JPS62110326A - Adaptive delta modulator-demodulator - Google Patents

Adaptive delta modulator-demodulator

Info

Publication number
JPS62110326A
JPS62110326A JP25130485A JP25130485A JPS62110326A JP S62110326 A JPS62110326 A JP S62110326A JP 25130485 A JP25130485 A JP 25130485A JP 25130485 A JP25130485 A JP 25130485A JP S62110326 A JPS62110326 A JP S62110326A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
control
circuit
shift register
counter
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.)
Pending
Application number
JP25130485A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiichi Ishikawa
石川 清一
Yasutoshi Nakama
保利 中間
Masayuki Misaki
正之 三崎
Kimiharu Watanabe
渡辺 公治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP25130485A priority Critical patent/JPS62110326A/en
Publication of JPS62110326A publication Critical patent/JPS62110326A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent the signal error and to simplify a circuit generating a control signal at a prescribed period by applying either up-control or down- control to an up-down counter based on a data stored in a shift register and connecting the circuit generating the control signal with a prescribed period independently of the data in the shift register for the other control. CONSTITUTION:A down-control signal generating circuit generates a down signal independently of an up-down counter control circuit 3. When an up-signal 37 has priority while an up-down counter 4 gives a minimum value, it is required to stop a down signal 91 when the up signal 37 is generated. Then a NOR gate 901, an OR gate 902 and an inverting gate 903 are combined with a down- control signal generating circuit 9, and the final down signal 92 is fed to the up-down counter 4. The down signal is generated by the down control signal generating circuit 9.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はアナログ信号を1ビツトのデジタル信号に、1
ビツトのデジタル信号をアナログ信号に変換する適応形
デルタ変・復調器の量子化ステップ量を決定する制御回
路に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application This invention converts an analog signal into a 1-bit digital signal.
This invention relates to a control circuit that determines the quantization step amount of an adaptive delta modulator/demodulator that converts a bit digital signal into an analog signal.

従来の技術 デルタ変・復調器は回路が簡単で低コストに実現される
ために電話器をはじめ多くの分野で用いられている。し
かし、アナログ入力信号が急激に変化する場合には一定
の量子化ステップ量では変調が追従できなくなり、過負
荷歪が生じる。量子化ステップ景を大きくすると過負荷
歪を低減できるが、反面量子化雑音が増加する。過負荷
歪と量子化雑音を低減するために、入力信号の変化の緩
急に適応して量子化ステップ量を制御することがよく行
なわれる。これは適応形デルタ変・復調方式とよばれ各
種のアルゴリズムとそれを具現化する変・復調器が実現
されている。
Conventional delta modulator/demodulators are used in many fields including telephones because their circuits are simple and can be realized at low cost. However, when the analog input signal changes rapidly, the modulation cannot follow it with a fixed quantization step amount, resulting in overload distortion. Increasing the quantization step size can reduce overload distortion, but on the other hand, quantization noise increases. In order to reduce overload distortion and quantization noise, the amount of quantization steps is often controlled in response to changes in the input signal. This is called an adaptive delta modulation/demodulation method, and various algorithms and modulation/demodulators that embody these algorithms have been realized.

第4図に従来の適応形デルタ変調器のブロック図を示す
。コンパレータ1は入力端子11に入力されるアナログ
入力信号と入力端子12に入力されるデルタ変調帰還信
号とを比較し、2つの信号の大小によって論理的に°′
1”または0″のデジタル信号を出力する。このコンパ
レータ1から出力される°(11ff 、 It □ 
11のデジタル値はアナログ−デジタル変換(以後A/
D変換と称す)の出力となるとともに、nビットの記憶
容量を持つシフトレジスタ2にクロック発生回路8から
の出力クロック(CK1 )81に同期して取り込まれ
る。
FIG. 4 shows a block diagram of a conventional adaptive delta modulator. Comparator 1 compares the analog input signal input to input terminal 11 and the delta modulation feedback signal input to input terminal 12, and logically calculates °' depending on the magnitude of the two signals.
Outputs a 1" or 0" digital signal. This comparator 1 outputs °(11ff, It □
The digital value of 11 is analog-digital conversion (hereinafter A/
At the same time, it is taken into the shift register 2 having a storage capacity of n bits in synchronization with the output clock (CK1) 81 from the clock generation circuit 8.

シフトレジスタ2からはnビットの記憶値及び記憶値を
論理反転させた値の合計2nビツトがアップダウンカウ
ンター制御回路(以後、制御回路と略称する。)3に入
力される。制御回路3はシフトレジスタ2からの2nビ
ツトの入力データと、アップダウンカウンター(以後、
カウンターと略称する。)4が出力するmビットのデー
タをもとに、クロック発生回路8からのクロック(CK
2)82に同期してカウンター4の値をアップあるいは
ダウンする制御信号を出力する。
From the shift register 2, a total of 2n bits, which is an n-bit stored value and a logically inverted value of the stored value, is input to an up/down counter control circuit (hereinafter abbreviated as control circuit) 3. The control circuit 3 receives 2n-bit input data from the shift register 2 and an up/down counter (hereinafter referred to as
It is abbreviated as counter. ) 4 outputs a clock (CK
2) Output a control signal to increase or decrease the value of the counter 4 in synchronization with 82.

第6図に4ビツトのシフトレジスタ2、制御回路3、カ
ウンター4、クロック発生回路8の相関を示す回路を示
しである。シフトレジスタ2は現時点のコンパレータ1
の出力値Q。及び1〜3クロツク以前の値Q、〜Q、を
記憶している。シフトレジスタ2の記憶値4ビツトはH
ANDゲート301に入力され、記憶値の論理反転出力
4ビツトはHANDゲート302に出力される。両NA
NDゲート301,302の出力31.32はANDゲ
ート303に出力される。ANDゲー)303の出力3
3はシフトレジスタの記憶値の4ピント全てが論理的に
等しい時゛0″′となり、いずれか1つでも異っている
時は′°1”となる。ANDゲート303の出力33は
ORゲート306に入力されるとともに反転ゲート3o
4を介してORゲート306に入力される。両ORゲー
ト3o5゜306によシ、シフトレジスタ2の記憶値が
全て等しい時にカウンター4の値をアップさせる信号3
7が等しくない時にダウンさせる信号38が出力される
FIG. 6 shows a circuit showing the correlation among the 4-bit shift register 2, control circuit 3, counter 4, and clock generation circuit 8. Shift register 2 is current comparator 1
The output value Q. and the values Q, ~Q, from 1 to 3 clocks ago are stored. The 4-bit value stored in shift register 2 is H.
The 4-bit logically inverted output of the stored value is input to an AND gate 301 and output to a HAND gate 302. Both NA
Outputs 31 and 32 of the ND gates 301 and 302 are output to an AND gate 303. AND game) 303 output 3
3 becomes ``0'' when all four pins of the values stored in the shift register are logically equal, and becomes ``1'' when any one of them is different. The output 33 of the AND gate 303 is input to the OR gate 306 and is also input to the inverting gate 3o.
4 to the OR gate 306. Both OR gates 3o5゜306 generate a signal 3 that increases the value of the counter 4 when all the values stored in the shift register 2 are equal.
A signal 38 is output to bring down when 7 is not equal.

第6図にタイミングチャートを示す。カウンター4はこ
の例の場合、アップ、ダウン信号の立ち上がりエツジで
カウンター4の出力値が上下に変えられる。この例のカ
ウンター4は3ビットの出力を持つものであり、AがM
SB、CがLSBである。カウンター4の出力ABCは
制御回路3のANDゲート3o7及びNORゲート30
8に入力される。ABCが全てtll 1 nの時、A
NDゲート307が1′″を出力するためにORゲート
305はいかなる状態でも°1″となり、カウンター4
をアップするアップ信号37が停止する。
FIG. 6 shows a timing chart. In this example, the output value of the counter 4 is changed upward or downward at the rising edge of the up or down signal. Counter 4 in this example has a 3-bit output, and A is M
SB and C are LSB. The output ABC of the counter 4 is output from the AND gate 3o7 and the NOR gate 30 of the control circuit 3.
8 is input. When ABC is all tll 1 n, A
Since the ND gate 307 outputs 1'', the OR gate 305 becomes 1'' in any state, and the counter 4
The up signal 37 that raises the signal stops.

まだABCが全テ′to11ノ時、NORゲート308
が1”を出力するためにORゲート3o6はいかなる状
態でも°゛1′”となり、ダウ/信号38が停止する。
When ABC is still all Te'to11, NOR gate 308
Since outputs 1'', the OR gate 3o6 becomes 1'' in any state, and the DOW/signal 38 stops.

さらに量子化ステップ量決定回路であるmビット直線形
デジタルアナログ変換器6はカウンター4のmビット出
力を直線的にD/ム変換を行い電圧値としての量子化ス
テップ量を決定する。量子化ステップ量は正負パルス発
生部6に入力される。
Further, the m-bit linear digital-to-analog converter 6, which is a quantization step amount determination circuit, linearly performs D/M conversion on the m-bit output of the counter 4, and determines the quantization step amount as a voltage value. The quantization step amount is input to the positive/negative pulse generator 6.

コンパレータ1の出力値13は非反転器601及び反転
器602を介してスイッチ603.スイッチ604のオ
ン(ON)、オフ(OFF)の制御信号となる。スイッ
チ603.604がONされると量子化ステップ量の電
圧値は抵抗6o5.抵抗608を介してオペアンプ60
9に接続され、最終的にはクロック発生回路8のクロッ
ク(GKl)に同期して量子化ステップ量が変化する正
負のパルスが積分器71の入力端子71に出力されるこ
ととなる。積分器7は入力された正負パルスをコンデン
サ7o1.抵抗702.703.オペアンプ704によ
り積分し、アナログ信号に復調する。
The output value 13 of the comparator 1 is passed through a non-inverter 601 and an inverter 602 to a switch 603. This is a control signal for turning on (ON) and off (OFF) the switch 604. When the switches 603 and 604 are turned on, the voltage value of the quantization step amount is changed to the resistor 6o5. Operational amplifier 60 via resistor 608
9, and finally a positive/negative pulse whose quantization step amount changes in synchronization with the clock (GKl) of the clock generating circuit 8 is outputted to the input terminal 71 of the integrator 71. The integrator 7 inputs the input positive and negative pulses to a capacitor 7o1. Resistance 702.703. It is integrated by an operational amplifier 704 and demodulated into an analog signal.

復調されたアナログ信号はデルタ変調帰還信号としてコ
ンパレータ1の1つの入力端子12に印加される。
The demodulated analog signal is applied to one input terminal 12 of the comparator 1 as a delta modulated feedback signal.

適応形デルタ復調器は第4図に示した変調器からコンパ
レータ1が除かれたもので変調器のデジタル出力が直接
シフトレジスタ2に入力されることにより実現される。
The adaptive delta demodulator is obtained by removing the comparator 1 from the modulator shown in FIG. 4, and is realized by directly inputting the digital output of the modulator to the shift register 2.

積分器7の出力が復調器のアナログ出力信号となる。The output of the integrator 7 becomes the analog output signal of the demodulator.

発明が解決しようとする問題点 このように従来の回路では、アップダウンカウンター4
のアップあるいはダウンの制御はシフトレジスタ2に蓄
えられたデータのみによって決定されることになる。す
なわち、カウンター4の出力が全て“′1゛9あるいは
パ0′”の時以外には、シフトレジスタ2のデータが全
て等しい時にはアッブ制御がそれ以外の時には必ずダウ
ン制御がカウンター4に対して働くことになる。このよ
うな制御は量子化ステップ量を出来るだけ小さくしよう
と働くため量子化雑音を小さくするという利点を持つ。
Problems to be Solved by the Invention In this way, in the conventional circuit, the up/down counter 4
The up or down control of the shift register 2 is determined only by the data stored in the shift register 2. In other words, except when the outputs of counter 4 are all "1, 9 or 0", when all the data in shift register 2 are equal, up control is applied; otherwise, down control is always applied to counter 4. It turns out. This type of control works to minimize the quantization step amount, so it has the advantage of reducing quantization noise.

反面アナログ入力信号が急峻に変化した時に量子化ステ
ップ量を急峻に大きく変化させることは困難である。さ
らに、デジタルデータが1”の連続で信号が急激に変化
している時に雑音等の影響でシフトレジスタ2に” o
 ”が間違って蓄えられた場合には、この間違いはシフ
トレジスタ2のメモリーの数の回数だけアップ制御の信
号を出すことができないばかりか反対に量子化ステップ
量を小さくするようにダウン制御の信号をメモリーの数
の回数作ってしまうことになってしまい、わずかなエラ
ーが大きなエラーを生じてしまうという欠点を持つもの
である。
On the other hand, when the analog input signal changes sharply, it is difficult to drastically change the quantization step amount. Furthermore, when the digital data is continuously 1'' and the signal is changing rapidly, the shift register 2 may be affected by noise etc.
” is stored incorrectly, this error means that not only will it not be possible to issue an up control signal as many times as the number of memories in shift register 2, but on the contrary, a down control signal will not be issued to reduce the quantization step amount. This has the disadvantage that a small error can result in a large error, as it ends up creating the same number of times as there is memory.

問題点を解決するだめの手段 本発明は上記問題点を解決するため、アップダウ/カウ
ンターのアップおよびダウンの制御のいずれか一方のみ
をシフトレジスタに蓄えられだデ〜りをもとに制御し、
他の一方をシフトレジスタのデータとは無関係に一定の
周期で制御信号を発生する回路に接続するものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention controls only one of the up and down controls of the up-down/counter based on the data stored in the shift register,
The other end is connected to a circuit that generates a control signal at a constant cycle regardless of the data in the shift register.

