DE1537970B2

DE1537970B2 - CODING AND DECODING DEVICE FOR PULSE CODE MODULATION TRANSMISSION DEVICES

Info

Publication number: DE1537970B2
Application number: DE19681537970
Authority: DE
Inventors: John Brian Chelmsford Essex Terry (Großbritannien) H03k 19 32
Original assignee: Marconi Co Ltd
Current assignee: BAE Systems Electronics Ltd
Priority date: 1967-03-01
Filing date: 1968-02-22
Publication date: 1971-06-09
Also published as: GB1158453A; NL6802918A; BE711493A; FR1555198A; ES351195A1; SE337843B; DE1537970A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Codier- und eine De- gelieferte Spannung wird um den dem nächstfolgendenThe invention relates to a coding voltage and a voltage supplied is increased by the voltage that follows the next

codiereinrichtung für Pulscodemodulations (PCM)- Bit entsprechenden Spannungswert erhöht. Ist dagegencoding device for pulse code modulation (PCM) - bit corresponding voltage value increased. Is against

Übertragungseinrichtungen. die der Vergleichsschaltung zugeführte Spannung höherTransmission facilities. the voltage supplied to the comparison circuit is higher

In PCM-Systemen werden Analogsignale in codierter als der Analogwert, gibt die Vergleichsschaltung eine »0« Form als Digitalzeichen übertragen, wobei zum Dar- 5 ab, und die Vergleichsspannung wird um den dem stellen eines analogen Pegelwertes üblicherweise sieben zuvor überprüften Schritt entsprechenden Spannungs-Bits verwendet werden. Die Analogsignale werden auf wert erniedrigt und um den dem nachfolgenden Schritt der Sendeseite durch eine Codiereinrichtung in die entsprechenden Spannungswert erhöht,
codierten Digitalzeichen umgesetzt, und auf der Emp- Da das erste Bit eines jeden Codes normalerweise fangsseite aus den Digitalzeichen durch eine De- io die Polarität des Analogwertes kennzeichnet, werden codiereinrichtung die Analogsignale wiedergewonnen. bei der Verwendung eines 7-Bit-Codes sechs Spannungs-In PCM systems, analog signals are coded as the analog value, the comparison circuit outputs a "0" form as a digital symbol, with the display being 5, and the comparison voltage is increased by the voltage usually seven previously checked step corresponding to the setting of an analog level value. Bits are used. The analog signals are reduced in value and increased to the corresponding voltage value by the following step on the transmission side by a coding device,
Since the first bit of each code normally identifies the polarity of the analog value from the digital characters by a de- io, the analog signals are recovered by the encoding device. when using a 7-bit code, six voltage

Die in Verbindung mit PCM-Systemen üblicher- vergleiche durchgeführt und die sich dabei ergebenden weise verwendeten Codiereinrichtungen nach dem sechs Bits erscheinen nacheinander am Ausgang der Rückkopplungsverfahren bilden die digitalen Code- Vergleichsschaltung. Dieses Binärsignal kann entweder zeichen durch Vergleichen der zu übertragenden Ana- 15 unverändert oder umcodiert als PCM-Signal zur Gelogsignale mit einer von einer einstellbaren Spannungs- genstelle übertragen werden.The comparisons usually carried out in connection with PCM systems and the resulting comparisons wisely used coding devices after the six bits appear one after the other at the output of the Feedback processes form the digital code comparison circuit. This binary signal can be either character by comparing the ana- 15 to be transmitted unchanged or recoded as a PCM signal to the log signal can be transmitted with one of an adjustable voltage counter.

quelle gelieferten Spannung in einer Vergleichsschal- In der Decodiereinrichtung in der Empfangsrichtungsource supplied voltage in a comparison circuit in the decoder in the receiving direction

tung. Die Spannungsquelle kann durch,eine logische wird eine gleichartige einstellbare Spannungsquelletion. The voltage source can be through, a logical one becomes an adjustable voltage source of the same type

Schaltung auf eine Reihe fester Spannungswerte ein- zum Erzeugen einer analogen, dem empfangenenSwitching to a series of fixed voltage values to generate an analogue, the received one

gestellt werden, wird bei jedem Vergleich nachgestellt 20 PCM-Signal entsprechenden Ausgangsspannung ver-are set, 20 PCM signal corresponding output voltage is adjusted for each comparison.

und liefert am Ende jedes Codiervorganges eine Aus- wendet.and delivers an evaluation at the end of each coding process.

gangsspannung, die nahezu gleich der Spannung des In zu übertragenden Sprachsignalen hat ein wesent-output voltage, which is almost equal to the voltage of the speech signals to be transmitted, has a significant

Analogsignals ist. licher Teil der darin enthaltenen Informationen nurAnalog signal is. part of the information contained therein only

Die logische Schaltung und die einstellbare Span- kleine Amplituden und nur ein kleiner Teil größere-nungsquelle sind in eine Rückkopplungsschleife zwi- 25 Amplituden. Für eine gute Übertragungsqualität isif* sehen dem Ausgang der Vergleichsschaltung und deren es daher wesentlich, daß besonders die Signale mit Eingang für die Vergleichsspannung eingefügt. Die kleiner Amplitude genau und richtig wiedergegeben logische Schaltung steuert die Ausgangsspannung der werden. Für die Wiedergabe größerer Amplituden einstellbaren Spannungsquelle abhängig vom Aus- genügt eine geringere Genauigkeit. Daher ist es in gangssignal der Vergleichsschaltung. Eine Codier- 30 PCM-Systemen üblich, die Mehrzahl der möglichen einrichtung mit einer Vergleichsschaltung mit zwei Amplitudenstufen den Analogsignalen mit kleineren Eingängen, von denen einem das zu codierende Ana- Amplitudenwerten zuzuordnen. Hierzu haben die in logsignal und dem anderen die Ausgangsspannung Codier- und Decodiereinrichtungen für PCM-Systeme einer einstellbaren Spannungsquelle zugeführt wird, verwendeten einstellbaren Spannungsquellen keine in der eine mit dem Ausgang der Vergleichsschaltung 35 verhältnisgleich mit den Amplitudenstufen verlaufende verbundene logische Schaltung zum Steuern der Aus- Ausgangsspannung, vielmehr verläuft diese Ausgangsgangsspannung der Spannungsquelle dient, und in spannung entsprechend einem sogenannten Kompander daher die logische Schaltung und die Spannungs- dierungsgesetz nach einer Kompandierungskennlinie. quelle in einer Rückkopplungsschleife vom Ausgang Übliche Kompandierungskennlinien haben entweder der Vergleichsschaltung zu einem ihrer Eingänge 40 einen stetig gekrümmten oder einen mehrfach geliegt, werden nachstehend als »Rückkopplungscodie- knickten Verlauf. Eine Hälfte einer mehrfach gerer« bezeichnet. knickten Kompandierungskennlinie ist in F i g. 1The logic circuit and the adjustable voltage - small amplitudes and only a small part of the larger voltage source are in a feedback loop between 25 amplitudes. For a good transmission quality isif * see the output of the comparison circuit and its therefore essential that especially the signals with Input for the comparison voltage added. The small amplitude reproduced accurately and correctly logic circuit controls the output voltage of the be. For reproducing larger amplitudes adjustable voltage source, depending on the type, a lower accuracy is sufficient. Hence it is in output signal of the comparison circuit. A coding 30 PCM systems common, the majority of the possible device with a comparison circuit with two amplitude levels the analog signals with smaller Inputs, one of which is to be assigned the Ana-amplitude values to be coded. For this purpose, the in logsignal and the other the output voltage Coding and decoding devices for PCM systems an adjustable voltage source is supplied, no adjustable voltage sources are used in the one with the output of the comparison circuit 35 running proportionally with the amplitude stages connected logic circuit for controlling the output voltage, rather this output voltage runs the voltage source is used, and in voltage according to a so-called compander hence the logic circuit and the voltage law according to a companding characteristic. source in a feedback loop from the output Common companding characteristics have either the comparison circuit to one of its inputs 40 is a continuously curved or a multiple, are hereinafter referred to as »Feedback Coded History. One half of a multiple « designated. The kinked companding characteristic is shown in FIG. 1

Im Verlauf eines Codiervorganges steuert die logi- dargestellt. Die nicht gezeigte andere Hälfte ist spiesche Schaltung die Spannungsquelle zunächst so, daß gelbildlich gleich der dargestellten Kurve. Eingetrasie die dem ersten Bit des Codes entsprechende Span- 45 gene Punkte auf der Kurve geben die durch einen 7-Bitnung an die Vergleichsschaltung liefert. Wenn diese Code darstellbaren Spannungswerte an, wobei das Spannung zu hoch, d. h.größeralsderan der Vergleichs- erste Bit jedes Codezeichens die Polarität des Analogschaltung liegende Analogwert ist, gibt die Vergleichs- wertes, d. h. die Hälfte der Kompandierungskennschaltung eine »0« ab. In der nachfolgenden Zeitein- linie kennzeichnet, in der dieser Wert liegt, während die heit liefert, gesteuert durch die logische Schaltung, 50 restlichen sechs Bits des Codezeichen die Amplitude die Spannungsquelle die dem zweiten Bit entsprechende des Analogwertes wiedergeben.In the course of a coding process, the logi- represented controls. The other half, not shown, is spiesche First switch the voltage source so that it is identical to the curve shown. Imitation the span points on the curve corresponding to the first bit of the code give the by a 7-bit number supplies to the comparison circuit. If this code indicates representable voltage values, where the Voltage too high, d. i.e. greater than the comparison first bit of each code character is the polarity of the analog circuit is the lying analog value, gives the comparison value, i. H. half of the companding flag a "0". In the following time line indicates in which this value lies, while the controlled by the logic circuit, 50 remaining six bits of the code symbol provide the amplitude the voltage source reproduces the analog value corresponding to the second bit.

