JP2002230677A - データ伝送回路 - Google Patents
データ伝送回路Info
- Publication number
- JP2002230677A JP2002230677A JP2001021466A JP2001021466A JP2002230677A JP 2002230677 A JP2002230677 A JP 2002230677A JP 2001021466 A JP2001021466 A JP 2001021466A JP 2001021466 A JP2001021466 A JP 2001021466A JP 2002230677 A JP2002230677 A JP 2002230677A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- signal
- bit
- data transmission
- bits
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
た、符号化雑音も低減することができるデータ伝送回路
を提供する。 【解決手段】 信号を受信、電気信号変換するセンサ1
と、センサ1の出力信号を適正なレベルまで増幅した
り、適当な周波数領域に限定するフィルタなどの電気回
路2と、電気回路2の出力信号を必要に応じて、サンプ
ル・ホールドするサンプル・ホールド回路3と、アナロ
グデジタル変換回路4と、パラレルシリアル変換回路5
とを備え、パラレルシリアル変換回路5は、極性ビット
を除いた所定数のビットで最大値を示すチャネルのレベ
ルを選択する最大値検出回路11、連続に続くゼロの個
数を検出するゼロ符号検出回路12、及びビット数を変
換するビット変換回路13を有するものである。
Description
ータ収集装置、特にソノブイにおけるデータ伝送回路に
関するものである。
置のデータ伝送は、センサで受信した信号を電気信号に
変換し、符号化を施して伝送する構成であった。図4
は、従来のデータ伝送回路の構成を示す図である。図に
おいて、20は信号を受信、電気信号変換するセンサ、
21は適正なレベルまで増幅したり、適当な周波数領域
に限定するフィルタなどの電気回路、22は必要に応じ
たサンプル・ホールド回路、23はアナログデジタル変
換回路、24はパラレルシリアル変換回路である。セン
サからデータを記録する装置までの伝送路が長く、各セ
ンサの信号をアナログのまま同時に伝送できない場合、
図4の21〜23に示す回路が必要となっている。
成の装置では、チャネル数や信号の性質により1秒間に
送信すべきデジタルデータが多くなる。標本化において
入力信号が、foHzまでの周波数帯域を有す場合、ナイキ
ストの定理を満たすために少なくとも2foでのサンプリ
ングが必要となる。現実的にはアンチエリアシングフィ
ルタの特性を実現可能なのと考え2.56foが一般的で
ある。
場合、変化分以上の十分なダイナミックレンジが必要で
あり、90dBのダイナミックレンジを得るためには、交
流信号の場合16ビットの量子化が必要になる。今チャ
ネル数を30程度、音響信号を2.5kHzまでとし、1
6ビット量子化を考えると、30×2500×2.56
×16=3072000より3.072Mbpsのデータ伝
送レートが必要になる。この場合、伝送路に周波数特性
等の制約が多い場合、伝送速度が速すぎて伝送できな
い、特殊なケーブルを採用しなければならない、周波数
帯域が広くなるため無線伝送できないという問題点があ
った。
回路は、多チャンネルデータ収集装置におけるデータ伝
送回路において、信号を受信、電気信号変換するセンサ
と、センサの出力信号を適正なレベルまで増幅したり、
適当な周波数領域に限定するフィルタなどの電気回路
と、電気回路の出力信号を必要に応じて、サンプル・ホ
ールドするサンプル・ホールド回路と、アナログデジタ
ル変換回路と、パラレルシリアル変換回路とを備え、パ
ラレルシリアル変換回路は、極性ビットを除いた所定数
のビットで最大値を示すチャネルのレベルを選択する最
大値検出回路、連続に続くゼロの個数を検出するゼロ符
号検出回路、及びビット数を変換するビット変換回路を
有するものである。
るデータ伝送回路の構成を示すブロック図、図2はこの
実施の形態のデータの例を示す図である。図において、
1は信号を受信、電気信号変換するセンサ、2は適正な
レベルまで増幅したり、適当な周波数領域に限定するフ
ィルタなどの電気回路、3は必要に応じたサンプル・ホ
ールド回路、4はアナログデジタル変換回路、5はパラ
レルシリアル変換回路であり、パラレルシリアル変換回
路5は、最大値検出回路10、ゼロ符号検出回路11、
ビット変換回路12が付加されている。
された各センサの出力は、極性を示す1ビットの極性ビ
ットB15と、レベルを示すB0〜B14の15ビット
の量子化ビットに分割される。図2に示すように、レベ
ルの重みの一番小さいビットをB0、重みの一番大きい
ビットをB14としたとき、B0の方からB14のほう
へ1ビット移動するとそのビットの重みは2倍となる。
は最大値検出回路11に入力され、極性ビットを除いた
15ビットで最大値を示すチャネルのレベルが選択され
る。このレベルはゼロ符号検出回路12に入力される。
ゼロ符号検出回路12において、最上位ビットであるB
14からB4まで連続に続くゼロの個数を検出する。
合、ゼロ符号検出回路12の出力は0となり、B14か
らB4までゼロが続いている場合、ゼロ符号検出回路1
2の出力は11となる。ここで、ゼロ符号検出回路12
の出力をn(0≦n≦11)とする。この時、nの値が
大きいと、センサは小さな信号を受信し、nの値が小さ
いとセンサは大きな信号を受信していることになる。
トのデータに変換する。この5ビットは、極性ビットB
15と、レベルを示す4ビットから構成され、レベルを
示す4ビットは、(14−n)番目のビットから(11
−n)番目のビットである。
2を参照して説明する。あるサンプルにおいて極性ビッ
トB15を除く最大レベルを示すデジタル信号出力が図
2の14に示す信号であった場合、B14〜B11にゼ
ロが連続するので図2の15に示すように、n=4とな
る。
6に示すように、極性ビットB15とB10〜B7の5
ビットになる。同時にサンプルされた図2の17に示す
ようなデータに対しても、図2の18に示すような極性
ビットB15とB10〜B7に変換する。最後に、nの
値はこの時最大11であるから4ビットの2進数で表わ