作用 本発明は上記した構成により、例えばアップ制御をシフ
トレジスタに蓄えられたデータをもとに制御するとした
場合、ダウン制御を行うだめの信号を発生する回路が作
る信号の周期を長くすることにより急峻なアナログ入力
信号にも追従した大きな量子化ステップ量を急峻に実現
できるものである。量子化雑音を軽減するには周期を短
くすることによυ実現でき、周期の長短の制御も容易に
実現できるため、システムが扱う信号によっては相反す
る、信号に対する追従性と、量子化雑音、との両者がう
まく均衡する設定が可能である。また、雑音等によるシ
フトレジスタへのデータへの間違った蓄積もアップ制御
のみに影響するだけでダウン制御に対しては無関係であ
るためにエラーも小さくて済む。
Effect of the present invention With the above-described configuration, for example, when up control is controlled based on data stored in a shift register, by lengthening the period of the signal generated by the circuit that generates the signal for performing down control. It is possible to rapidly realize a large quantization step amount that follows even a steep analog input signal. Quantization noise can be reduced by shortening the period υ, and it is also easy to control the length and shortness of the period, so depending on the signal handled by the system, signal followability and quantization noise can be reduced. It is possible to set a balance between the two. In addition, erroneous accumulation of data in the shift register due to noise or the like only affects up control and is unrelated to down control, so errors can be small.

実施例 第1図は本発明の量子化ステップ量を決定する制御回路
を含んだ適応形デルタ変調器の一実施例を示すブロック
図である。第1図において、コンパレータ1、シフトレ
ジスタ2、アップダウンカウンター4、デジタルアナロ
グ変換器6、正負パルス発生部6、積分器7、クロック
発生回路8は第4図に示した従来例のものと同等のもの
であり、さらにダウン制御信号発生回路9を含む。ダウ
ン制御信号発生回路はアップダウンカウンター制御回路
3に無関係にダウン信号91を発生する。しかしながら
アップダウンカウンター4が最低値になっている時及び
アップ信号37を優先するとアップ信号37が発生して
いる時にはダウン信号91を停止させる事が必要である
。そこでNORゲート901 、ORゲー)902.反
転ゲート903がダウン制御信号発生回路9と組み合わ
され、最終のダウン信号92がアップダウンカウンター
4に印加される。
Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an adaptive delta modulator including a control circuit for determining the amount of quantization steps according to the present invention. In FIG. 1, a comparator 1, a shift register 2, an up/down counter 4, a digital-to-analog converter 6, a positive/negative pulse generator 6, an integrator 7, and a clock generator 8 are the same as those of the conventional example shown in FIG. It further includes a down control signal generation circuit 9. The down control signal generation circuit generates the down signal 91 regardless of the up/down counter control circuit 3. However, it is necessary to stop the down signal 91 when the up/down counter 4 is at the lowest value and when the up signal 37 is being generated if priority is given to the up signal 37. Therefore, NOR gate 901, OR gate) 902. The inverting gate 903 is combined with the down control signal generation circuit 9 and the final down signal 92 is applied to the up/down counter 4.

第3図はアップダウンカウンター4に一定の周期でアッ
プ信号を加える第2の実施例である。
FIG. 3 shows a second embodiment in which an up signal is applied to the up/down counter 4 at regular intervals.

第1の実施例と同様の構成であり、第1の実施例がダウ
ン信号をダウン制御信号発生回路9によって作っていた
のに対して、第2の実施例はアップ信号をアップ制御信
号発生回路9′によって周期的に作り出し、アップダウ
ンカウンター4の値をアップさせるものである。ダウン
信号はアップダウンカウンター制御回路3によって第6
図に示された様にして作られる。
It has the same configuration as the first embodiment, and while the first embodiment generates the down signal by the down control signal generation circuit 9, the second embodiment generates the up signal by the up control signal generation circuit. 9' periodically to increase the value of the up/down counter 4. The down signal is sent to the sixth up/down counter control circuit 3.
It is made as shown in the figure.