Spannung an die Vergleichsschaltung. Ist diese Span- In Fig. 1 entspricht die Ordinate den codierten nung kleiner als der Analogwert, so gibt die Vergleichs- Amplitudenstufen und die Abscisse den diesen entschaltung eine »1« ab, und es wird hierdurch zugleich sprechenden Analogwerten. Der dargestellte positive die Ausgangsspannung der Spannungsquelle um die 55 Teil der dargestellten Kurve besteht aus acht geraddem dritten Bit des Codes entsprechende Spannung linigen Abschnitten OA, AB, BC, CD, DE, EF, FG und erhöht und diese Summenspannung an die Vergleichs- GH, von denen jeder durch sieben durch Punkte schaltung geliefert. Wenn diese Summenspannung gekennzeichnete Spannungswerte in acht Teilabschnitte größer als der Analogwert ist, liefert die Vergleichs- unterteilt ist. Die Punkte A bis H liegen in bezug auf schaltung eine «0«, und es wird die Ausgangsspannung 60 die Ordinate in einer arithmetischen Reihe, in bezug der Spannungsquelle um die dem dritten Bit des auf die Abszisse in einer geometrischen Reihe mit dem Codes entsprechende Spannung erniedrigt und um die Faktor 2. Daher ist jeder durch einem mit einem Buchdem vierten Bit entsprechende Spannung erhöht. stäben gekennzeichnete Punkt dargestellte Spannungs-Diese Vorgänge werden für jede Bitstelle wiederholt. wert doppelt so groß wie der durch den vorhergehenden Immer wenn die der Vergleichsschaltung zugeführte 65 Buchstaben gekennzeichnete Spannungswert, mit Aus-Spannung niedriger ist, als der an der Vergleichsschal- nähme des Spannungswertes des Punktes, der auf den tung liegende Analogwert, gibt die Vergleichsschaltung Punkt O entsprechend einer Spannung von OVoIt eine»! «ab und die von der steuerbaren Spannungsquelle folgt.Voltage to the comparison circuit. If this span is smaller than the analog value, the ordinate corresponds to the coded voltage, then the comparison amplitude levels and the abscissa output a "1" for this mapping, and this also results in speaking analog values. The shown positive output voltage of the voltage source around the 55 part of the shown curve consists of eight straight voltage linear sections OA, AB, BC, CD, DE, EF, FG and increased and this sum voltage to the comparison GH, each of which is supplied through seven by point circuit. If this total voltage is greater than the analog value in eight sub-sections, the voltage value is subdivided for comparison. The points A to H are "0" with respect to the circuit, and the output voltage 60 becomes the ordinate in an arithmetic series, with respect to the voltage source around the voltage corresponding to the third bit of the on the abscissa in a geometric series with the code is decreased and by a factor of 2. Therefore, each is increased by a voltage corresponding to the fourth bit with one book. This is repeated for each bit position. value twice as large as the previous one. Whenever the 65 letters marked the voltage value with the off voltage supplied to the comparison circuit is lower than that at the comparison circuit of the voltage value of the point, the analog value at the point, the comparison circuit gives a point O according to a voltage of OVoIt a »! «From and that of the controllable voltage source follows.

Die dem Punkt H entsprechende Spannung wird in einem mit einem 7-Bit-Code arbeitenden PCM-System nicht verwendet, da mit sechs Amplitudenbits nur 64 Codezeichen zur Verfügung stehen, von denen eines für die Spannung 0 Volt benötigt wird. Die Amplitudenstufen 0 ... 63 sind auf der- Ordinate in F i g. 1 mit den gleichwertigen Binärzahlen bezeichnet, die den Ausgangssignalen der Vergleichsschaltung entsprechen. Das höchstmögliche Codezeichen 111111 entspricht dem letzten der sieben Spannungspunkte zwischen den Punkten G und H. The voltage corresponding to point H is not used in a PCM system that works with a 7-bit code, since with six amplitude bits only 64 code characters are available, one of which is required for the voltage 0 volts. The amplitude levels 0 ... 63 are on the ordinate in FIG. 1 denotes the equivalent binary numbers which correspond to the output signals of the comparison circuit. The highest possible code symbol 111111 corresponds to the last of the seven stress points between points G and H.

Da die durch Buchstaben gekennzeichneten Spannungspunkte der Kompandierungskennlinie in einer geometrischen Reihe mit einem ganzzahligen Faktor liegen, haben alle Spannungspunkte auf der Kurve genau entsprechende Punkte auf einer Geraden mit Spannungswerten, die gleich sind dem kleinsten Spannungswert auf einer nichtlinearen Kennlinie. Kompandierungskennlinien, deren Spannungswerte entsprechende Spannungswerte auf einer Geraden haben, werden nachstehend als »Kompandierungskennlinien der beschriebenen Art« bezeichnet.Since the voltage points of the companding curve identified by letters are in a geometric series with an integer factor all have stress points on the curve exactly corresponding points on a straight line with stress values equal to the smallest Voltage value on a non-linear characteristic. Companding characteristics, their voltage values have corresponding voltage values on a straight line are hereinafter referred to as »companding characteristics of the type described «.

Eine Spannungsquelle zur Lieferung der genauen Spannungswerte entsprechend der Kennlinie nach F i g. 1 bedingt teuere Bauelemente und hohe Kosten für die Prüfung und Einstellung bei der Fertigung. Die Herstellung einer Spannungsquelle mit einer linearen Stufung verschiedener Spannungen, bei der die Spannungsstufen zwischen den Amplitudenstufen untereinander gleich sind, ist sehr viel einfacher. Eine Spannungsquelle mit linearer Stufung bedingt jedoch mehr Amplitudenstufen, da deren Größe bestimmt wird durch die kleinen Stufen bei niedrigen Pegeln bei der nichtlinearen Kennlinie. Daher würde eine lineargestufte Spannungsquelle die Verwendung eines 11-Bit-Codes an Stelle eines 7-Bit-Codes in Verbindung mit einer nichtlineargestuften Spannungsquelle erfordern. Wegen der begrenzten zur Verfügung stehenden Übertragungszeit und der Grenzfrequenz der Übertragungsmedien ist die Verwendung eines 11-Bit-Codes für die Übertragung zwischen den Endstellen nicht zweckmäßig. Vorteilhaft erscheint es zunächst, wegen der Einfachheit lineargestufte Spannungsquellen, diese in Rückkopplungscodierern zu verwenden und den von diesen gelieferten 11-Bit-Code vor der Übertragung in einem Codeumsetzer in einen 7-Bit-Code umzusetzen. Verständlicherweise entsprechen einige der 7-Bit-Codezeichen einem Bereich der 11-Bit-Codezeichen. Bei dem vermeintlich vorteilhaften Verfahren kann zwar eine lineargestufte Spannungsquelle verwendet werden; es erfordert jedoch eine größere Anzahl von Spannungsvergleichen, da eine sehr viel größere Anzahl von Spannungsbereichen codiert werden muß. Das bedeutet in der Praxis, daß die einzelnen Spannungsvergleiche sehr viel schneller, üblicherweise zweimal so schnell durchgeführt werden müssen als in einem 7-Bit-Rückkopplungscodierer in Verbindung mit einer nichtlineargestuften Spannungsquelle. Dies verursacht Schwierigkeiten beim Aufbau und erhöhte Kosten für die Vergleichsschaltung, wenn man nicht Ungenauigkeiten in Kauf nimmt, die die Vorteile der Verwendung einer lineargestuften Spannungsquelle aufheben.A voltage source for supplying the exact voltage values according to the characteristic curve F i g. 1 requires expensive components and high costs for testing and adjustment during manufacture. The production of a voltage source with a linear gradation of different voltages in which the voltage levels between the amplitude levels are equal to one another is much simpler. However, a voltage source with linear steps requires more amplitude steps, as their size determines is due to the small steps at low levels in the non-linear characteristic. Hence would a linear stepped voltage source the use of an 11-bit code instead of a 7-bit code in Require connection to a non-linear stepped voltage source. Because of the limited availability standing transmission time and the cutoff frequency of the transmission media is the use of a 11-bit codes are not suitable for transmission between the terminals. It seems advantageous first, because of the simplicity, linearly stepped voltage sources, these in feedback encoders and use the 11-bit code supplied by them before transmission in a code converter to a Implement 7-bit code. Understandably, some of the 7-bit code characters correspond to a range the 11-bit code characters. With the supposedly advantageous one Method, a linear stepped voltage source can be used; it requires however, a larger number of voltage comparisons, since a much larger number of voltage ranges must be coded. In practice this means that the individual voltage comparisons are very large faster, usually twice as fast, than in a 7-bit feedback encoder in connection with a non-linear stepped voltage source. This causes trouble in the construction and increased costs for the comparison circuit, if one does not have inaccuracies accepts that cancel out the advantages of using a linear stepped voltage source.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Codiereinrichtung nach dem Rückkopplungsverfahren für PCM-Systeme, für eine nichtlineare, mehrfach geknickte Kompandierungskennlinie, mit einer einstellbaren Spannungsquelle für die Abgabe einer lineargestuften Reihe fester Spannungswerte, bei der die Anzahl der notwendigen Spannungsvergleiche nicht größer als die Anzahl der zu übertragenden, die Größe des Analogwertes wiedergebenden Amplitudenbits ist, und eine der Codiereinrichtung entsprechende Decodiereinrichtung anzugeben.The object of the invention is to provide a coding device based on the feedback method for PCM systems, for a non-linear, multiple kinked companding characteristic, with an adjustable one Voltage source for the delivery of a linearly graduated series of fixed voltage values, for which the number of The necessary voltage comparisons are not greater than the number of amplitude bits to be transmitted, which reflect the size of the analog value, and one specify the coding device corresponding decoding device.

