RU92586U1 - MULTI-CHANNEL ANALOG-DIGITAL SIGNAL CONVERTER - Google Patents
MULTI-CHANNEL ANALOG-DIGITAL SIGNAL CONVERTER Download PDFInfo
- Publication number
- RU92586U1 RU92586U1 RU2009141795/22U RU2009141795U RU92586U1 RU 92586 U1 RU92586 U1 RU 92586U1 RU 2009141795/22 U RU2009141795/22 U RU 2009141795/22U RU 2009141795 U RU2009141795 U RU 2009141795U RU 92586 U1 RU92586 U1 RU 92586U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- aim
- output
- trigger
- circuit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
Многоканальный анолого-цифровой преобразователь (АЦП) сигналов, состоящий из последовательно включенных многоканального ключевого дискретизатора по времени речевых сигналов, осуществляющего амплитудно-импульсную модуляцию АИМ-1, компрессора уровня отсчетов, преобразователя АИМ-1 в АИМ-2, кодера сигналов, регистра сдвига с генератором тактовых импульсов, подключенным к его второму входу, а также распределительной линии, включающей в себя последовательно подключенные к управляющим входам ключей дискретизатора генератор импульсов, первый счетчик импульсов, дешифратор, причем выход генератора импульсов подключен также ко второму входу кодера непосредственно и ко второму входу преобразователя АИМ-1 в АИМ-2 через первый блок временной задержки, отличающийся тем, что в него дополнительно введены двухполупериодный выпрямитель отсчетов речевых сигналов, RS-триггер, два блока задержки по времени, две схемы совпадения И, второй счетчик импульсов, схема 2И-НЕ, дифференцирующая цепь, причем через двухполупериодный выпрямитель соединены между собой компрессор и преобразователь АИМ-1 в АИМ-2; RS-триггер подключен своим S-входом к выходу первого блока задержки по времени через второй блок задержки, а инверсный выход этого триггера подключен ко входу разрешения СЕ на считывание с регистра сдвига; прямой выход RS-триггера соединен с его R-входом через последовательно включенные первую схему совпадения, второй счетчик импульсов, вторую схему совпадения; второй вход первой схемы совпадения соединен с выходом генератора тактовых импульсов; источник питания 5 В подключен к входу дифференцирующей RC-цепи и ко входу разрешения нMultichannel analog-to-digital converter (ADC) of signals, consisting of sequentially connected multichannel key time sampler of speech signals, performing amplitude-pulse modulation of AIM-1, a compressor of the reading level, converter AIM-1 to AIM-2, signal encoder, shift register with a clock pulse generator connected to its second input, as well as a distribution line, which includes a pulse generator, first connected to the control inputs of the sampler keys a pulse counter, a decoder, and the output of the pulse generator is also connected directly to the second input of the encoder and to the second input of the AIM-1 to AIM-2 converter through the first time delay unit, characterized in that a half-wave rectifier of speech samples, RS -trigger, two time delay blocks, two coincidence circuits AND, a second pulse counter, a 2I-NOT circuit, a differentiating circuit, with a compressor and converter A connected to each other through a half-wave rectifier M-1 to PAM-2; The RS-trigger is connected with its S-input to the output of the first time delay unit through the second delay unit, and the inverse output of this trigger is connected to the CE enable input for reading from the shift register; the direct output of the RS-trigger is connected to its R-input through the first matching circuit, the second pulse counter, the second matching circuit, connected in series; the second input of the first matching circuit is connected to the output of the clock; a 5 V power supply is connected to the input of the differentiating RC circuit and to the input of permission n
Description
Полезная модель (ПМ) относится к области передачи цифровых сигналов (ЦС).The utility model (PM) relates to the field of digital signal transmission (DS).
Известны аналого-цифровые преобразователи (АЦП), описанные в источниках, например, в:Known analog-to-digital converters (ADCs), described in sources, for example, in:
1. Шмытинский В.В., Котов В.К., Здоровцев И.А. Цифровые системы передачи информации на железнодорожном транспорте. - М.: Транспорт, 19951. Shmytinsky V.V., Kotov V.K., Zdorovtsev I.A. Digital information transmission systems in railway transport. - M .: Transport, 1995
2. Под редакцией Якубовского С.В. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы. Справочник. - М.: Радио и связь, 19902. Edited by S. Yakubovsky. Digital and analog integrated circuits. Directory. - M .: Radio and communications, 1990
3. Горелов Г.В., Фомин А.Ф., Волков А.А., Котов В.К. Теория передачи сигналов на железнодорожном транспорте. М.: - Транспорт, 20033. Gorelov G.V., Fomin A.F., Volkov A.A., Kotov V.K. The theory of signal transmission in railway transport. M .: - Transport, 2003
По технической сущности наиболее близким к ПМ является АЦП системы ИКМ - 30, описанный в первом источнике, который по этой причине и принимается за ее прототип. В остальных источниках описаны аналоги ПМ.By its technical nature, the PCM - 30 ADC of the PCM - 30 system, which is described in the first source, which is for this reason taken as its prototype, is closest to PM. Other sources describe PM analogues.
Прототип состоит из многоканального дискретизатора речевых сигналов (PC) по времени, распределительной линии, кодера, работающего по методу взвешивания. В состав кодера входят компаратор уровня отсчетов, два формирователя одиннадцати эталонных сигналов (ФЭС), восьмивходовой регистр сдвига с параллельной загрузкой, генератор импульсов, устройство коммутации ФЭС (УКФ), устройство преобразования сигналов управления (УПСУ). На один вход компаратора поступают отсчеты АИМ-2 речевых сигналов, а на другой его вход - эталонные сигналы. Выход компаратора подключен ко входам регистра сдвига, выходы которого соединены с УКФ через УПСУ. Генератор импульсов подключен ко входу разрешения компаратора.The prototype consists of a multi-channel speech signal sampler (PC) in time, a distribution line, and an encoder that works by the weighting method. The encoder includes a sample level comparator, two eleven reference signal shapers (FES), an eight-input shift register with parallel loading, a pulse generator, a FES switching device (UKF), and a control signal conversion device (UPSU). AIM-2 samples of speech signals are received at one input of the comparator, and reference signals are received at its other input. The output of the comparator is connected to the inputs of the shift register, the outputs of which are connected to the UKF through UPSU. The pulse generator is connected to the enable input of the comparator.
Кодер осуществляет и компрессию отсчетов, причем, только дискретно, в восьми точках непрерывной логарифмической кривой в положительных и отрицательных областях изменения отсчетов. Эти точки соединены между собой прямыми линиями (сегментами)The encoder also compresses the samples, moreover, only discretely, at eight points of a continuous logarithmic curve in the positive and negative regions of variation of the samples. These points are interconnected by straight lines (segments)
Длительность каждого сегмента увеличивается в два раза, по сравнению с предыдущим, начиная с третьего. Внутри сегмента компрессия отсутствует. Поэтому при больших уровнях сигнала речь ведется на фоне большого уровня шумов квантования, что снижает качество речи.The duration of each segment is doubled compared to the previous one, starting from the third. There is no compression within the segment. Therefore, at high signal levels, speech is conducted against the background of a large level of quantization noise, which reduces the quality of speech.
Основным недостатком прототипа является относительно низкое качество речи при больших уровнях сигнала.The main disadvantage of the prototype is the relatively low quality of speech at high signal levels.
Техническим результатом ПМ является повышение качества речи за счет непрерывной компрессии отсчетов, вместо дискретной, что осуществляется с помощью введенных элементов.The technical result of PM is to improve the quality of speech due to the continuous compression of the samples, instead of discrete, which is carried out using the introduced elements.
