CS205312B1 - Method of instantaneous level expansion of signal transmitted by puls modulation - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu okamžité úrovňové expanze signálu přenášeného pulsní modulací. Dynamická převodní charakteristika expandoru aproximuje s předem zadanou přesností požadovanou závislost okamžité hodnoty jeho výstupního napětí na okamžité hodnotě napětí, přivedeného ke vstupu tohoto obvodu. Vstupním signálem expandoru tohoto typu je zpravidla výstupní signál digitálně analogového převodníku amplitudově komprimovaný obvodem kompandoru, který je zařazen na straně kódovacího zařízení signálu pulsní modulace. Přitom předpokládáme, že převodní charakteristika kompandoru je vyjádřena lomenou Sárou, sestávající z lineárních úseků, jejichž koncové body jsou definovány změnou stavu nejvýznamnějšíoh bitů kódových skupin přenášeného signálu pulsní modulace tak, že uvnitř těchto lineárních úseků převodní charakteristiky kompandoru nedochází ke změně informace přenášené uvedenými nejvýznamnějšími bity. Aproximace.převodní charakteristiky expandoru lomenou Sárou je volena tak, že platí vztah

Λ

Kg . Kg konst v plném rozsahu dynamickém zpracovaného signálu, ^kde ~ ^Uvýst k

U.

vet k je dynamická závislost výstupního napětí kompandoru j,. velikosti vstupního napětí

205 312

205 312 kompandoru při aproximaci zvoleného zákona komprese lomenou čarou, ^Jvýst e vat e je dynamioká závislost výstupního napětí expandoru napětí při splnění podmínky

Λ Λ

Κ» · Κ- konat.

^Jvýst e na velikosti jeho vstupního

V současné době jsou expandory, užívané v kódovacích zařízeních pulsně modulovaných signálů řešeny několika způsoby:

Expandory mžiková, jejichž převodní charakteristika je aproximována nelineárními průběhy voltampérových charakteristik polovodičových součástek zpravidla polo-* vodlěovýoh diod. Nedostatek takového řešení spočívá nejen v obtížné reprodukovatelnostl takového obvodu v důsledku výrobních tolerancí užitých nelineárních prvků, ale také ve značné teplotní závislosti převodní charakteristiky expandoru v důsledku teplotních závislostí voltampérových oharakterlstlk polovodičových součástek· Odchylky požadovaných průběhů od průběhů nominálních, způsobené těmito příčinami, , mají nepříznivý vliv na linearitu přenosu kanálem, obsahujícím dvojice kompandor-expandor.

Expandory téměř mžikové s nespojitou převodní oharakteristikou, definovanou lineárními úseky· Tento typ expandoru je řízen adresním kódem přenášejícím informaci o pořadí lineárního úseku převodní charakteristiky, ve kterém je expandovaný signál zpracováván· Nedostatkem téměř mžikových expandorů je jejioh značná setrvačnost způsobená relativně nízkým opakovacím kmitočtem přenosu signálu adresníoh kódů a zejména neekonomioké využití sdělovacího kanálu signálu pulsní modulace založené na redundatním přenosu adresníoh kódů· S obdobnými nedostatky se setkáváme i u expandorů řízených pilotním signálem superponovaným ke zpracovávanému signálu aktivnímu·

Expandory digitální pracují mžikově a jejioh nedostatek spočívá v nutnosti aplikaoe nákladné kombinační sítě na straně dekodéru a v nutností relativně objemného řeěení digitálně analogového převodníku· Vyplývá to z nutnosti realizace digitálně analogového převodu kódových skupin odebíraných z výstupu kombinační sítě, jejichž dimenze, to je počet bitových míst, je vyšší než dimenze přenášených kódů· uvedené nedostatky expandorů známých typů jsou odstraněny způsobem okamžité úrovňové expanze signálu podle vynálezu·

Předmětem vynálezu je způsob okamžité úrovňové expanze signálu přenášeného pulsní modulací, jehož analogový ekvivalent je na straně analogově digitálního převodu úrovňově komprimován, jehož podstata spočívá v tom, že signálem nejvýznamnějších hitů přenášených kódových skupin signálu pulsní modulace se řídí režim lineárního zesílení analogového signálu vytvořeného digitálně analogovým převodem toho signálu, který je složen ze zbývajících bitů kódových skupin přenášeného signálu pulsní modulace·

Způsob podle vynálezu bude dále vysvětlen pro případ kdy převodní charakteristika expandoru je aproximována sedmi lineárními úseky při dimenzi přenášených kódů pulsní modulace n 8, jak je znázorněno na obr· 1. Zcela analogickým způsobem lze realizovat i expandor užívající převodní charakteristiku s jiným počtem lineárních úseků případně expandor aplikovaný v procesu dekódování signálu pulsní modulace s dimenzí n » 8 . Skupinové schéma expandoru je znázorněno na obr. 2, zatímco na obr. 3 je znázorněn převodník kódu.