Kennzeichnend für die erfindungsgemäßen Codier- und Decodiereinrichtungen ist eine den Steuereingängen der Spannungsquelle vorgeschaltete logischeOne of the control inputs is characteristic of the coding and decoding devices according to the invention logical upstream of the voltage source

ίο Schaltung, die derart ausgewählte Steuersignale abgibt, daß die Spannungsquelle nur bestimmte, nichtlineargestufte, auf der mehrfach geknickten Kompandierungskennlinie liegende Spannungswerte liefert.
Da hierbsi in der Codiereinrichtung nur die gleiche Anzahl von Spannungsvergleichen durchzuführen ist wie in bekannten nichtlinearen Rückkopplungscodierern mit einer Spannungsquelle mit entsprechend einer Kompandierungskennlinie der beschriebenen Art gestuften Ausgangsspannungen, ist eine Abkürzung der zu jedem Spannungsvergleich zur Verfugung stehenden Zeit mit lineargestufter Spannungsquelle nicht notwendig.ίο A circuit which emits selected control signals in such a way that the voltage source only supplies certain, non-linearly stepped voltage values lying on the multiple kinked companding characteristic.
Since only the same number of voltage comparisons have to be carried out in the coding device as in known non-linear feedback coders with a voltage source with output voltages stepped according to a companding characteristic of the type described, it is not necessary to shorten the time available for each voltage comparison with a linear stepped voltage source.

Die Codier- und Decodiereinrichtungen verwenden zum Erzeugen der Steuersignale für die Spannungsquelle im Takt des 7-Bit-Codes bekannte logische *· Schaltungen und erfindungsgemäß eine zweite logische, als Codeumsetzer arbeitende Schaltung zwischen der ersten logischen Schaltung und den Steuereingängen der Spannungsquelle zum Umsetzen der in den 7-Bit-Code umgesetzten Analogsignale in gleichwertige Codezeichen mit einer größeren Anzahl von beispielsweise elf oder zwölf Bits zum Steuern der Ausgangsspannung der Spannungsquelle.The coding and decoding devices are used to generate the control signals for the voltage source logic * circuits known at the rate of the 7-bit code and, according to the invention, a second logic, A circuit operating as a code converter between the first logic circuit and the control inputs the voltage source for converting the analog signals converted into the 7-bit code into equivalent code characters with a larger number of e.g. eleven or twelve bits for controlling the output voltage the voltage source.

In der in F i g. 1 dargestellten Kompandierungskennlinie hat jede der durch die Buchstaben A, B, C, D, E, F und G gekennzeichneten Spannungen U eine Größe, die als Binärzahl in einem 11-Bit-Code durch ein einziges Bit gekennzeichnet ist. Läßt man das erste, die Polarität kennzeichnende Bit des 11-Bit-Codes außer Betracht, so entsprechen dem Spannungspsgel A in den letzten zehn Bits des 11-Bit-Codes das Codezeichen 0000001000 und den Spannungspegeln B bis G die Codezeichen 00000100000; 0000100000; 0001000000;0010000000;0100000000 und 1000000000.In the in F i g. 1, each of the voltages U identified by the letters A, B, C, D, E, F and G has a magnitude which is identified as a binary number in an 11-bit code by a single bit. If the first bit of the 11-bit code, which characterizes the polarity, is disregarded, then the code characters 0000001000 correspond to the voltage level A in the last ten bits of the 11-bit code and the code characters 00000100000 correspond to the voltage levels B to G; 0000100000; 0001000000; 0010000000; 0100000000 and 1000000000.

Die zwischen je zwei durch Buchstaben gekennzeichneten Punkte auf der Kompandierungskennlinie liegenden Spannungspunkte werden im 7-Bit-Code durch die letzten drei Bits des Codezeichens und im 11-Bit-Code durch eine gleiche, unmittelbar auf das dem unterhalb liegenden, durch einen Buchstaben gekennzeichneten Punkt entsprechendsn Bit folgende Bitfolge wiedergegeben. Beispielsweise wird der Spannungspunkt unmittelbar oberhalb des Punktes A auf der Kennlinie in den sechs Amplitudenbits des 7-Bit-Codes dargestellt durch die sechs Bits 001001 und in den zehn Amplitudenbits des 11-Bit-Codes durch die zehn Bits 0000001001. In entsprechender Weise wird der siebte Punkt oberhalb des Punktes A auf der Kurve dargestellt durch die BitfolgeOOllllbzw. 0000001111.The voltage points located between two points on the companding curve marked by letters are represented in the 7-bit code by the last three bits of the code symbol and in the 11-bit code by an identical point directly on the one below, marked by a letter The following bit sequence is reproduced accordingly. For example, the voltage point immediately above point A on the characteristic is represented in the six amplitude bits of the 7-bit code by the six bits 001001 and in the ten amplitude bits of the 11-bit code by the ten bits 0000001001 seventh point above point A on the curve represented by the bit sequenceOOllllbzw. 0000001111.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung ist der Codeumsetzer vor den Steuereingängen der Spannungsquelle bestimmt zum Umsetzen von nach einem 7-Bit-Code codierten Werten der Kompandierungskennlinie nach F i g. 1 in nach einem 11-Bit-Code linear codierte Werte. Er hat sieben aufeinanderfolgende Eingangsklemmen zum parallelen Empfang von sieben Bits der nach demIn a preferred embodiment of the arrangement according to the invention, the code converter is in front of the control inputs of the voltage source intended for the conversion of coded according to a 7-bit code Values of the companding characteristic according to FIG. 1 in values encoded linearly according to an 11-bit code. He has seven consecutive input terminals for the parallel reception of seven bits of the after

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7-Bit-Code codierten Werte und elf aufeinanderfol- Decodiereinrichtung ein fester Spannungswert in der7-bit code encoded values and eleven successive decoder a fixed voltage value in the

gende Ausgangsklemmen für die parallele Ausgabe Mitte zwischen dem in der Codiereinrichtung zurLow output terminals for the parallel output middle between that in the encoder for

von elf Bits des entsprechenden nach dem 11-Bit- Bildung des Codezeichens verwendeten und dem nächst-of eleven bits of the corresponding code character used after the 11-bit formation and the next

Code codierten Wertes. Die erste Eingangs- und die höheren festen Spannungswert. Das durch eine De-Code of coded value. The first input and the higher fixed voltage value. That by a de-

erste Ausgangsklemme sind für die Übertragung des 5 codiereinrichtung mit einer einstellbaren Spannungs-The first output terminal is for the transmission of the 5 coding device with an adjustable voltage

Polaritätsbits unmittelbar durchverbunden. Die zweite, quelle für feste, in der Mitte zwischen je zwei festenPolarity bits directly connected through. The second, source for fixed, in the middle between every two fixed

dritte und vierte der aufeinanderfolgenden Eingangs- Spannungsstufen der Codiereinrichtung liegendenthird and fourth of the successive input voltage stages of the encoder

klemmen sind über Torschaltungen%o" untereinander Spannungsstufen wiedergewonnene Analogsignal kannclamps are via gate circuits% o "among each other voltage levels recovered analog signal can

und mit der zweiten bis achten Ausgangsklemme dann gleich, wenig kleiner oder wenig größer als dasand with the second to eighth output terminal then the same, a little smaller or a little larger than that

verbunden, daß sie entsprechend den an den drei io ursprüngliche Analogsignal sein. Die größtmöglicheconnected so that they be corresponding to the original analog signal at the three io. The greatest possible

Eingangsklemmen liegenden Signalen ein· Ausgangs- Abweichung des Wertes des abgegebenen vom WertSignals present at the input terminals · Output deviation of the value of the output from the value

signal an einer der Ausgangsklemmen zwei bis acht des des eingegebenen Analogsignals ist dabei nursignal at one of the output terminals two to eight of the input analog signal is only

liefern. Die fünfte, sechste und siebte Eingangsklemme halb so groß wie bei der Verwendung gleicher festerdeliver. The fifth, sixth and seventh input terminal half as large as when using the same fixed ones

sind über weitere Torschaltungen mit der zweiten bis Spannungswerte in der Codier- und in der Decodier-are via further gate circuits with the second to voltage values in the coding and decoding

elften Ausgangsklemme derart verbunden, daß sie 15 einrichtung. Damit verringert sich aus das Quanti-eleventh output terminal connected so that it 15 device. This reduces the quanti-

drei den Eingangssignalen gleiche Ausgangssignale sierungsgeräusch.three output signals identical to the input signals.

