
線43に近似しており、カーブ42は例えばax2
+bx+cの多項式で表わされ、一方、直線43
は例えばdx+eの多項式で表わされる。結局、
xの逆数演算は加算・乗算のみからなる多項式に
変換して近似される。従つて、第1図のA′gは比
較的高速に得られる。以上のことを図で示せば第
5図の如くなる。第5図は本発明の方法の基本原
理を図解的に示すグラフである。本グラフ中、カ
ーブ51および52はAGCループが定常状態に
落ち着くまでの2態様を示しており、時刻t1又は
t2以降が定常状態である。これに対し本発明によ
れば、カーブ53のルートで瞬時的にAGC作用
が起動され、時刻t3にほぼ定常状態に入つてい
る。
上述の説明はハードウエアイメージでなされた
が、実際にはプロセツサを中心としたソフトウエ
ア処理で行なわれるのが好ましい。
が、実際にはプロセツサを中心としたソフトウエ
ア処理で行なわれるのが好ましい。
第6図はデイジタル信号処理用プロセツサシス
テムとしてデイジタル形AGCを実現する場合の
一例を示すブロツク図である。本図中、Aio,x,
12,13については既に述べたとおりであり、
デイジタル入力xは、共通バス61を介して、
RAM62、ROM63ならびに乗算・累算器6
5との間でAGC処理がなされる。AGCの初期起
動の場合には、初期デイジタル入力信号xは一
旦、データメモリであるRAM62に格納された
のち、前記のax2+bx+c、あるいはdx+e等の
演算が乗算・累算器65で行なわれ、その結果の
A′gは再びRAM62に格納されて、第1図のス
イツチ18が接点b側にオンとなつたときのイニ
シヤルバリユーとなる。なお、多項式の係数
(d,b,c等)は係数メモリであるROM63
にストアされている。
テムとしてデイジタル形AGCを実現する場合の
一例を示すブロツク図である。本図中、Aio,x,
12,13については既に述べたとおりであり、
デイジタル入力xは、共通バス61を介して、
RAM62、ROM63ならびに乗算・累算器6
5との間でAGC処理がなされる。AGCの初期起
動の場合には、初期デイジタル入力信号xは一
旦、データメモリであるRAM62に格納された
のち、前記のax2+bx+c、あるいはdx+e等の
演算が乗算・累算器65で行なわれ、その結果の
A′gは再びRAM62に格納されて、第1図のス
イツチ18が接点b側にオンとなつたときのイニ
シヤルバリユーとなる。なお、多項式の係数
(d,b,c等)は係数メモリであるROM63
にストアされている。
第1図のスイツチ18が接点b側にオンとなつ
たとき、すなわち定常状態の動作も又このプロセ
ツサシステムがそのまま行なう。この場合、第3
図の構成を参照すると、RAM62は遅延時間
T、AGC係数Ag等のデーータをストアし、
ROM63は、α,β,+1.0,Dr等の係数をスト
アすることになる。そして、加算器32,34,
36ならびに乗算器31,33,35,14の働
きは乗算・累算器65が担う。
たとき、すなわち定常状態の動作も又このプロセ
ツサシステムがそのまま行なう。この場合、第3
図の構成を参照すると、RAM62は遅延時間
T、AGC係数Ag等のデーータをストアし、
ROM63は、α,β,+1.0,Dr等の係数をスト
アすることになる。そして、加算器32,34,
36ならびに乗算器31,33,35,14の働
きは乗算・累算器65が担う。
以上説明したように本発明によれば高速度で
AGC機能を立ち上げることのできるデイジタル
形AGCシステム図が実現される。
AGC機能を立ち上げることのできるデイジタル
形AGCシステム図が実現される。
第1図は本発明に基づくデイジタル形AGCシ
ステムの概要を示すシステム図、第2図は圧縮形
A/D変換器の特性を示すグラフ、第3図は第1
図におけるAGCループALをハードウエア的に表
現した信号流れ図、第4図は逆数演算を近似多項
式に置き換える手法を説明するためのグラフ、第
5図は本発明の方法の基本原理を図解的に示すグ
ラフ、第6図はデイジタル信号処理用プロセツサ
システムとしてデイジタル形AGCを実現する場
合の一例を示すブロツク図である。 11……初期デイジタル演算部、12……圧縮
形A/D変換器、14……乗算器、17……
AGC係数発生部、Aio……アナログ入力信号、x
……デイジタル入力、y……デイジタル出力。
ステムの概要を示すシステム図、第2図は圧縮形
A/D変換器の特性を示すグラフ、第3図は第1
図におけるAGCループALをハードウエア的に表
現した信号流れ図、第4図は逆数演算を近似多項
式に置き換える手法を説明するためのグラフ、第
5図は本発明の方法の基本原理を図解的に示すグ
ラフ、第6図はデイジタル信号処理用プロセツサ
システムとしてデイジタル形AGCを実現する場
合の一例を示すブロツク図である。 11……初期デイジタル演算部、12……圧縮
形A/D変換器、14……乗算器、17……
AGC係数発生部、Aio……アナログ入力信号、x
……デイジタル入力、y……デイジタル出力。
Claims (1)
- 1 アナログ入力信号を圧縮形A/D変換器を用
いてデイジタル信号に変換したのち、所定の自動
利得制御を行なうデイジタル形自動利得制御シス
テムにおいて、該デイジタル形自動利得制御シス
テムを構成するデイジタル形自動利得制御ループ
内の所定箇所に生ずべきデイジタル値を、自動利
得制御の初期起動に際し、初期デイジタル入力信
号からデイジタル演算によつて算出するものと
し、該算出結果をもとに前記デイジタル形自動利
得制御ループをほぼ定常状態に移行せしめ、ここ
に前記デイジタル演算においては、前記初期デイ
ジタル入力信号のレベルの逆数を演算するものと
し、且つその逆数の演算を近似多項式によつて行
なうことを特徴とするデイジタル形自動利得制御
方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56100534A JPS583406A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | ディジタル形自動利得制御方法 |
| CA000405867A CA1198823A (en) | 1981-06-30 | 1982-06-23 | Digital automatic gain control circuit |
| DE8282303328T DE3273551D1 (en) | 1981-06-30 | 1982-06-25 | A digital automatic gain control circuit |
| EP82303328A EP0069515B1 (en) | 1981-06-30 | 1982-06-25 | A digital automatic gain control circuit |
| US06/393,120 US4482973A (en) | 1981-06-30 | 1982-06-28 | Digital automatic gain control circuit |
| ES513530A ES513530A0 (es) | 1981-06-30 | 1982-06-28 | "un circuito digital de control automatico de ganancia". |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56100534A JPS583406A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | ディジタル形自動利得制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS583406A JPS583406A (ja) | 1983-01-10 |
| JPS6319089B2 true JPS6319089B2 (ja) | 1988-04-21 |
Family
ID=14276619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56100534A Granted JPS583406A (ja) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | ディジタル形自動利得制御方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4482973A (ja) |
| EP (1) | EP0069515B1 (ja) |
| JP (1) | JPS583406A (ja) |
| CA (1) | CA1198823A (ja) |
| DE (1) | DE3273551D1 (ja) |
| ES (1) | ES513530A0 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6020611A (ja) * | 1983-07-14 | 1985-02-01 | Fujitsu Ltd | ピ−ク値検出形agc回路 |
| AU560995B2 (en) * | 1984-02-07 | 1987-04-30 | Toshiba, Kabushiki Kaisha | Process control apparatus |
| DE3723383A1 (de) * | 1987-07-15 | 1989-01-26 | Siemens Ag | Schaltender pi-regler mit rueckfuehrung |
| US5321849A (en) * | 1991-05-22 | 1994-06-14 | Southwestern Bell Technology Resources, Inc. | System for controlling signal level at both ends of a transmission link based on a detected valve |
| US5678198A (en) * | 1991-05-22 | 1997-10-14 | Southwestern Bell Technology Resources, Inc. | System for controlling signal level at both ends of a transmission link, based upon a detected value |
| FI106325B (fi) | 1998-11-12 | 2001-01-15 | Nokia Networks Oy | Menetelmä ja laite tehonsäädön ohjaamiseksi |
| US7558391B2 (en) * | 1999-11-29 | 2009-07-07 | Bizjak Karl L | Compander architecture and methods |
| US7190292B2 (en) * | 1999-11-29 | 2007-03-13 | Bizjak Karl M | Input level adjust system and method |
| US6870830B1 (en) | 2000-11-30 | 2005-03-22 | 3Com Corporation | System and method for performing messaging services using a data communications channel in a data network telephone system |
| US7386074B1 (en) | 2003-10-06 | 2008-06-10 | Redpine Signals, Inc. | Digital automatic gain control method and apparatus |
| US8249271B2 (en) | 2007-01-23 | 2012-08-21 | Karl M. Bizjak | Noise analysis and extraction systems and methods |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3983381A (en) * | 1974-12-18 | 1976-09-28 | International Business Machines Corporation | Digital automatic gain control circuit |
| US4213097A (en) * | 1978-10-19 | 1980-07-15 | Racal-Milgo, Inc. | Hybrid automatic gain control circuit |
| US4191995A (en) * | 1979-01-02 | 1980-03-04 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Digital automatic gain control circuit |
| US4221934A (en) * | 1979-05-11 | 1980-09-09 | Rca Corporation | Compandor for group of FDM signals |
| IT1121030B (it) * | 1979-09-18 | 1986-03-26 | Cselt Centro Studi Lab Telecom | Procedimento e circuito per il controllo automatico del guadagno in apparecchiature elettroniche |
-
1981
- 1981-06-30 JP JP56100534A patent/JPS583406A/ja active Granted
-
1982
- 1982-06-23 CA CA000405867A patent/CA1198823A/en not_active Expired
- 1982-06-25 EP EP82303328A patent/EP0069515B1/en not_active Expired
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