RU2106062C1 - Digital automatic signal corrector - Google Patents
Digital automatic signal corrector Download PDFInfo
- Publication number
- RU2106062C1 RU2106062C1 RU92012485A RU92012485A RU2106062C1 RU 2106062 C1 RU2106062 C1 RU 2106062C1 RU 92012485 A RU92012485 A RU 92012485A RU 92012485 A RU92012485 A RU 92012485A RU 2106062 C1 RU2106062 C1 RU 2106062C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- signal
- inputs
- error signal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в цифровых системах передачи данных. The invention relates to telecommunications and can be used in digital data transmission systems.
Известны автоматические корректировки сигналов (АКС) с предварительной настройкой по тестовому сигналу, передаваемому по каналу связи до начала передачи данных. Такие АКС способны настраиваться в условиях больших начальных межсимвольных искажений и при значительном уровне шумов в канале. Known automatic signal correction (ACS) with pre-setting for the test signal transmitted over the communication channel before the start of data transfer. Such ACS are capable of tuning in conditions of large initial intersymbol distortions and with a significant level of noise in the channel.
В настоящее время почти исключительно реализуется АКС на основе цифровой обработки сигналов, в частности, с использованием цифровых нерекурсивных фильтров (НРФ), которые обеспечивают лучшие рабочие характеристики по сравнению с аналоговыми АКС. Известны примеры выполнения цифровых АКС в виде БИС. Однако применение в АКС обеспечивающих наибольшее быстродействие цифровых НРФ с параллельной обработкой оказывается затруднительным и дорогостоящим из-за необходимости применения в них большого количества сложных многоразрядных умножителей в отводах НРФ. Упрощение цифровой реализации АКС возможно путем исключения сложных многоразрядных умножителей, используя технику дельта-модулированных сигналов, применяя в АКС известный программируемый НРФ с двоичным сигналом на его входе и с "дельта-модулированными" коэффициентами отводов НРФ, в частности, с двоичными коэффициентами (книга: Р. Стил Принципы дельта-модуляции, 1979 г.). Currently, ACS is almost exclusively implemented on the basis of digital signal processing, in particular, using digital non-recursive filters (NRF), which provide better performance compared to analog ACS. Known examples of digital ACS in the form of LSI. However, the use in the ACS of the highest-speed digital NRFs with parallel processing is difficult and expensive due to the need to use a large number of complex multi-bit multipliers in the NRF taps. Simplification of the digital implementation of the ACS is possible by eliminating complex multi-bit multipliers using the technique of delta-modulated signals, using the well-known programmable NRF with a binary signal at its input and with "delta-modulated" tap-off coefficients of the NRF, in particular, with binary coefficients (A book: R. Steele Principles of Delta Modulation, 1979).
В качестве прототипа взят автоматический корректор сигналов, описанный в статье Беккера, Хольцмана и Лакки "Устройство автоматической коррекции для систем связи", Труды института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике, 1965, т. 53, N 1, с. 110 112, с предварительной настройкой по специальному тестовому сигналу, представляющему последовательность редко повторяющихся коротких импульсов, содержащей НРФ, выполненный на N + 1 перемножителях, выходы которых соединены со входами сумматора, выход которого является выходом НРФ, выделитель сигнала ошибки, N каскадный регистр сдвига (РГС) сигнала ошибки, выполненный с N + 1 отводами, N + 1 блоков управления коэффициентами усиления (БУКУ), каждый содержащий первый элемент И и разверсивный счетчик (РС), при этом отводы N-каскадного РГС сигнала ошибки подключены каждый ко входу сигнала ошибки соответствующего БУКУ, имеющих вход тактового сигнала. The automatic signal corrector described in the article by Becker, Holtzmann, and Lucky, “Automatic Correction Device for Communication Systems,” Proceedings of the Institute of Electrical and Electronics Engineers, 1965, v. 53, No. 1, p. 110 112, with presetting according to a special test signal representing a sequence of rarely repeated short pulses containing NRF, made on N + 1 multipliers, the outputs of which are connected to the inputs of the adder, the output of which is the output of the NRF, error signal isolator, N cascade shift register ( CWG) of the error signal, made with N + 1 taps, N + 1 gain control units (BECS), each containing the first element And and a counter counter (PC), while the taps of the N-cascade CWG signal osh bki each connected to an input error signal corresponding Buqu having a clock input.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является реализация АКС с предварительной настройкой по тестовому сигналу, выполненного на основе НРФ, практически снимающей ограничения на его создание в виде специализированной БИС, благодаря использованию техники дельта-модулированных сигналов. The problem to which the invention is directed is the implementation of ACS with pre-tuning according to a test signal made on the basis of the NRF, which practically removes the restrictions on its creation in the form of a specialized LSI, due to the use of the delta-modulated signal technique.
Поставленная задача решается тем, что в цифровой АКС, содержащий НРФ, выполненный на N + 1 перемножителях, выходы которых соединены со входами сумматора, выход которого является выходом НРФ, выделитель сигнала ошибки, N-каркасный РГС сигнала ошибки, выполненный с N + 1 отводами, N + 1 БУКУ, каждый содержащий первый элемент И и РС, при этом отводы N каскадного РГС сигнала ошибки подключены каждый ко входу сигнала ошибки соответствующего БУКУ, имеющих вход тактового сигнала, введены линейный дельта-модулятор (ЛДМ) входного сигнала, вход которого является входом цифрового АКС, последовательно соединенные двойной интегратор и решающий блок (РБ), выход которого является выходом цифрового АКС, последовательно соединенные фильтр нижних частот (ФНЧ), ЛДМ сигнала ошибки и дельта-перемножитель на постоянный коэффициент, последовательно соединенные выключатель цепи тестового сигнала и регистр задержки, причем в НРФ введен N-каскадный РГС, выполненный с N + 1 отводами, вход которого является входом НРФ, каждый N + 1 перемножитель выполнен на элементе ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, один вход которого соединен с соответствующим отводом N-каскадного РГС, а другой вход с выходом соответствующего введенного триггера, а выход является выходом перемножителя, при этом в каждый БУКУ введены второй и третий элементы И и дельта-полный сумматор, выход которого подключен к управляющему входу РС, к счетному входу которого подключен выход третьего элемента И, выходы первого и второго элементов И подключены к первому и второму входам дельта полного сумматора, выходы РС являются выходами сигналов переполнения и обнуления БУКУ и подключены ко входам соответствующего триггера, выход которого соединен с первым входом второго элемента И соответствующего БУКУ, вторые входы первого, второго и третьего элементов И являются входом тестового сигнала, первый вход первого элемента И входом сигнала ошибки, первый вход третьего элемента И входом тактового сигнала в каждом БУКУ, при этом выход ЛДМ входного сигнала соединен со входом НРФ, выход которого подключен ко входу двойного интегратора, вход и выход РБ подключены к первому и второму входам выделителя сигнала ошибки, выход которого соединен со входом ФНЧ, выход РБ подключен ко входу выключателя цепи тестового сигнала, выход регистра задержки соединен со входами тестового сигнала Т + 1 БУКУ, входы сигналов ошибки которых подключены к соответствующим отводам N-каскадного РГС сигнала ошибки, вход тактового сигнала которого соединен с входами тактового сигнала N + 1 БУКУ, тактовыми входами ЛДМ входного сигнала, ЛДМ сигнала ошибки, НРФ и является первым тактовым входом цифрового АКС, вторым тактовым входом которого является тактовый вход РБ. The problem is solved in that in a digital ACS containing NRF made on N + 1 multipliers, the outputs of which are connected to the inputs of the adder, the output of which is the output of the NRF, an error signal isolator, an N-frame RGS error signal made with N + 1 taps , N + 1 BUKU, each containing the first element And And RS, while the taps N of the cascaded CWG error signal are connected each to the input of the error signal of the corresponding BUKU, having a clock signal input, a linear delta modulator (LDM) of the input signal, the input of which is is the digital ACS input, a double integrator and a decision block (RB) connected in series, the output of which is a digital ACS output, a low-pass filter (LPF), an error signal LDM and a constant coefficient delta multiplier connected in series, a test signal circuit breaker connected in series, and a delay register, and in the NRF introduced N-cascade RGS made with N + 1 taps, the input of which is the input of the NRF, each N + 1 multiplier is made on the element EXCLUSIVE OR, one input of which is connected to the corresponding tap of the N-cascade CWG, and the other input with the output of the corresponding trigger input, and the output is the output of the multiplier, while the second and third elements And and the delta-total adder, the output of which is connected to the control input of the PC, are input to the counting input which the output of the third AND element is connected, the outputs of the first and second AND elements are connected to the first and second inputs of the delta of the total adder, the PC outputs are the outputs of the overflow and zeroing signals of the BUKU and are connected to the inputs respectively trigger, the output of which is connected to the first input of the second element AND of the corresponding BUKU, the second inputs of the first, second and third elements AND are the input of the test signal, the first input of the first element AND the input of the error signal, the first input of the third element AND the input of the clock signal in each BUKU, wherein the LDM output of the input signal is connected to the NRF input, the output of which is connected to the input of the double integrator, the RB input and output are connected to the first and second inputs of the error signal isolator, the output of which is connected to the input LF, the RB output is connected to the input of the test signal circuit breaker, the delay register output is connected to the T + 1 BUKU test signal inputs, the error signal inputs of which are connected to the corresponding taps of the N-cascade RGS error signal, the clock signal of which is connected to the N signal inputs + 1 BUKU, the clock inputs of the LDM of the input signal, the LDM of the error signal, NRF is the first clock input of the digital ACS, the second clock input of which is the RB input.
На фиг. 1 представлена структурная схема цифрового АКС; на фиг. 2 - структурная схема БУКУ. In FIG. 1 shows a block diagram of a digital ACS; in FIG. 2 is a structural diagram of a BUKU.
Цифровой АКС на фиг. 1 содержит НРФ 1, выполненный на N-каскадном РГС2 с N + 1 отводами и элементами задержки 21 2N, N + 1 перемножителях на элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 31 3N+1 и триггерах 41 4N+1, а также сумматоре 5, РБ6, выделитель 7 сигнала ошибки, N каскадный РГС8 сигнала ошибки с N + 1 отводами и с элементами задержки 81 8N, N + 1 БУКУ 91 9N+1, ЛДМ 10 входного сигнала, двойной интегратор 11, ФНЧ 12, ЛДМ 13 сигнала ошибки, дельта-перемножитель 14 на постоянный коэффициент, регистр 15 задержки, выключатель 16 цепи тестового сигнала.The digital ACS of FIG. 1 contains NRF 1, made on an N-cascade RGS2 with N + 1 taps and delay
БУКУ 9 на фиг. 2 содержит первый, второй и третий элементы И 17, 18 и 19, дельта-полный сумматор 20 и РС 21. BUKU 9 in FIG. 2 contains the first, second and third elements And 17, 18 and 19, the delta-
Цифровой АКС работает следующим образом. Digital AKC works as follows.
Для него характерны два режима работы: режим настройкт АКС по тестовому сигналу и режим передачи данных. В режиме настройки АКС по каналу связи передается тестовый сигнал, представляющий последовательность редких коротких одиночных импульсов. Тестовый сигнал, последовательности тактовых импульсов частотой F1 и F2 поступают соответственно на информационный вход ЛДМ 10 входного сигнала, на вход тактовой частоты F1 и на вход тактовой частоты F2 устройства.It is characterized by two modes of operation: the setup mode of the ACS by the test signal and the data transfer mode. In the ACS tuning mode, a test signal is transmitted over the communication channel, which represents a sequence of rare short single pulses. The test signal, the sequence of clock pulses with a frequency of F 1 and F 2 are respectively received at the information input of the LDM 10 of the input signal, at the input of the clock frequency F 1 and at the input of the clock frequency F 2 of the device.
С выхода ЛДМ 10 входного сигнала дельта-модулированный входной сигнал поступает на первый вход РС 2 с отводов 21-N+1 которого сигналы поступают на первые входы элементов Исключающее ИЛИ 31-N+1, на вторые входы которых поступают сигналы с триггеров 41-N+1, перемноженные двоичные сигналы элементами Исключающее ИЛИ суммируются сумматором 5 и интегрируются двойным интегратором 11. Скорректированный сигнал с выхда двойного интегратора 11 поступает на РБ 6, выход которого является выходом устройства, и выделитель сигнала ошибки 7.From the output of the LDM 10 of the input signal, the delta-modulated input signal is fed to the first input of the
РБ 6 представляет простейшее пороговое устройство, преобразующее поступающие сигналы с двойного интегратора 11 с меняющимся уровнем в фиксированные по уровню и длительности импульсы на его выходе. RB 6 is a simple threshold device that converts incoming signals from a dual integrator 11 with a changing level into pulses at its output fixed in level and duration.
При этом в РБ 6 устанавливается порог, равный 1/2 номинальной величины принимаемого сигнала на его выходе. В выделителе сигнала ошибки 7 в моменты, определяемые стробирующими сигналами частоты F2, вычитаются сигналы, поступающие на первый и второй его входы соответственно с выхода двойного интегратора 11 и выхода РБ 6. Образовавшаяся на выходе выделителя сигнала ошибки 7 дискретная последовательность ошибок сглаживается ФНЧ 12, с выхода которого сглаженный сигнал ошибки поступает на ЛДМ 13 сигнала ошибки, с выхода которого дельта-модулированный сигнал ошибки поступает на вход дельта-перемножителя 14, в котором производится умножение на постоянный коэффициент Δ
Дельта модулированный двоичный сигнал ошибки с выхода дельта-перемножителя 14 поступает с отводов РГС 81-N+1 на входы "б" БУКУ 91-N+1, обеспечивающих обновление коэффициентов НРФ путем изменения состояния триггеров 41-N+1.At the same time, a threshold is set in RB 6 equal to 1/2 of the nominal value of the received signal at its output. In the isolator of the error signal 7 at the moments determined by the strobe signals of frequency F 2 , the signals arriving at its first and second inputs, respectively, from the output of the double integrator 11 and the output of the RB 6, are subtracted. The discrete error sequence formed at the output of the isolator of the error signal 7 is smoothed by the low-pass filter 12, the output of which the smoothed error signal is supplied to the LDM 13 error signal, the output of which the delta-modulated error signal is fed to the input of the delta multiplier 14, in which multiplication by constant th coefficient Δ
The delta modulated binary error signal from the output of the delta multiplier 14 is supplied from the taps of the
На входы "в" БУКУ 91-N+1 поступает тестовый сигнал с частотой F3 1/Tц (Tц период следования тестового сигнала). На входы "a" БУКУ 91-N+1 поступает тактовый сигнал с частотой ( t - период следования посылок двоичного дельта-модулированного сигнала), который также подается на ЛДМ 10 входного сигнала, на ЛДМ 13 сигнала ошибки и на второй вход РГС 8. Между частотами F1, F2 и F3, как правило, должно выдерживаться следующее соотношение:
F1≥(7oC8)•F2≥F3.The inputs "in" Buqu January 9-N + 1 receives a test signal at a frequency F March 1 / T p (T p repetition period of the test signal). The inputs "a" BUKU 9 1-N + 1 receives a clock signal with a frequency (t is the repetition period of the binary delta-modulated signal packages), which is also fed to the LDM 10 of the input signal, to the LDM 13 of the error signal and to the second input of the
F 1 ≥ (7 o C8) • F 2 ≥F 3 .
БУКУ 9 работает следующим образом. BUKU 9 works as follows.
С приходом задержанного регистром задержки 16 импульса тестового сигнала по заполнению РГС 8 на вход "b" БУКУ 9i, подключенного к первым входам первого, второго и третьего элементов И 17, 18 и 19, на выходах первого и второго элементов И 17 и 18, подключенных соответственно к первому и второму входам дельта-полного сумматора 20, возникает одно из двоичных состояний в зависимости от двоичных сигналов, поступивших в данный момент на вторые входы первого и второго элементов И 17 и 18 соответственно от дельта-перемножителя 14 на постоянный коэффициент и элемента обновляемой памяти коэффициента отвода-триггера 4i. Результат суммирования этих сигналов с выхода дельта-полного сумматора 220 поступает на управляющий вход РС 21, на счетный вход которого поступает простробированный тактовым сигналом частоты F1 тестовый сигнал с выхода третьего элемента И 19. В зависимости от управляющего сигнала ("1" или "0") содержимое РС 21 увеличивается или уменьшается на единицу. На выходах РС 21 со схемой сброса в среднее значение его шкалы по сигналам его переполнения и обнуления при его переполнении или при обнулении появляется сигнал, который поступает на соответствующий вход триггера 4i и изменяет его состояние. Измененное состояние триггера 4i подается на второй вход элемента И 18 и на второй вход двоичного перемножителя исключающее ИЛИ 3.With the arrival of the test signal pulse delayed by the delay register 16 to fill the
Для настройки корректора требуется многократное повторение описанной выше процедуры. Для перехода в режим передачи данных после его настройки цепь тестового сигнала разрывается выключателем 16. В режиме передачи данных функционирует только тракт, включающий ЛДМ 10 входного сигнала НРФ 1, двойной интегратор 11 и РБ 6. При этом триггеры 41-N+1 сохраняют неизменные значения.To adjust the corrector requires repeated repetition of the above procedure. To enter the data transfer mode after setting it, the test signal circuit is broken by switch 16. In the data transfer mode, only the path is functioning, including the LDM 10 of the input signal NRF 1, the double integrator 11 and RB 6. At the same time, triggers 4 1-N + 1 remain unchanged values.