す事ができ、各チャネルの5ビットに変換されたデータ
と共にパラレルシリアル変換し伝送する。
データを5ビットとnで表わす場合、量子化による雑音
の影響を考える必要がある。信号を符号化する場合、過
負荷点を定め、その領域内を一定の法則で量子化を行
う。符号化による雑音は、過負荷雑音と量子化雑音の和
となる。この実施の形態では、入力信号を符号化すると
きの過負荷点をnで規定し、5ビットの均等量子化を計
ったことに等しいものとなっている。
対象となる信号は、海中雑音である。海中雑音は、波
浪、生物音、航行船舶音などからなる広帯域雑音であ
り、通常そのレベルの確率分布は正規分布をなしてい
る。そして、同時間帯では各センサは同じレベルの信号
を受信している。したがって、1サンプルにおいて、セ
ンサ1とセンサ2の受信した信号レベルが大きく異なっ
ていたとしても、単位時間での実効値は同じであり、レ
ベルの確率分布も同じとみなすことができる。このこと
により、過負荷点をチャネル毎に設定しなくともよく、
共通の過負荷点を設定しても符号化雑音はチャネル毎に
変動しないことになる。
の均一量子化の符号化雑音Ncは以下の計算によって算
出される。
Nq、量子化ステップ数k=2Nq−1、量子化ステップ
幅E=V/(2(Nq-1)−1)である。
値の比をとり、縦軸は符号化雑音を入力信号に対するレ
ベル比で示したグラフである。5ビットの均一量子化を
行えば、過負荷点と入力信号の実効値の比が2以上5以
下のとき符号化雑音は、入力信号に対し20dB以上低い
値である。この実施の形態においては、1サンプル毎に
絶対値の最大値を過負荷点としている。
過負荷点と入力信号の実効値の比が5以上になるが、確
率上正規分布の5σ以上の値を採ることに等しく通常無
視可能である。また、すべてのセンサが実効値の2倍以
下のレベルを受信した場合、最大値は実効値の2倍以下
で実施例では過負荷点を実効値の2倍以下に設定するこ
とになる。しかし、この場合においても過負荷雑音が増
加しているわけではなく、逆にステップが小さい量子化
を行っているのでこのサンプルにおける量子化雑音は、
通常取り得る量子化雑音よりも小さい。
に符号化雑音を入力信号に対し20dB以上小さくするこ
とが可能である。海中雑音は、図1に示す電気回路2
で、周波数特性を白色化することが可能であり、また符
号化による雑音は白色雑音と考えて良い。
小値の実効値レベルをn=11の過負荷点に設定すれば
目的とする周波数帯域全域でほぼ符号化雑音は、海中雑
音より約20dB以上小さくなる。これは入力信号に対し
0.1dB程度の雑音が加わったことに相当し、0.1dB
という値は通常無視可能な値である。よって、この実施
の形態においての符号化による雑音の影響は考えなくと
も良い。
トに圧縮する方法には、A法則やμ法則が一般的である
が、多チャンネルに適用した場合、各チャネル毎につい
て法則を適用するため圧縮効果が実施の形態よりも小さ
くなる。以上の実施の形態で示されるように、16ビッ
トのデータは5ビットで示すことができる。n(0≦n
≦11)は、4ビットで表わすことが可能であるので、
チャネル数mの場合、1サンプルの総ビット数16×m
ビットが5×m+4ビットに圧縮して伝送することが可
能となる。
示したが、よりダイナミックレンジの大きい20ビッ
ト、24ビットなどの場合でも、ダイナミックレンジ小
さい8ビットの場合でも5ビットの信号とnに変換する
ことができ、データ伝送速度を低減することが可能であ
る。
受信、電気信号変換するセンサと、センサの出力信号を
適正なレベルまで増幅したり、適当な周波数領域に限定
するフィルタなどの電気回路と、電気回路の出力信号を
必要に応じて、サンプル・ホールドするサンプル・ホー
ルド回路と、アナログデジタル変換回路と、パラレルシ
リアル変換回路とを備え、パラレルシリアル変換回路
は、極性ビットを除いた所定数のビットで最大値を示す
チャネルのレベルを選択する最大値検出回路、連続に続
くゼロの個数を検出するゼロ符号検出回路、及びビット
数を変換するビット変換回路を有ししているので、デー
タ伝送速度を低減することができ、また、符号化雑音も
低減することができるという効果を有する。
構成を示すブロック図である。
号化雑音を入力信号に対するレベル比を示したグラフで
ある。
Claims (1)
- 【請求項1】 多チャンネルデータ収集装置におけるデ
ータ伝送回路において、 信号を受信、電気信号変換するセンサと、 前記センサの出力信号を適正なレベルまで増幅したり、
適当な周波数領域に限定するフィルタなどの電気回路
と、 前記電気回路の出力信号を必要に応じて、サンプル・ホ
ールドするサンプル・ホールド回路と、 アナログデジタル変換回路と、 パラレルシリアル変換回路とを備え、 前記パラレルシリアル変換回路は、極性ビットを除いた
所定数のビットで最大値を示すチャネルのレベルを選択
する最大値検出回路、連続に続くゼロの個数を検出する
ゼロ符号検出回路、及びビット数を変換するビット変換
回路を有することを特徴とするデータ伝送回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001021466A JP3918107B2 (ja) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | データ伝送回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001021466A JP3918107B2 (ja) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | データ伝送回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002230677A true JP2002230677A (ja) | 2002-08-16 |
JP3918107B2 JP3918107B2 (ja) | 2007-05-23 |
Family