Сущность ПМ состоит в том, что в многоканальный АЦП, состоящий из последовательно включенных многоканального ключевого дискретизатора по времени речевых сигналов, осуществляющего амплитудно-импульсную модуляцию АИМ-1, компрессора уровня отсчетов, преобразователя АИМ-1 в АИМ-2, кодера сигналов, регистра сдвига с генератором тактовых импульсов, подключенным к его второму входу, а также распределительной линии, включающей в себя последовательно подключенные к управляющим входам ключей дискретизатора генератор импульсов, первый счетчик импульсов, дешифратор, причем, выход генератора импульсов подключен также ко второму входу кодера непосредственно и ко второму входу преобразователя АИМ-1 в АИМ-2 через первый блок временной задержки, дополнительно введены двухполупериодный выпрямитель отсчетов речевых сигналов, RS-триггер, два блока задержки по времени, две схемы совпадения И, второй счетчик импульсов, схема 2И-НЕ, дифференцирующая цепь, причем, через двухполупериодный выпрямитель соединены между собой компрессор и преобразователь АИМ-1 в АИМ-2; RS-триггер подключен своим S-входом к выходу первого блока задержки по времени через второй блок задержки, а инверсный выход этого триггера подключен ко входу разрешения СЕ на считывание регистра сдвига; прямой выход RS-триггера соединен с его R-входом через последовательно включенные первую схему совпадения, второй счетчик импульсов, вторую схему совпадения; второй вход первой схемы совпадения соединен с выходом генератора тактовых импульсов; источник питания 5 В подключен к входу дифференцирующей RC-цепи и ко входу разрешения на запись регистра сдвига через схему 2И-НЕ, второй вход которой соединен с выходом первого блока задержки по времени; вход компрессора соединен в первым триггером регистра сдвига через третий блок задержки по времени.The essence of PM consists in the fact that in a multi-channel ADC, consisting of successively connected multi-channel key time-based samplers of speech signals, performing amplitude-pulse modulation of AIM-1, a compressor of the level of readings, a converter of AIM-1 to AIM-2, a signal encoder, shift register with a clock generator connected to its second input, as well as a distribution line that includes a pulse generator in series with the control inputs of the sampler keys, the first counter pulses, a decoder, and the output of the pulse generator is also connected directly to the second input of the encoder and to the second input of the AIM-1 to AIM-2 converter through the first time delay unit, a two-half-wave rectifier of speech samples, an RS-trigger, two delay units, time, two coincidence circuits AND, a second pulse counter, a 2I-NOT circuit, a differentiating circuit, and, through a half-wave rectifier, the compressor and the AIM-1 to AIM-2 converter are connected; The RS-trigger is connected by its S-input to the output of the first time delay unit through the second delay unit, and the inverse output of this trigger is connected to the CE enable input for reading the shift register; the direct output of the RS-trigger is connected to its R-input through the first matching circuit, the second pulse counter, the second matching circuit, connected in series; the second input of the first matching circuit is connected to the output of the clock; a 5 V power supply is connected to the input of the differentiating RC circuit and to the input of the permission to write the shift register through the 2I-NOT circuit, the second input of which is connected to the output of the first time delay unit; the compressor input is connected to the first trigger of the shift register through the third time delay block.
Существенным отличием ПМ являются введенные элементы и их связи, так как только они позволяют повысить качество речи.A significant difference between PM is the introduced elements and their relationships, since only they can improve the quality of speech.
ПМ иллюстрируется чертежом.PM is illustrated in the drawing.
На фиг.1 представлена структурная схема предложенного многоканального АЦП, где обозначено:Figure 1 presents the structural diagram of the proposed multi-channel ADC, where it is indicated:
1 - многоканальный дискретизатор речевых сигналов;1 - multi-channel sampler of speech signals;
2 - генератор импульсов дискретизации;2 - sampling pulse generator;
3 - компрессор уровня отсчетов;3 - compressor level readings;
4 - дешифратор;4 - decoder;
5, 17 - счетчики импульсов;5, 17 - pulse counters;
6 - двухполупериодный выпрямитель отсчетов;6 - half-wave rectifier samples;
7, 9, 11 - блоки задержки по времени;7, 9, 11 - time delay blocks;
8 - преобразователь АИМ-1 в АИМ-2;8 - converter AIM-1 to AIM-2;
10 - триггер RS;10 - RS trigger;
12 - кодер;12 - encoder;
13 - схема 2И-НЕ;13 - scheme 2I-NOT;
14 - регистр сдвига;14 - shift register;
15 - генератор тактовых импульсов;15 - clock generator;
16, 18 - схемы совпадения;16, 18 - matching patterns;
RC - дифференцирующая цепь.RC is a differentiating circuit.