an den drei Ausgangsklemmen liefern, die unmittelbar Vorzugsweise wird daher in der in Verbindung mit nacheinander auf die Ausgangsklemme folgt, die in- der erfindungsgemäßen Codiereinrichtung betriebenen folge der Eingangssignale an den Eingangsklemmen Decodiereinrichtung eine einstellbare Spannungsqualle zwei, drei und vier ein Ausgangssignal liefert. Bei ao verwendet, bei der jeder infolge eines empfangenen fehlenden Signalen an der zweiten, dritten und vierten Codezeichens abgegebene Spannungswert in der Eingangsklemme fehlt auch ein entsprechendes Aus- Mitte zwischen dem in der Codiereinrichtung zur gangssignal und den Signalen an der fünften, sechsten Bildung des Codezeichens verwendeten und dem nächstund siebten Eingangsklemme gleiche Signale, werden höheren festen Spannungswert liegt. Beispielsweise ^- über die neunte, zehnte und elfte Ausgangsklemme 25 liegt der dem Punkt A auf der Kompandierungskenn- '* ausgegeben. linie nach F i g. 1 entsprechende Spannungswert inat the three output terminals, which is preferably followed in conjunction with one after the other, the sequence of the input signals operated in the coding device according to the invention at the input terminals decoding device provides an adjustable voltage level two, three and four output signal. Used in ao, in which each voltage value in the input terminal output as a result of a received missing signal at the second, third and fourth code character is also missing a corresponding balance between that in the coding device for the output signal and the signals on the fifth, sixth formation of the code character The signals used and the same as the next and seventh input terminal will have a higher fixed voltage value. For example ^ - the ninth, tenth and eleventh output terminal 25 is the point A on the companding identifier '* output. line according to fig. 1 corresponding voltage value in

Das erfindungsgemäße Verfahren mit einem Code- der Decodiereinrichtung in der Mitte zwischen demThe inventive method with a code of the decoder in the middle between the

umsetzer zum Umsetzen der übertragenen Codezeichen Punkt A und dem nächstfolgenden Punkt auf demconverter for converting the transmitted code characters point A and the next point on the

in andere, die lineargestufte Spannungsquelle steuernde geraden Abschnitt AB derselben Kompandierungs- into another straight section AB of the same companding system controlling the linearly stepped voltage source

Codezeichen wird in gleicher Weise sowohl in der 30 kennlinie. Wie ersichtlich, entspricht dies dem Ver-Code characters are used in the same way in both the 30 characteristic. As can be seen, this corresponds to the

Codier- als auch in der Decodiereinrichtung ange- größern jedes durch einen Buchstaben gekennzeichne-Coding as well as in the decoding device enlarged each marked by a letter.

wandt, und es können dafür gleich aufgebaute Code- ten Spannungswertes auf der Kompandierungskenn-applies, and code with the same structure can be used for the voltage value on the companding identifier.

umsetzer und gleich aufgebaute einstellbare Spannungs- linie nach Fig. 1 um ein Sechzehntel seines Wertesconverter and identically structured adjustable voltage line according to FIG. 1 by one sixteenth of its value

quellen verwendet werden. oder jedes der auf einem linearen Abschnitt liegendensources are used. or any of those lying on a linear section

Die der Codiereinrichtung angelieferten Analog- 35 Spannungswerte um ein Sechzehntel des Wertes des werte können in gewissen Grenzen beliebig viele nächstniedrigeren, durch einen Buchstaben gekennverschiedene Werte haben. Dagegen ist die Anzahl zeichneten Spannungswertes. Dies ist leicht einzusehen, der durch Codezeichen wiedergebbaren Amplituden wenn man überlegt, daß beispielsweise die Spannung C werte begrenzt und gegeben durch die Anzahl der zweimal so groß ist wie die Spannung B und daß daher Bitstellen des verwendeten Codes. Es können daher in 40 der Spannungsunterschied C-B gleich der Spannung einem PCM-System nur wenige, festgelegten einstell- B und jeder der Teilabschnitte des Abschnittes BC baren Spannungswerten, z. B. den in F i g. 1 durch gleich einem Achtel der Spannung B ist. Daher ist Punkte gekennzeichneten, entsprechende Amplituden- die Hälfte eines Teilabschnittes des Abschnittes BC weite genau übertragen werden. Für die zwischen zwei gleich einem Sechzehntel der Spannung B.
festen Spannungswerten, durch den verwendeten Code 45 Zur Wiedergabe dieser Werte in einem linearen nicht mehr genau darstellbaren Amplitudenwerte Code kann ein 12-Bit-Code verwendet werden. Zum wird das Codezeichen für den nächstniedrigeren festen Beispiel kann jeder der wiederzugewinnenden Analog-Spannungswert übertragen, und da im allgemeinen in werte im Bereich der Kurve zwischen O und B darden bekannten PCM-Systemen die den Codezeichen gestellt werden durch ein 11-Bit-Code-Zeichen mit entsprechenden, in der Decodiereinrichtung verwen- 50 einer »1« an einer zusätzlichen zwölften Bit-Stelle, deten festen Spannungswerte gleich sind den in der Damit ändert sich das Codezeichen für die Spannung O Codiereinrichtung verwendeten festen Spannungs- in 000000000001 und das Codezeichen für die Spanwerten, so sind die in der Decodiereinrichtung wieder- nung A in 000000010001. Jedes der 12-Bit-Codezeichen gewonnenen Analogsignale nur in wenigen Fällen für die in der Mitte zwischen je zwei festen Spannungsgenau gleich, in der Mehrzahl der Fälle jedoch kleiner 55 werten in der Codiereinrichtung liegenden festen als die ursprünglichen Analogsignale. Der Unterschied Spannungswerte in der Decodiereinrichtung wird gezwischen dem Wert des eingegebenen und dem Wert wonnen durch Zufügen einer binären »1« zum 11-Bitdes ausgegebenen Analogsignals verursacht das in Codezeichen an der unmittelbar auf die drei oder PCM-Systemen unvermeidliche sogenannte Quanti- vier den nächstniedrigeren festen Spannungswert in sierungsgeräusch. Es ist bekannt, daß das Quanti- Co der Codiereinrichtung kennzeichnenden Bitstellen sierungsgeräusch herabgesetzt werden kann, wenn bei folgenden Bitstelle.The analog voltage values supplied to the coding device around one sixteenth of the value of the value can, within certain limits, have any number of next lower values identified by a letter. On the other hand, the number of voltage values recorded is. This is easy to see, the amplitudes that can be reproduced by code characters when one considers that, for example, the voltage C limits values and is given by the number of twice as large as the voltage B and that therefore bit positions of the code used. It is therefore possible in 40, the voltage difference equal to the voltage CB a PCM system, only a few, specified adjustable B and each of the subsections of the section BC cash voltage values z. B. the in F i g. 1 by being equal to one eighth of the voltage B. Therefore, points marked, corresponding amplitudes - half of a subsection of the section BC can be accurately transmitted over a distance. For those between two equal to one sixteenth of the voltage B.
Fixed voltage values, due to the code 45 used. A 12-bit code can be used to reproduce these values in a linear amplitude value code that can no longer be precisely represented. On the one hand, the code symbol for the next lower fixed example can be transmitted any of the analog voltage values to be recovered, and since values in the area of the curve between O and B are generally used in the known PCM systems that provide the code symbols with an 11-bit code mark with corresponding, in the decoding device verwen- 50 of a "1" for an additional twelfth bit position, Deten fixed voltage values are equal to the in order to change the code sign of the voltage O encoder used fixed voltage in 000000000001 and the code sign of the span values, then those in the decoder are represented by A in 000000010001. Each of the 12-bit code characters obtained analog signals only in a few cases for the values in the middle between two fixed voltages are exactly the same, but in the majority of cases are less than 55 fixed in the encoder than the original analog signals. The difference in voltage values in the decoder is between the value of the input and the value obtained by adding a binary "1" to the 11-bit of the output analog signal, causing the so-called quantum four next lower, which is inevitable in code characters on the three or PCM systems fixed voltage value in sizing noise. It is known that the quanti-Co of the coding device characterizing bit positions can be reduced sizing noise if the following bit position.

gleichen Kompandierungskennlinien in der Codier- Eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen und in der Decodiereinrichtung die einstellbaren Decodiereinrichtung mit einer eine Reihe fester, in festen Spannungswerte in der Decodiereinrichtung der Mitte zwischen je zwei in der Codiereinrichtung in der Mitte zwischen den einstellbaren festen Span- 65 verwendeten festen Spannungswerten liegenden Spannungswerten in der Codiereinrichtung liegen. Jedem nungswerten enthält eine lineargestufte, über zwölf einem festen Spannungswert in der Codiereinrichtung Eingänge steuerbare Spannungsquelle und einen Codeentsprechenden Codezeichen entspricht dann in der umsetzer zum Steuern der lineargestuften Spannungs-same companding characteristics in the coding An embodiment of an inventive and in the decoder, the adjustable decoder with a series of fixed, in fixed voltage values in the decoder midway between two in the encoder voltage values lying in the middle between the adjustable fixed span values used lie in the encoder. Each rating value contains a linear graduated, over twelve a fixed voltage value in the encoder inputs controllable voltage source and a code corresponding The code character then corresponds to the converter for controlling the linearly stepped voltage

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quelle mit sieben Eingangsklemmen zum parallelen ergeben sich Dämpfungswerte derart, daß der nachdem und aufeinanderfolgenden Empfangen der sieben Bits ersten Glied eingespeiste Strom ι aus der Konstanteines 7-Bit-Codezeichens und mit zwölf Ausgangs- stromquelle Gl am Ausgang des Teilers eine Spannung klemmen für die parallele und aufeinanderfolgende erzeugt, die halb so groß ist wie die, die durch den Ausgabe der zwölf Bits des dem 7-Bit-Code-Zeichen 5 Strom i aus der Konstantstromquelle Gl erzeugt entsprechenden Zeichen eines 12-Bit-Codes. wird. Der nach dem zweiten Glied des Teilers einge-source with seven input terminals to the parallel result in attenuation values such that the after and successive reception of the seven bits first element current ι from the constant of a 7-bit code character and with twelve output current source Gl at the output of the divider clamp a voltage for the parallel and successive generated which is half as large as that generated by the output of the twelve bits of the 7-bit code character 5 current i generated from the constant current source Gl corresponding characters of a 12-bit code. will. The one after the second term of the divider

Im Codeumsetzer sind die erste Eingangs- und die speiste Strom i der Konstantstromquelle G3 liefert erste Ausgangsklemme für das Übertragen des Po- eine Ausgangsspannung, die halb so groß ist wie die laritätsbits unmittelbar miteinander verbunden. Die durch den Strom i aus der Konstantstromquelle Gl zweite, dritte und vierte Eingangsklemme sind über io erzeugte usw. bis zum Strom i aus der Konstantstrom-Tor schaltungen so untereinander und mit der zweiten quelle GlO, der eine Ausgangsspannung gleich ¹I₅₁₂ bis achten Ausgangsklemme verbunden, daß sie ent- der vom Strom aus der Konstantstromquelle Gl sprechend den an drei Eingangsklemmen liegenden erzeugten Spannung liefert. Wenn mehr als eine Kon-Signalen ein Signal an einer der Ausgangsklemmen stantstromquelle Strom in den Kettenspannungsteiler zwei bis acht liefern. Die fünfte, sechste und siebte 15 speist, so summieren sich die Spannungen am Teiler-Eingangsklemme sind über weitere Torschaltungen ausgang A. Die Größe der Ausgangsspannung des mit der zweiten bis elften Ausgangsklemme derart Kettenspannungsteilers entspricht daher dem Wert verbunden, daß sie drei den Eingangssignalen gleiche der an die Steuereingänge S der einzelnen Konstant-Ausgangssignale liefern, entweder an den drei Ausgangs- Stromquellen angelegten binär codierten Signale. Wenn klemmen, die in der fortlaufenden Reihe unmittelbar 20 die von der Konstantstromquelle GlO am Ausgang des auf die Ausgangsklemme folgt, die infolge der Signale Spannungsteilers erzeugte Spannung gleich ist der an der zweiten, dritten und vierten Eingangsklemme kleinsten Spannungsstufe auf der Kennlinie nach ein Ausgangssignal abgibt, oder an der neunten, Fig. 1, so kann die Spannungsstufe jede auf der zehnten und elften Ausgangsklemme, wenn bei fehlen- Kennlinie gekennzeichnete Spannung erzeugen und den Signalen an der zweiten, dritten und vierten 25 entspricht damit den Forderungen des erfindungsge- '♦ Eingangsklemme kein Ausgangssignal auftritt. Durch mäßen Verfahrens. Die Anzahl der Steuereingäiige weitere logische Schaltungen gibt die auf die durch die der Spannungsquelle, nämlich ein Polaritätseingang P fünfte, sechste und siebte Eingangsklemme ungesteuer- und zehn Amplitudeneingänge Sl ... SlO, entspricht ten Ausgangsklemmen folgende Ausgangsklemme in der Anzahl der erforderlichen Steuersignale, d. h. der jedem Falle ein Signal ab. 3° H Bits eines 11-Bit-Codes.In the code converter, the first input and the fed current i of the constant current source G3 supplies the first output terminal for the transmission of the Po- an output voltage that is half the size of the larity bits directly connected to one another. The i by the current from the constant current source Gl second, third and fourth input terminal are io generated so on until the current i from the constant current-gate circuits so with each other and the second source-Glo, an output voltage equal to ¹ I ₅₁₂ to the eighth output terminal connected that it either delivers the voltage generated at three input terminals, speaking from the current from the constant current source Gl. If more than one Kon signals deliver a signal to one of the output terminals stantstromquelle current in the chain voltage divider two to eight. The fifth, sixth and seventh 15 feeds, so the voltages at the divider input terminal add up via further gate circuits output A. The size of the output voltage of the chain voltage divider connected to the second to eleventh output terminal corresponds to the value that three of them equal the input signals which deliver the individual constant output signals to the control inputs S , either binary coded signals applied to the three output current sources. If the terminals in the continuous row immediately follow the output terminal from the constant current source GlO at the output, the voltage generated as a result of the voltage divider signals is equal to the smallest voltage level on the characteristic curve at the second, third and fourth input terminal , or on the ninth, Fig. 1, the voltage stage can generate any voltage on the tenth and eleventh output terminal, if the characteristic curve is absent, and the signals on the second, third and fourth 25 thus meet the requirements of the invention Input terminal no output signal occurs. By moderate process. The number of control input further logic circuits gives the output terminal following the output terminal following the voltage source, namely a polarity input P fifth, sixth and seventh input terminal uncontrolled and ten amplitude inputs Sl ... SlO, corresponding to th output terminals in the number of required control signals, i.e. which sends a signal in each case. 3 ° H bits of an 11-bit code.

Die zur Verwirklichung der Erfindung vorzugsweise Für die Ausführungsform einer erfindungsgemäßenFor the implementation of the invention, preferably for the embodiment of an inventive

zu verwendenden Schaltungsanordnungen sind in den Decodiereinrichtung mit festen Spannungsstufen inCircuit arrangements to be used are in the decoder with fixed voltage levels in

Fig. 2 bis 5 dargestellt. Dabei zeigt der Mitte zwischen je zwei der in der CodiereinrichtungFigs. 2 to 5 are shown. The middle between each two shows in the coding device

F i g. 2 als Übersichtsschaltplan eine einstellbare verwendeten Spannungsstufen muß die Spannungs-Spannungsquelle für die Abgabe einer lineargestuften 35 quelle in der Decodiereinrichtung eine kleinste Span-Reihe fester Spannungswerte, nung liefern, die halb so groß ist wie die kleinste vonF i g. 2 as an overview circuit diagram an adjustable voltage level used must be the voltage-voltage source a smallest span row for the output of a linearly stepped source in the decoder fixed voltage values, supply voltage that is half as large as the smallest of

F i g. 3 ebenfalls als Übersichtsschaltplan eine der Spannungsquelle in der Codiereinrichtung ge-F i g. 3 also as an overview circuit diagram of one of the voltage sources in the coding device

erfindungsgemäße Codier- und Decodiereinrichtung, lieferte Spannung. Dazu muß die SpannungsquelleEncoding and decoding device according to the invention, supplied voltage. To do this, the voltage source must

F i g. 4 einen erfindungsgemäßen 7/11-Bit-Code- nach F i g. 2 eine weitere, nicht dargestellte Konstant-F i g. 4 shows a 7/11 bit code according to the invention according to FIG. 2 a further, not shown constant-

Umsetzer und 4° stromquelle GIl und der Kettenspannungsteiler einConverter and 4 ° power source GIl and the chain voltage divider

F i g. 5 einen erfindungsgemäßen 7/12-Bit-Code- weiteres Glied enthalten, die am Ausgang des TeilersF i g. 5 contain a 7/12-bit code according to the invention, another element at the output of the divider

Umsetzer. eine Spannung erzeugen, die halb so groß ist wie dieConverter. create a voltage half as great as that