ID=18887026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001021466A Expired - Lifetime JP3918107B2 (ja) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | データ伝送回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3918107B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009225466A (ja) * | 2009-06-12 | 2009-10-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 信号の符号化装置、復号化装置、方法、プログラム、および記録媒体 |
-
2001
- 2001-01-30 JP JP2001021466A patent/JP3918107B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009225466A (ja) * | 2009-06-12 | 2009-10-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 信号の符号化装置、復号化装置、方法、プログラム、および記録媒体 |
JP4705685B2 (ja) * | 2009-06-12 | 2011-06-22 | 日本電信電話株式会社 | 信号の符号化装置、復号化装置、方法、プログラム、および記録媒体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3918107B2 (ja) | 2007-05-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107276590B (zh) | 一种信号处理方法及系统 | |
US9245529B2 (en) | Adaptive encoding of a digital signal with one or more missing values | |
EP0145788A1 (en) | Method and apparatus for transmitting digital signal | |
JP5446013B2 (ja) | 適応差分パルス符号変調の符号化装置及び復号化装置 | |
US4191858A (en) | Block digital processing system for nonuniformly encoded digital words | |
US6166873A (en) | Audio signal transmitting apparatus and the method thereof | |
JP2002230677A (ja) | データ伝送回路 | |
US4498173A (en) | Technique for digital split-channel transmission using interpolative coders and decoders | |
EP0626763B1 (en) | Method and apparatus for converting an analog signal to a digital floating-point number and a digital floating-pont number to an analog signal | |
JPS5866440A (ja) | 波形符号化方式 | |
JP3587713B2 (ja) | 適応差分パルス符号変調システム及びそのための送信機及び受信機 | |
JP3130834B2 (ja) | 移動電話機 | |
JP3220321B2 (ja) | 回線品質推定回路 | |
JP3102673B2 (ja) | 音声品質改善装置 | |
SU940216A1 (ru) | Устройство дл адаптивной магнитной звукозаписи | |
KR960016814B1 (ko) | 난청자용 서브밴드 부호화 방법 | |
JP2022124126A (ja) | Da変換装置 | |
JPH09232964A (ja) | ブロック長可変型変換符号化装置および過渡状態検出装置 | |
JPS6037658B2 (ja) | 時系列波形符号化装置 | |
CN113993028A (zh) | 信号处理电路、方法及骨传导耳机 | |
KR950002750B1 (ko) | 자동적응식 음성압축전송장치 | |
JPS62271000A (ja) | 音声の符号化方法 | |
JPS61158227A (ja) | Pcm伝送方式およびその装置 | |
JP4905725B2 (ja) | コンバータ | |
JP3129016B2 (ja) | コード変換自動切替制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040817 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060906 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060912 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061026 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070123 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070130 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3918107 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110223 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110223 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120223 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130223 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140223 Year of fee payment: 7 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |