SU758513A1 - Система передачи и приема сигналов с дифференциальной импульсно-кодовой модул цией - Google Patents

Description

дом сумматора, выход которого подключен к первому входу декодера, второй вход которого соединен со вторым выходом выходного формировател  ригналов , причем выход декодера подключен ко входу фильтра, на передающей стороне введены блок логического квантовани  и формирователь кода, выход которого подключен ко второму входу третьего сумматора, а выход второго сумматора через блок логического квантовани  соединен со вторым входом входного формировател  сигналов и входом формировател  кода, на приемной стороне введен формирователь кода, вход и выход которого соединены соответственно с первым выходом выходного формировател  сигналов и вторым входом сумматора. На чертеже приведена структурна  электрическа  схема предлагаемой системы .

Система передачи и приема сигналов с дифференциальной импульснокодовой модул цией содержит на передающей стороне первый, второй и третий сумматоры 1, 2 и 3, кодер 4, блок 5 логического квантовани , входной формирователь 6 сигналов, экстрапол тор 7, формирователь 8 кода, декодер 9 и фильтр 10, а на приемной стороне - выходной формирователь 11 сигналов, формирователь 12 кеда, экстрапол тор 13, сумматор 14, декодер 15 и фильтр 16.

Система передачи иприема сигг налов с дифференциальной импульснокодовой модул цией работает следующим образом.

Несмотр  на то,, что операции кодировани  и декодировани  могут быть распределены по времени, они выполн ютс  мгновенно, в моменты дискретизации , в пор дке, который описан ниже. Кроме того, работа приемной стороны При декодировании сигналов воспроизводитс  в соответствующих узлах передающей стороны, так что работу системы можно описать, рассматрива  только передающую сторону. Сото ние передающей стороны в этот момент характеризуетс  сигналом на выходе фильтра 10 и сигналом на выходе экстрапол тора 7. Работа системы в момент дискретизации начинаес  квантованием и кодированием сигнала на выходе первого сумматора 1:

e(t) x(t} - х(t)

Здесь t - некоторый момент дискретизации , x(t) означает отсчет входного сигнала системы, (t) - сигнал на выходе фильтра 10, e(t) сигнал с выхода первого сумматора 1. На выходе кодера 4 формируютс  сигнал знака Z (t) и код модул  компандированного сигнала e(t)- цифровой сигнал g (t) ф jje (t)lj где ф означает характеристику компандировани  кодера 4. Сигнал g(t) первоначально кодируетс  избыточно, например кодами 8 или 10 бит,но пер передачей в канал св зи этот код сокращаетс  блоком 5, например до 3 бит. Простейшим вариантом логического квантовани   вл етс  ограничение вход щих чисел и отбрасывание их младших разр дов, которые замещаютс  в формирователе 8 некоторыми константами. В результате, если не учитывать работу формировател  8, прохождение сигнала g(t) в передатчике получаетс  таким же, как если бы грубое квантование этого сигнала осуществл лось непосредственно в кодере4. В совокупности формирователь 8 и третий сумматор 3 служат дл  формировани  кода оценки этого сигнала, котора , как в основной схеме дифференциальной импульсно-кодовой модул ции, поступает вместе со знаковой посылкой на вход декодера 9 и, действу  на фильтр 10,. обеспечива ет формирование сигнала предсказани  следук дего отсчета входного сигнала. При этом вторичное квантование сигнала g(t) неизбежно ведет к ошибкам его передачи.

Но существенной особенностью рассматриваемой системы  вл етс  то, что вторичному квантованию подвергаетс  разностный сигнал, формируем вторым сумматором 2:

s(t) g(t) - U(t)

где U(t) - сигнал с выхода экстрапл тора 7;; s(t) - сигнал на выходе второг

сумматора 2.

Принципиально сигнал s(t) может быть и больше сигнала g(t), но подбором элементов экстрапол тора 7 удетс  существенно сократить диапазон изменени  этого сигнала так, что при определенном шаге вторичного квантовани  он перекрываетс  сеткой с относительно небольшим числом уроней . Поскольку точный анализ систем с нелинейным предсказанием практически невозможен, включение и вид экстрапол тора 7 выбраны исход  из самых общих условий: а) Экстрапол тор 7 должен включатьс  вслед за блоком 5, что обеспечивает точное воспроизведение сигналов предсказани  на приемной.стороне беэ передачи каких-либо дополнительнУх сигналов, б) Лучшие результаты можно ожидать от применени  инерционного нелинейного экстрапол тора ,7J сочетание в нем нелинейного безынерционного и линейного фильтруннцего звена  вл етс  простейшим из возможных .

Claims (1)

1. дл  сигналов, со значительной динамикой уровней, таких, как речевые сигналы, наибольший эффект может дать предсказание абсолютных значений сигналов, причем компандированных абсолютных значений. Технико-экономическа  эффективность системы заключаетс  в снижеНИИ разр дности кодов, передаваемых по каналу св зи, и соответственно скорости передачи, что достигаетс  в системе вторичным квантованием и сокращенным кодированием абсолютных величин сигналов, первоначально избыточно квантованных кодером 4 При этом вторичное квантование и со кращенное кодирование не увеличивают шумы квантовани  потому, что вторичному квантованию в блоке 5 подвергаютс  не сами абсолютные величины сигналов с выхода кодера 4, а разности между этими величинами и их оценками, формируемыми к момен там вторичного квантовани  экстрапол тором 7. Вторичному квантованию подвергаютс , таким образом, погрешности оценивани , разброс которых меньше разброса абсолютных вели чин сигнсшов без учета предсказани  так что сетка вторичного квантовани  может иметь меньший диапазон, и соответственно, меньшее число уро ней. Существенно, что на передающей стороне вместе со вторичным квантованием осуществл етс  оценивание пе реданных абсолютных значений, которое необходимо дл  замыкани  контура линейного предсказани  дифференциальной импульсно-кодовой модул ции . Существенно также включение экст пол тора 7 вслед за блоком 5. Такое включение обеспечивает воспроизведение на приемной стороне сигналов предсказани , формируемых на пере-.дающей стороне, что  вл етс  услови eivf наиболее точного оценивани  пере данных сигналов на приемной стороне Формула изобретени  Система передачи и приема сигналов с дифференциальной импульсно-кодовой модул цией, содержаща  на передаквдей стороне последовательно соединенные первый сумматор и кодер, первый выход которого подключен к первым входам декодера и входного формировател  сигналов, второй вход которого соединен со входом экстрапол тора, выход которого подключён к первым входам второго и ТЕ етьего сумматора, выход которого соединен со вторым входом декодера, выход которого через фильтр подключен к первому входу первого сумматора, при этом второй вход второго сумматора соединен со вторым выходом кодера, а на приемной стороне - выходной формирователь сигналов, первый выход которого подключен ко входу экстрапол тора , выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого подключен к первому входу декодера, второй вход которого соединен со вторым выходом выходного формировател  сигналов, причем выход декодера подключен ко входу фильтра, отличающа с  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости , на передающей стороне введены блок логического квантовани  и формирователь кода, выход которого подключен ко второму входу третьего сумматора, а выход второго сумматора через блок погического квантовани  соединен со вторым входом входного формировател  сигналов и входом формировател  кода, на приемной стороне введен формирователь кода, вход и выход которого соединены соответственно с первым выходного формировател  сигналов и вторым входом сумматора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Кэтермоул К. В. Принципы импульсно-кодовой модул ции. М., Св зь, 1974, с. 188-207 (прототип).