発明の効果 以上述べたように、本発明によれば簡単な回路構成で適
応形デルタ変・復調器の適応量子化ステップ量を扱う信
号の種類にあわせて、緩急自在に変化させることができ
るものである。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the adaptive quantization step amount of the adaptive delta modulator/demodulator can be changed rapidly or slowly according to the type of signal handled with a simple circuit configuration. It is.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の第1の実施例の適応形デルタ変・復調
器回路を示すブロック図、第2図は同第1の実施例にお
いてアップダウンカウンターへの入出力の関係を示すタ
イミングチャート、第3図は本発明の他の実施例を示す
ブロック図、第4図は従来の適応形デルタ変・復調器を
示すプロック図、第6図はシフトレジスタ2とアップダ
ウンカウンターとアップダウンカウンター制御部との関
係を示すブロック図、第6図は従来の適応形デルタ変・
復調器のアップダウンカウンターへの入出力の関係を示
すタイミングチャートである。 1・・・・・・コンパレータ、2・・・・・・シフトレ
ジスタ、3・・・・・・アップダウンカウンター制御回
路、4・・・・・・アップダウンカウンター、6・・・
・・・mビットデジタルアナログ変換器、6・・・・・
・正負パルス発生部、7・・・・・・積分器、8・・・
・・・クロック発生回路、9・・・・・・ダウン制御信
号発生回路、9′・・・・・・アップ制御信号発生回路
FIG. 1 is a block diagram showing an adaptive delta modulator/demodulator circuit according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a timing chart showing the relationship between input and output to an up-down counter in the first embodiment. , FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention, FIG. 4 is a block diagram showing a conventional adaptive delta modulator/demodulator, and FIG. 6 is a block diagram showing a shift register 2, an up-down counter, and an up-down counter. A block diagram showing the relationship with the control unit, Figure 6 is a conventional adaptive delta variable
3 is a timing chart showing the relationship between input and output to an up-down counter of a demodulator. 1... Comparator, 2... Shift register, 3... Up/down counter control circuit, 4... Up/down counter, 6...
... m-bit digital analog converter, 6...
・Positive/negative pulse generator, 7...Integrator, 8...
. . . Clock generation circuit, 9 . . . Down control signal generation circuit, 9' . . . Up control signal generation circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 入力アナログ信号と積分器出力信号とを1ビット毎に比
較し、その誤差符号が正あるいは負に応じて“1”また
は“0”を発生するデルタ変・復調器に、更にデルタ変
調された“1”または“0”の連続した有限個数のデジ
タル信号データをもとに量子化ステップ量を増減させる
回路と、デジタル信号データには無関係に量子化ステッ
プ量を一定の周期で減少もしくは増加させる回路を合わ
せ持ったことを特徴とする適応形デルタ変・復調器。
A delta modulator/demodulator compares the input analog signal and the integrator output signal bit by bit, and generates a "1" or "0" depending on whether the error sign is positive or negative. A circuit that increases or decreases the quantization step amount based on a finite number of continuous digital signal data of 1 or 0, and a circuit that decreases or increases the quantization step amount at a constant cycle regardless of the digital signal data. An adaptive delta modulator/demodulator that is characterized by having both of the following.
JP25130485A 1985-11-08 1985-11-08 Adaptive delta modulator-demodulator Pending JPS62110326A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25130485A JPS62110326A (en) 1985-11-08 1985-11-08 Adaptive delta modulator-demodulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25130485A JPS62110326A (en) 1985-11-08 1985-11-08 Adaptive delta modulator-demodulator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62110326A true JPS62110326A (en) 1987-05-21

Family

ID=17220814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25130485A Pending JPS62110326A (en) 1985-11-08 1985-11-08 Adaptive delta modulator-demodulator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62110326A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH05259917A (en) Low-noise switch capacitor digital-to-analog converter
JPH0219654B2 (en)
WO1990000836A1 (en) Delta modulator with integrator having positive feedback
JPH1041823A (en) Digital/analog converter
JPH0783267B2 (en) Device for converting a binary signal into a DC signal proportional thereto
JP3918046B2 (en) Digital programmable phase shifter and A / D converter using such phase shifter
JPS62110326A (en) Adaptive delta modulator-demodulator
US5699064A (en) Oversampling D/A converter using a bidirectional shift register
JP2001077692A (en) D/a converting circuit
JPS6251826A (en) Adaptive delta modulator-demodulator
JP2805636B2 (en) Parallel comparison type A / D converter
JPH05276036A (en) Offset compensation circuit for a/d converter
JP2692289B2 (en) Arbitrary waveform generator
JPH0744459B2 (en) PWM circuit
JPS6311914Y2 (en)
JPH0758912B2 (en) High-speed settling D / A converter
JPH0611662Y2 (en) Digital analog converter
JPH0362326B2 (en)
JP3549910B2 (en) D / A converter
JPH075704Y2 (en) Multi-channel A / D converter
SU1492478A1 (en) Servo analog-to-digital converter
JPH02288730A (en) D/a converter
JPS6149524A (en) Analog and digital converter
JPH01220524A (en) D/a converter
JPS61269700A (en) Drive device of step motor