В предлагаемом цифровом АКС реализуется интеративный алгоритм
где
C
усредненное значение умноженной на постоянный коэффициент Δ ≪ 1 дельта-модулированной ошибки εдм.
При этом двоичные значения ∈ {1,0}.
Используемые в цифровом АКС дельта-полные сумматоры 20 и дельта-перемножитель 14 на постоянный коэффициент представляют относительно простые элементы двоичное логики. В частности, схема дельта-полного сумматора 20 состоит из полного двоичного сумматора и D-триггера. Функциональные и электрические схемы и сведения об основных особенностях этих элементов содержатся, в частности, в статье Коувераса "Операции с дельта-модулированными сигналами" в журнале The Radio and Electronic Engineer 48, N 9, 1978.The proposed digital ACS implements an interactive algorithm
Where
C
the averaged value multiplied by a constant coefficient Δ ≪ 1 delta-modulated error ε dm .
Wherein binary values ∈ {1,0}.
The delta-
Таким образом, исключение из структуры АКС аналоговой линии задержки и замена ее обычным двоичным регистром сдвига, а также замена многорезистивных схем аттенюаторов в нерекурсивном фильтре (а при цифровом его исполнении замена большого количества сложных многоразрядных умножителей) на простейшие перемножители элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, позволяют решить поставленную задачу и практически снять ограничения на выполнение АКС с использованием современной технологии в виде специализированной БИС. Thus, the elimination of the analog delay line from the ACN structure and its replacement with the conventional binary shift register, as well as the replacement of multi-resistive attenuator circuits in a non-recursive filter (and when digitally replacing a large number of complex multi-bit multipliers) with the simplest multipliers, the elements EXCLUSIVE OR the task and practically remove the restrictions on the implementation of ACS using modern technology in the form of a specialized LSI.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92012485A RU2106062C1 (en) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | Digital automatic signal corrector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92012485A RU2106062C1 (en) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | Digital automatic signal corrector |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU92012485A RU92012485A (en) | 1995-09-27 |
RU2106062C1 true RU2106062C1 (en) | 1998-02-27 |
Family
ID=20133808
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU92012485A RU2106062C1 (en) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | Digital automatic signal corrector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2106062C1 (en) |
-
1992
- 1992-12-18 RU RU92012485A patent/RU2106062C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Беккер и др. Устройство автоматической коррекции для систем связи. Труды института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике, т.53, N 1, 1965, с.110-112. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4588979A (en) | Analog-to-digital converter | |
CA1175945A (en) | Generalized, interpolative process for the digital- analog conversion of pcm signals | |
JP3158414B2 (en) | Echo canceller | |
US4193118A (en) | Low pass digital averaging filter | |
EP0754376B1 (en) | Apparatus and method for reducing errors in data caused by noise through the use of blanking | |
US5880973A (en) | Signal processing system and method for enhanced cascaded integrator-comb interpolation filter stabilization | |
US4016410A (en) | Signal processor with digital filter and integrating network | |
US5615235A (en) | Signal processing system for use in a digital signal clock changing apparatus | |
US5181033A (en) | Digital filter for filtering and decimating delta sigma modulator output signals | |
EP0693235B1 (en) | Decimation filter | |
JP2687842B2 (en) | Signal conversion system and decimation filter | |
KR100377501B1 (en) | Decimation filter with selectable decimation ratio | |
US5327133A (en) | Digital integrator with reduced circuit area and analog-to-digital converter using same | |
US5610943A (en) | Signal processing apparatus | |
US5862139A (en) | Code-division-multiple-access (CDMA) receiver and method with DC component removal | |
EP0054033B1 (en) | Interpolative encoder for subscriber line audio processing circuit apparatus | |
RU2106062C1 (en) | Digital automatic signal corrector | |
EP0559154B1 (en) | Digital filter | |
US6788233B1 (en) | Digital decimation filter | |
US6836181B2 (en) | FSK demodulation system | |
US6532441B1 (en) | Parallel oversampled decimator filter | |
EP0054024B1 (en) | Subscriber line audio processing circuit apparatus | |
EP0407674A1 (en) | Sigma-delta converter for performing an attenuation function and having a transfer function insensitive to the rise and fall time mismatch of the switching components | |
US5446728A (en) | Method and arrangement for use in the elimination of echoes in a subscriber line circuit | |
EP0810729B1 (en) | Frequency conversion & modulation circuits |