Die F i g. 2 zeigt eine einstellbare Spannungsquelle kleinste Spannungsstufe in der Kennlinie nach Fig. 1. für die Abgabe einer lineargestuften Reihe fester In F i g. 3 sind erfindungsgemäße Codier- und De-Spannungswerte, bestehend aus zehn Konstantstrom- 45 Codiereinrichtungen dargestellt. Die Codiereinrichtung quellen Gl ... GlO und einem mehrgliedrigen Ketten- hat einen Analogeingang 100, der zugleich der erste spannungsteiler. Jede der Konstantstromquellen Gl Eingang der Vergleichsschaltung 101 ist. Über den ... GlO hat zwei Steuereingänge und einen Ausgang. zweiten Eingang 102 der Vergleichsschaltung 100 Über einen der zwei Eingänge der Konstantstrom- werden dieser aus der Rückkopplungsschleife der quellen kann die Richtung des gelieferten Stromes 50 Codiereinrichtung die Ausgangsspannungen der umgesteuert werden. Diese Eingänge aller Konstant- einstellbaren Spannungsquelle 108 zugeführt. In der Stromquellen sind auf eine gemeinsame Eingangs- Vergleichsschaltung 101 werden, gesteuert über deren klemme P parallel geschaltet. Über die zweiten, einzeln Eingang 105 von einem Taktgeber 104, die am Einzugänglichen Eingänge 51 ... S10 können die ein- gang 100 liegenden Analogsignale mit den am Eingang zelnen Konstantstromquellen ein- und ausgeschaltet 55 102 liegenden, von der einstellbaren Spannungsquelle werden. Alle Konstantstromquellen liefern gleich 108 gelieferten Spannungen verglichen. Die Vergleichsgroße Ströme i, die getrennt in aufeinanderfolgende schaltung 101 liefert an ihrem Ausgang 103 ein Signal, Anschlußpunkte des mehrgliedrigen Kettenspannungs- abhängig davon, ob das Signal von der Rückkopplungsteilers eingespeist werden. schleife am Eingang 102 größer oder kleiner ist als The F i g. 2 shows an adjustable voltage source with the smallest voltage step in the characteristic curve according to FIG. 1 for the output of a linearly stepped series of fixed In F i g. 3 shows coding and de-voltage values according to the invention, consisting of ten constant current coding devices. The coding device sources Gl ... GlO and a multi-link chain has an analog input 100, which is also the first voltage divider. Each of the constant current sources Gl is the input of the comparison circuit 101. Via the ... GlO has two control inputs and one output. second input 102 of the comparison circuit 100 Via one of the two inputs of the constant current, this can be reversed from the feedback loop of the sources, the direction of the supplied current 50 coding device, the output voltages of the. These inputs are supplied to all constant adjustable voltage sources 108. In the current sources are connected to a common input comparison circuit 101, controlled via its terminal P in parallel. Lie, are determined by the adjustable voltage source via the second, single input 105 from a clock generator 104, the input-100 analog signals present which can turn with the individual at the input of constant current sources on Einzugänglichen inputs 51 ... S 10 on and off 55,102. All constant current sources supply the same 108 supplied voltages compared. The comparative large currents i, which are separated in successive circuit 101, supplies a signal at their output 103, connection points of the multi-link chain voltage depending on whether the signal is fed in from the feedback divider. loop at input 102 is greater or less than

Der Kettenspannungsteiler besteht beispielsweise 60 das Analogsignal am Eingang 100. Wenn das Analogaus einer Reihe von Längswiderständen R, zwischen signal größer ist als der von der einstellbaren Spanje zwei Längswiderständen angeschlossenen Quer- nungsquelle 108 gelieferte Spannungswert, liefert'die widerständen IR und beiderseits einem Endwider- Vergleichsschaltung 101 an ihrem Ausgang 103 eine stand R. Die Ausgangsklemmen A der Spannungs- »1«, und-wenn es kleiner ist eine »0«. Das Ausgangsquelle liegen über einem, beispielsweise dem mit der 65 signal der Vergleichsschaltung 101 wird zur steuernden Konstantstromquelle Gl unmittelbar verbundenen logischen Schaltung 106 und über die Ausgangsklemme Endwiderstand R. Bei den genannten Verhältnissen der Codiereinrichtung zur Gegenstelle und dort zur der Werte der Widerstände des Kettenspannungsteilers Decodiereinrichtung gegeben. Die Steuerschaltung 106The chain voltage divider consists for example 60 of the analog signal at input 100. If the analog from a series of series resistors R, between signal is greater than the voltage value supplied by the adjustable span for each two series resistors connected cross-voltage source 108, supplies the resistors IR and on both sides a terminal resistor Comparison circuit 101 at its output 103 was a R. The output terminals A of the voltage "1", and - if it is smaller, a "0". The output source is via a logic circuit 106, for example the one with the 65 signal from the comparison circuit 101 becomes the controlling constant current source Gl, and via the output terminal end resistor R. With the stated ratios of the encoder to the counterpart and there to the values of the resistors of the chain voltage divider decoder given. The control circuit 106

109 524/253109 524/253

steuert über einen Codeumsetzer 107 die einstellbare, lineargestufte Spannungs quelle 108 zur Abgabe einer Reihe verschiedener Spannungen an die Vergleichsschaltung 101. die Codiereinrichtung liefert nach einem 7-Bit-Code codierte Werte entsprechend der Kennlinie nach Fig. 1. Hierzu arbeitet die Steuerschaltung 106 in der gleichen Weise wi^,iü den bekannten Rückkopplungscodierern. Sie liefert an sieben Ausgangsklemmen eine Reihe von Signalfoigen und veranlaßt damit die Spannungsquelle zur Abgabe einer Folge verschiedener Spannungen an die Vergleichsschaltung, wie unter Bezug auf bekannte Rückkopplungscodierer beschrieben wurde. In der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung werden die von der Steuerschaltung 106 gelieferten 7-Bit-Code-Steuerzeichen durch den Codeumsetzer 107 in gleichwertige ll-Bit-Code-Steuerzeichen umgesetzt und diese den elf Eingängen der einstellbaren, lineargestuften Spannungsquelle 108 zugeführt, die dadurch Ausgangsspannungen liefert, die genau den durch 7-Bit-Codezeichen gegebenen Werten und damit den Werten der Kennlinie nach F i g. 1 entsprechen. Zum Erzeugen der geforderten Spannungen ist die einstellbare Spannungsquelle in der in F i g. 2 gezeigten Art aufgebaut, wobei die niedrigste Ausgangsspannung der kleinsten Spannungsstufe in der Kennlinie nach F i g. 1 entspricht. controlled by a code converter 107, the variable, linear encoders rated voltage source 108 different for dispensing a series of voltages to the comparison circuit 101. The encoder provides a 7-bit code encoded values corresponding to the characteristic curve of FIG. 1. For this work, the control circuit 106 in the in the same way as the known feedback encoders. It supplies a series of signal forms at seven output terminals and thus causes the voltage source to output a sequence of different voltages to the comparison circuit, as has been described with reference to known feedback encoders. In the circuit arrangement according to the invention, the 7-bit code control characters supplied by the control circuit 106 are converted by the code converter 107 into equivalent 11-bit code control characters and these are fed to the eleven inputs of the adjustable, linearly stepped voltage source 108 , which thereby supplies output voltages, which exactly match the values given by 7-bit code characters and thus the values of the characteristic curve according to FIG. 1 correspond. To generate the required voltages, the adjustable voltage source is in the form shown in FIG. 2, the lowest output voltage being the lowest voltage level in the characteristic curve according to FIG. 1 corresponds.

Nach dem beschriebenen Verfahren wird aus der Vergleichsschaltung unmittelbar wie in den bekannten Rückkopplungscodierern ein digitales PCM-Codezeichen gewonnen, in dem das erste Bit des Codezeichens die Polarität des Analogsignales kennzeichnet und die restlichen sechs Bits dessen Amplitudenwert wiedergeben. Dieses Codezeichen kann, falls gewünscht, vor dem Aussenden zur Gegenstelle abgewandelt werden. Da in der Codiereinrichtung, wie beschrieben, nur die gleiche Anzahl von Spannungsvergleichen durchgeführt wird wie in bekannten Rückkopplungscodierern an Stelle einer größeren Anzahl von Spannungsvergleichen bei früher vorgeschlagenen Verfahren mit lineargestuften Spannungsquellen, ist es nicht wie bei diesen notwendig, die Zeit für jeden Vergleich zu kürzen.According to the method described, the comparison circuit becomes directly as in the known Feedback coders obtained a digital PCM code symbol in which the first bit of the code symbol the polarity of the analog signal and the remaining six bits its amplitude value reproduce. If desired, this code character can be modified before it is sent to the remote station will. Since, as described, only the same number of voltage comparisons is carried out in the coding device as in known feedback coders instead of a greater number of voltage comparisons previously proposed Process with linear stepped voltage sources, it is not necessary, as with these, the time for each Shorten comparison.

Von der Gegenstelle ausgesandte, nach dem 7-Bit-Code codierte Signale gelangen auf der Empfangsseite über den Eingang 109 zur Decodiereinrichtung. Die nacheinander empfangenen Bits werden in einem Schieberegister 110 gespeichert und daraus durch einen Übertragsimpuls auf den Eingang 112 einer Übergabe-Torschaltung 111 in einen 7-Bit-Speicher 113 übernommen. Dieser liefert das Signal an einen Codeumsetzer 114 mit sieben Eingängen. Der Codeumsetzer kann ein 7/11-Bit-Codeumsetzer wie in der Codiereinrichtung sein, der über seine elf Ausgänge eine einstellbare, lineargestufte Spannungsquelle 115 mit zehn Konstantstromquellen und elf Eingängen nach F i g. 2 steuert. Vorzugsweise ist der Codeumsetzer 114 jedoch ein 7/12-Bit-Codeumsetzer, der ein 12-Bit-Steuersignal an die beschriebene abgewandelte Spannungsquelle mit einer zusätzlichen Konstantstromquelle GIl und mit zwölf Eingängen liefert. Die Spannungen an der Ausgangsklemme 116 der einstellbaren Spannungsquelle 115 entsprechen im ersten Fall den auf der Kennlinie nach F i g. 1 gekennzeichneten, im zweiten Fall liegen sie in der Mitte zwischen je zwei der in der Kennlinie nach F i g. 1 eingetragenen Werte. Es ist selbstverständlich, daß falls das PCM-Signal in abgewandelter Form übertragen wurde, dieses durch eine nicht gezeichnete Einrichtung, bevor es dem Codeumsetzer zugeführt wird, wieder in die ursprüngliche Form umgesetzt werden muß.Signals encoded according to the 7-bit code sent by the remote station reach the decoder on the receiving end via input 109. The bits received one after the other are stored in a shift register 110 and transferred therefrom to a 7-bit memory 113 by means of a carry pulse to the input 112 of a transfer gate circuit 111 . This supplies the signal to a transcoder 114 with seven inputs. The code converter can be a 7/11 bit code converter as in the coding device, which via its eleven outputs has an adjustable, linearly stepped voltage source 115 with ten constant current sources and eleven inputs as shown in FIG. 2 controls. However, the code converter 114 is preferably a 7/12-bit code converter which supplies a 12-bit control signal to the modified voltage source described with an additional constant current source GI1 and with twelve inputs. The voltages at the output terminal 116 of the adjustable voltage source 115 correspond in the first case to those on the characteristic curve according to FIG. 1, in the second case they are in the middle between each two of the in the characteristic curve according to FIG. 1 values entered. It goes without saying that if the PCM signal was transmitted in a modified form, it must be converted back into the original form by a device (not shown) before it is supplied to the code converter.