Expandor je řízen kódem tří nejvýznamnějších bitů přijímaných, dekódovaných, kódových skupin tak, jak je pro osmibitový přirozený binární kód uvedeno aa obr. 1. V uvedeném zapojení je osa vstupních napětí rozložena na osm úseků shodné délky, jejichž koncové body definují body zlomu převodní charakteristiky. Koncové body těchto úseků jsou na obr.

označeny odpovídájíoími kódy přirozeného binárního uspořádání, jejichž první tři nejvýznamnější řadová místa mají uvnitř lineárních úseků konstantní hodnotu.

Signál kódu přenášený v prvních třech nejvýznamnějších bitových pozicích je připojen ke svorkám i, 2, 2 převodníku kódu P. Převodníkem kódu P je signál transformován na kód jeden z osmi, definovaný následující pravdivostní tabulkou:

Tabulka č. 1

Úroveň signálu na vstupní svoroe	Úrove	ň signálu na výstupní svoroe
1	2	3	000	001	010	011	100	101	110	111
0	0	0	0	1	1	1	1	1	1	1
0	0	1	1	0	1	1	1	1	1	1
0	1	0	1	1	0	1	1	1	1	1
0	1	1	1.	1	1	0	1	1	1	1
1	0	0	1	1	1	1	0	1	1	1
1	0	1	1	1	1	1	1	0	1	1
1	1	0	1	1	1	1	1	1	0	1
1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0

Zde s užitím symbolu 000 až 111 jsou označeny výstupní svorky převodníku kódu £. Výstupním signálem převodníku kódu P odebíraným ze svorek 000 až 111 je přes transformátor 2 logických úrovní řízen spínač £ expandoru. Transformátor 2 logických úrovní převádí vstupní signál přivedený ke svorkám 0 až 2 na signál se shodným informačním obsahem, úrovňově transformovaný, který je vyveden na svorky A0 až A7. kde vstupnímu bitu přivedenému ke svoroe £ odpovídá bit odebíraný ze svorky &0 atd.

205 31?

Spínač i expandoru je řízen impulsy přivedenými ke vstupním svorkám AO až A7 z trans formátoru 5· V obvodu spínače S je v závislosti na kódu výstupního signálu převodníku kódu £ nastavena počáteční úroveň příslušného lineárního úseku převodní charakteristiky a zisk obvodu· Z hlediska obvodového řešení spínače £. je počáteční úroveň příslušného lineárního úseku převodní charakteristiky expandoru nastavena pracovním bodem operačního zesilovače a sklon oharakteristiky je realizován velikostí zisku tohoto zesilovače· Zisk je určen hloubkou záporná zpětné vazby, tj. ziskem zpětnovazební smyčky tvořená odporovou sítí· Ha vstup zmíněného operačního zesilovače je přiveden analogový signál, tvořený digitálně analogovým převodem binárního signálu, tvořeného pěti nejméně významnými bity zpracovávaných kódových skupin. Signál těohto bitů je přiveden ke svorkám £ až £ spínače A, jehož součástí je digitálně analogový převodník.

Vlastní prooes expanze analogového signálu tedy spočívá v tom, že analogový signál, odebíraný z výstupu převodníku prochází lineárním zesilovačem, jehož praoovní bod i zisk jsou řízeny v závislosti na kódu, přenášeném prvními třemi bity zpracovávaných skupin. Výstupní signál spínače £ je veden k výstupní svoroe expandoru přen dolní propust £, filtrujíoí parazitní komponenty demodulováného signálu,

Z výěe uvedeného popisu je zřejmá, že proces expanze modulovaného signálu je součástí jeho digitálně analogového převodu, Tento příznak je charakteristický pro uvedený typ expandoru. Současně je z popisu hapojenl zřejmé, že expandor uvedeného typu zajišťuje vhodný souběh expanzní převodní oharakteristiky dekódovacího zařízení pulsně modulovaného signálu s kompresní charakteristikou kódovaoího zařízení v širokém teplotním rozsahu bez ohledu na tolerance voltampérovýoh charakteristik užitýdh součástí. Jeho funkci lze přitom označit za mžikovou. Cenová náklady, vyčíslená pro realizaci popsaného typu expandoru jsou značně nižěí, než náklady, vynaložená na realizaci expandoru digitálního typu. Optimální využití expandoru s číslioovým řízením průběhu převodní charakteristiky nastane v případě jeho spolupráce s kompandorem řešeným inverzním způsobem. V tomto případě lze ^VS8tah Kg . Kb - konst pokládat za splněný v plném dynamickém rozsahu zpracovávaného signálu.

Další přednost číslicově řízeného expandoru lze spatřovat v neredundentním přenosu informace o průběhu požadovaná nelineární korekce přenosového systému.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob okamžité úrovňové expanze signálu přenášeného pulsní modulací, jehož analogový ekvivalent je na straně analogově digitálního převodu úrovňově komprimován, vyznačený že signálem nejvýznamnějších bitů přenášených kódových skupin signálu pulsní modulace se řídí režim lineárního zesílení analogového signálu, vytvořeného digitálně analogovým převodem toho signálu, který je složen ze zbývajících bitů kódových skupin přenášeného signálu pulsní modulace.