Wie beschrieben, kennzeichnen die ersten drei der sechs Amplitudenbits des 7-Bit-Codes in der Kennlinie nach F i g. 1 den unteren, durch einen Buchstaben gekennzeichneten Endpunkt des linearen Abschnittes, auf welchem der Spannungswert liegt, während dieAs described, the first three of the six amplitude bits characterize the 7-bit code in the characteristic according to FIG. 1 the lower end point of the linear section, identified by a letter, at which the voltage value is, while the

ίο letzten drei Bits die tatsächliche Lage des Spannungswertes auf diesem Abschnitt angeben. In einem 11-Bit-Code entspricht jeder auf der Kennlinie nach F i g. 1 durch einen der Buchstaben A bis G gekennzeichneten Spannung eine binäre »1« an einer der ersten sieben der zehn Amplituden-Bitstellen. Ein Spannungswert auf einem linearen Abschnitt, ausgenommen den Abschnitt OA, ist gekennzeichnet durch eine »1« an der Bitstelle des Il-Bit-Codes, die dem unteren, durch einen Buchstaben gekennzeichneten Wert dieses Abschnittes entspricht, und die den letzten drei Bits im 7-Bit-Code durch gleiche Bits an unmittelbar folgenden Bitstellen. Alle anderen Bits des Il-Bit-Codes entsprechenden der binären »0«., Spannungen auf dem Abschnitt OA, ausgenommen!!, dem Wert A, werden im 11-Bit-Code durch die letzten drei Bits des Codes dargestellt, die ebenfalls den letzten drei Bits des 7-Bit-Codes entsprechen. Diesen Bedingungen entspricht der 7/11-Bit-Codeumsetzer, dessen Einzelheiten in F i g. 4 dargestellt sind.ίο the last three bits indicate the actual position of the voltage value on this section. In an 11-bit code, each corresponds to the characteristic of FIG. 1 voltage identified by one of the letters A to G has a binary "1" in one of the first seven of the ten amplitude bit positions. A voltage value on a linear section, with the exception of section OA, is identified by a "1" at the bit position of the II-bit code, which corresponds to the lower value of this section, identified by a letter, and which corresponds to the last three bits in the 7th -Bit code with identical bits in the immediately following bit positions. All other bits of the II-bit code correspond to the binary "0"., Voltages on the section OA, with the exception of !!, the value A, are represented in the 11-bit code by the last three bits of the code, which are also the correspond to the last three bits of the 7-bit code. These conditions are met by the 7/11 bit code converter, the details of which are shown in FIG. 4 are shown.

F i g. 4 zeigt die logische Schaltung eines erfindungsgemäßen 7/11-Bit-Codeumsetzers. Der Codeumsetzer hat sieben Eingänge El, El ... El und elf Ausgänge Al, Al ... All. Der Eingang El ist unmittelbar mit dem Ausgang A1 verbunden, da hierüber nur das Polaritätsbit unverändert übertragen wird. Signale an den Eingängen El, E3 und EA gelangen teils unmittelbar, teils über Inverter I, 2 und 3 zu den UND-NICHT-Schaltungen 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 und 11. Die Eingänge El ... EA, die Inverter I ... 3 und die UND-NICHT-Schaltungen 4 ... 10 sind so miteinander verbunden, daß bei jeder Codekombination an den Eingängen El bis EA am Ausgang nur einer der UND-NICHT-Schaltungen 4 ... 10 ein Signal auftritt. Die UND-NICHT-Schaltung 11 ist so angeschlossen, daß sie ein Ausgangssignal abgibt, entweder wenn auch die UND-NICHT-Schaltung 10 ein Ausgangssignal abgibt oder wenn alle Signale an den Eingängen El ... EA den binären Wert »0« haben. Die Ausgänge der UND-NICHT-Schaltungen 4, 5, 6, 7, 8, 9 und 10 sind je mit einem Eingang einer der ihnen zugeordneten ODER-NICHT-Schaltungen 12, 40, 41, 43, 43, 44 bzw. 45 verbunden, so daß ein Ausgangssignal an einer der UND-NICHT-Schaltungen 4 ... 10 an der ihr zugeordneten ODER-NICHT-Schaltung 12, 40 ... 45 und damit an einer der Ausgangsklemmen Al ... A% ein Ausgangssignal bewirkt. Ein Ausgangssignal der UND-NICHT-Schaltung 11 gelangt über einen Inverter 18 zu je einem Eingang der drei UND-NICHT-Schaltungen 25, 32 undF i g. 4 shows the logic circuit of a 7/11 bit code converter according to the invention. The code converter has seven inputs El, El ... El and eleven outputs Al, Al ... All. The input El is directly connected to the output A1 , since only the polarity bit is transmitted unchanged via this. Signals at the inputs El, E3 and EA arrive partly directly, partly via inverters I, 2 and 3 to the AND-NOT circuits 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 and 11. The inputs El ... EA, the inverters I ... 3 and the AND-NOT circuits 4 ... 10 are connected to one another in such a way that with each code combination at the inputs El to EA at the output only one of the AND-NOT circuits 4 ... 10 a signal occurs. The AND-NOT circuit 11 is connected in such a way that it emits an output signal, either when the AND-NOT circuit 10 also emits an output signal or when all signals at the inputs El ... EA have the binary value "0". The outputs of the AND-NOT circuits 4, 5, 6, 7, 8, 9 and 10 are each connected to an input of one of the OR-NOT circuits 12, 40, 41, 43, 43, 44 or 45 assigned to them , so that an output signal at one of the AND-NOT circuits 4 ... 10 at the OR-NOT circuit 12, 40 ... 45 assigned to it and thus at one of the output terminals A1 ... A% causes an output signal. An output signal of the AND-NOT circuit 11 passes via an inverter 18 to one input each of the three AND-NOT circuits 25, 32 and

39. In gleichartiger Weise gelangt ein Ausgangssignal des Inverters 12 an je einen Eingang der drei-UND-NICHT-Schaltungen 19, 26 und 33. Ein Ausgangssignal der UND-NICHT-Schaltung 5 kommt über einen Inverter 13 an je einen Eingang der UND-NICHT-Schaltungen 20, 27 und 34 und in gleicher Weise die Ausgangssignale der UND-NICHT-Schaltungen 6, 7, 8 und 9 über diesen zugeordnete Inverter 14, 15, 16 bzw. 17 zu Vielfachschaltungen der ersten39. In a similar manner, an output signal of the inverter 12 arrives at one input each of the three AND-NOT circuits 19, 26 and 33. An output signal from the AND-NOT circuit 5 arrives via an inverter 13 at one input each of the AND- NOT circuits 20, 27 and 34 and, in the same way, the output signals of the AND-NOT circuits 6, 7, 8 and 9 via inverters 14, 15, 16 and 17 assigned to them to multiple circuits of the first

Eingänge der UND-NICHT-Schaltungen 21, 28, 35; 22, 29, 36; 23, 30, 37 und 24, 31, 38. Die zweiten Eingänge der UND-NICHT-Schaltungen 19 ... 25 sind mit dem Eingang £5, die zweiten Eingänge der UND-NICHT-Schaltungen 26 ... 32 mit dem Eingang £6 und die zweiten Eingänge der UND-NICHT-Schaltungen 33 ... 39 mit dem Eingang .£7 des Codeumsetzers verbunden. Die Ausgänge derÜND-NICHT-Schaltungen 19 ... 39 sind mit den ODER-NICHT-Schaltungen 40 ... 48 so verbunden, daß wenn eine der UND-NICHT-Schaltungen 4 ... 10 ein Ausgangssignal an einen der ihnen zugeordneten Ausgänge Al ... A8 liefert, den Signalen an den Eingängen £5 ... £7 gleiche Signale an den drei auf den durch die UND-NICHT-Schaltungen 4 ... 10 angesteuerten Ausgang unmittelbar aufeinanderfolgenden Ausgängen auftreten. Wenn alle Signale an den Eingängen £2 ... £4 den binären Wert »0« haben, und daher an den Ausgängen Al ... ,48 kein Ausgangssignal auftritt, so werden, gesteuert durch das Ausgangssignal des Inverters 18 und die UND-NICHT-Schaltungen 25, 32 und 39, die Signale an den Eingangsklemmen £5 ... £7 an die Ausgangsklemmen A 9 ... Λ11 übertragen.Inputs of the AND-NOT circuits 21, 28, 35; 22, 29, 36; 23, 30, 37 and 24, 31, 38. The second inputs of the AND-NOT circuits 19 ... 25 are with the input £ 5, the second inputs of the AND-NOT circuits 26 ... 32 with the input £ 6 and the second inputs of the AND-NOT circuits 33 ... 39 are connected to the input £ 7 of the code converter. The outputs of the AND-NOT circuits 19 ... 39 are connected to the OR-NOT circuits 40 ... 48 so that if one of the AND-NOT circuits 4 ... 10 sends an output signal to one of the outputs assigned to them Al ... A 8 supplies, the signals at the inputs £ 5 ... £ 7 occur at the three outputs which are directly consecutive to the output controlled by the AND-NOT circuits 4 ... 10. If all signals at the inputs £ 2 ... £ 4 have the binary value "0", and therefore no output signal occurs at the outputs A1 ..., 48, then, controlled by the output signal of the inverter 18 and the AND- NOT circuits 25, 32 and 39, which transmit signals at input terminals £ 5 ... £ 7 to output terminals A 9 ... Λ11.

Bei der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der Dekodiereinrichtung liegen die den zu gewinnenden Analogwerte entsprechenden Spannungswerte zwar auf derselben Kompandierungskennlinie wie die beim Codieren verwendeten Vergleichsspannungen, jedoch jeweils in der Mitte zwischen zwei der dort verwendeten Spannungswerten. Es wurde erläutert, daß diese Mittenwerte durch Codezeichen wiedergegeben werden können mit einem zusätzlichen, den vier oder drei dem 7-Bit-Code entsprechenden Bits im 11-Bit-Code folgenden Bit mit dem binären Wert »1«. Wenn die dem 7-Bit-Code entsprechenden Bits in den letzten vier Bitstellen des 11-Bit-Codes auftreten, ist eine weitere Bitstelle erforderlich, so daß sich ein 12-Bit-Code ergibt. Die Schaltung eines hierfür geeigneten 7/12-Bit-Codeumsetzers ist in F i g. 5 dargestellt.In the described preferred embodiment of the decoding device, the ones to be obtained are located Analog values correspond to voltage values on the same companding characteristic as that of the Coding used equivalent voltages, but in the middle between two of the used there Voltage values. It was explained that these center values are represented by code characters can be followed by an additional bit in the 11-bit code that corresponds to the four or three bits corresponding to the 7-bit code Bit with the binary value "1". If the bits corresponding to the 7-bit code are in the last four bit positions of the 11-bit code occur is a further bit position required so that a 12-bit code results. The circuit of a suitable 7/12-bit code converter is in Fig. 5 shown.

Die F i g. 5 zeigt einen 7/12-Bit-Codeumsetzer, der in der bevorzugten Ausführungsform der Decodiereinrichtung dem Block 115 in F i g. 3 entspricht. Dieser Codeumsetzer enthält dieselben logischen Schaltungen wie der 7/11-Bit-Codeumsetzer nach F i g. 4, hat jedoch einen zusätzlichen Ausgang A12, und die ODER-NICHT-Schaltungen 43, 44, 45, 46, 47 und 48 haben je einen weiteren Eingang. Die Ausgangsklemme A12 ist unmittelbar mit dem Ausgang des Inverters 18 und die zusätzlichen Eingänge der ODER-NICHT-Schaltungen 43 ... 38 mit entsprechenden Ausgängen der UND-NICHT-Schaltungen 4 ... 9 verbunden. Diese Schaltungsanordnung arbeitet so, daß zusätzlich zu den von einer Anordnung nach F i g. 4 je nach den Signalen an den Eingangsklemmen El... El an drei oder vier Ausgangsklemmen gelieferten Signalen ein zusätzliches Ausgangssignal mit dem binären Wert »1« an der nächstfolgenden Ausgangsklemme auftritt. Wenn z. B. an den Eingängen El ... El das Codezeichen 111111 liegt, treten sowohl in der Schaltung nach F i g. 4 als auch in der Schaltung nach F i g. 5 Signale an den Ausgängen Al, A3, A4 und A5, in der Schaltung nach F i g. 5 jedoch zusätzlich auch am Ausgang A 6 auf.The F i g. FIG. 5 shows a 7/12 bit transcoder which, in the preferred embodiment of the decoder, corresponds to block 115 in FIG. 3 corresponds. This code converter contains the same logic circuits as the 7/11 bit code converter according to FIG. 4, but has an additional output A 12, and the OR-NOT circuits 43, 44, 45, 46, 47 and 48 each have an additional input. The output terminal A 12 is connected directly to the output of the inverter 18 and the additional inputs of the OR-NOT circuits 43 ... 38 to corresponding outputs of the AND-NOT circuits 4 ... 9. This circuit arrangement works in such a way that, in addition to that of an arrangement according to FIG. 4 Depending on the signals at the input terminals El ... El, an additional output signal with the binary value »1« appears at the next output terminal at three or four output terminals. If z. B. at the inputs El ... El is the code 111111, occur both in the circuit according to F i g. 4 as well as in the circuit according to FIG. 5 signals at the outputs A1, A3, A4 and A5, in the circuit according to FIG. 5, however, also at output A 6.

Claims

65 claims:

1. Encoding device based on the feedback method and decoding device for pulse code modulation transmission systems, for a non-linear, multiple kinked companding characteristic, with one that can be set via control inputs Voltage source for the output of a linearly graduated series of fixed voltage values that are stored in the coding device in the feedback branch between the output and an input of a comparison circuit is inserted, is controlled by the code elements output by the comparison circuit via a logic circuit and Supplies comparison voltages to the comparison circuit, and in the decoder by the received code characters are set and output voltages corresponding to the ones to be recovered Outputs analog signals, characterized in that one of the control inputs the voltage source upstream of the second logic circuit so selected control signals indicates that the voltage source is only certain, non-linearly stepped, on the multiple kinked Companding characteristic supplies lying voltage values.

2. Encoding device and decoding device according to claim 1, characterized in that the second logic circuit in front of the control inputs ** of the voltage source has as many inputs as a transmitted PCM character bit positions and as many outputs as the linearly stepped voltage source control inputs and that the logic circuit as a code converter code characters with as many bit positions as a transmitted PCM character converts into equivalent code characters with as many bit positions as the linearly stepped voltage source has control inputs.

3. Coding device and decoding device according to claim 2, for a PCM transmission system with 7-digit PCM code characters, characterized in that the code converter (F i g. 4) converts the supplied 7-bit code characters into equivalent characters of an 11- Bit codes converts the code converter to seven input terminals (£ 1 ... £ 7) for the parallel and successive reception of the seven bits of a 7-bit code character and eleven output terminals (A1 ... A 11) for the parallel and successive delivery of an 11-bit code character equivalent to the input-side 7-bit code character has that its first input terminal (£ 1) is directly connected to the first output terminal (A 1), that the second, third and fourth of the consecutive input terminals (£ 2 ... £ 4) are connected via gate circuits (1 ... 10) with the second to eighth of the consecutive output terminals (Al ... AS) in such a way that, depending on the input terminals (£ 2 ... £ 4) lying signals to only one or r none of the output terminals (Al ... AS) receives a signal that the fifth, sixth and seventh input terminal (£ 5 ... £ 7) via further gate circuits (19 ... 39) with the second to eleventh output terminal (Al ... All) are connected in such a way that three signals identical to the signals at the fifth, sixth and seventh input terminal (£ 5 ... £ 7) appear on the signals at the second, third and fourth input terminal (£ 2. .. £ 4) energized output terminal immediately consecutive three output terminals or, if there are no signals at the second to fourth input terminal

(El. .. E4) no signal occurs at one of the output terminals (A2 ... A 8), at the ninth, tenth and eleventh output terminal (A9 ... A 11) and that the adjustable voltage source has eleven control inputs.

4. Decoder according to. Claim 2 for a PCM transmission system imV7-digit PCM code characters, with an adjustable voltage source for the delivery of a series of fixed voltage values in the middle between the voltage levels used to form the code characters to be transmitted and the next higher voltage level, characterized in that the Code converter (Fig. 5) converts the supplied 7-bit code characters into equivalent characters of an 11-bit code so that the code converter converts seven input terminals (El ... ET) for the parallel and consecutive reception of the seven bits of a 7- Bit codes and twelve output terminals (A1 ... A12) for the parallel and successive delivery of the twelve bits of an 11-bit code symbol that is equivalent to the input 7-bit code symbol, so that its first input terminal (£ 1) directly connects to the first Output terminal Al) is connected so that the second, third and fourth of the successive input terminals (El ... E4) via gate circuits (1 ... 10) are connected to the second to eighth of the successive output terminals (A 2 ... A 8) in such a way that, depending on the signals at the three input terminals (El ... E4) , only one or none of the output terminals (Al ... A 8) a signal occurs that the fifth, sixth and seventh input terminal (E5 ... ET) via further gate circuits (19 ... 39) with the second to eleventh output terminal (Al ... AU) are connected in such a way that three signals identical to the signals at the fifth, sixth and seventh input terminal (£ 5 ... ET) appear directly at the output terminal excited by signals at the second, third and fourth input terminal (El ... EA) consecutive three output terminals or, if no signal occurs at one of the output terminals (A 1 ... A 8) at the second to fourth input terminal (El ... E4) , at the ninth, tenth and eleventh output terminal (A9 . .. AU) that the on by signals at the fifth, sixth and seventh Input terminal (E5 ... El) excited output terminals next following output terminal is energized in any ^ case and that the adjustable chip '* voltage source twelve control inputs has.

For this purpose 3 sheets of drawings