Диод VD служит для развязки каскадов.The VD diode is used for decoupling cascades.
Введенные элементы обведены пунктирными линиями.Entered elements are surrounded by dashed lines.
Работа данного АЦП (фиг.1) происходит следующим образом.The operation of this ADC (figure 1) is as follows.
На информационный вход первого ключа многоканального дискретизатора 1 поступает постоянное напряжение Е, по которому далее формируется синхросигнал, а на информационные входы остальных его ключей A1…An подаются аналоговые речевые сигналы. На управляющие входы этих ключей поочередно поступают короткие импульсы с выхода дешифратора 4. Частота следования этих импульсов f=8 кГц, где k - число ключей, задается автогенератором 2, подключенным к адресным входам дешифратора 4 через счетчик импульсов 5, преобразующий номер импульса из десятичной системы исчисления в двоичную. При этом частота дискретизации по времени сигнала каждым ключом составляет F0=8 кГц, что соответствует теореме Котельникова. На выходе каждого ключа имеет место амплитудно-импульсная модуляция АИМ-1; выходы всех ключей соединены вместе и подключены ко входу компрессора 3 и параллельно к первому триггеру регистра сдвига 14 через третий блок задержки по времени 11; блоки 2, 4 и 5 образуют распределительную линию, которая с помощью ключей осуществляет временное уплотнение каналов.At the information input of the first key of the multichannel sampler 1, a constant voltage E is supplied, through which a clock signal is further generated, and analog speech signals are fed to the information inputs of its remaining keys A 1 ... A n . The control inputs of these keys alternately receive short pulses from the output of the decoder 4. The pulse repetition rate f = 8 kHz, where k is the number of keys is set by the oscillator 2, connected to the address inputs of the decoder 4 through the pulse counter 5, which converts the pulse number from the decimal system calculus in binary. In this case, the sampling frequency of the signal time with each key is F 0 = 8 kHz, which corresponds to the Kotelnikov theorem. At the output of each key, pulse-amplitude modulation AIM-1 takes place; the outputs of all the keys are connected together and connected to the input of the compressor 3 and in parallel to the first trigger of the shift register 14 through the third time delay unit 11; blocks 2, 4 and 5 form a distribution line, which with the help of keys provides temporary sealing of the channels.
Суммарный сигнал с блока 1 компрессируется (сжимается) по уровню в блоке 3, после чего двухполупериодно выпрямляется в блоке 6, преобразуясь из двухполярных в однополярные импульсы, поступающие на один вход блока 8, на второй вход которого подаются импульсы с генератора 2 через первый блок временной задержки 7. В блоке 8 короткие импульсы АИМ-1, имеющие разную амплитуду, преобразуются в прямоугольные импульсы требуемой длительности τ с горизонтальной вершиной, по-прежнему имеющие разную амплитуду. Эти импульсы АИМ-2 поступают в кодер 12, где их уровень преобразуется из десятичной системы в двоичную, то есть в цифровой сигнал (ЦС). С выхода блока 10 ЦС параллельным кодом поступает на все входы данных, начиная со второго, регистра сдвига 14, где на первый вход в это время поступает знак отсчетов со входа компрессора 3 через блок задержки по времени 11; ко входу разрешения РЕ на запись данных в регистр сдвига 14 подключен инверсный выход микросхемы 2И-НЕ 13, на один вход которой подается постоянное питание 5 В, а на другой - импульсы с генератора 2 через первый блок временной задержки 7. К этому времени ЦС в блоке 12 сформирован и импульс с блока 7 обеспечивает ноль на входе РЕ, что является разрешением на запись, и она осуществляется. Режимы работы регистра сдвига К555ИР9 с параллельной восьмивходовой загрузкой данных представлена в табл.1, заимствованной из книги Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. - М.: Радио и связь, 1987.The total signal from block 1 is compressed (compressed) by the level in block 3, after which it is biannually rectified in block 6, being converted from bipolar to unipolar pulses arriving at one input of block 8, to the second input of which pulses are sent from generator 2 through the first block of time delays 7. In block 8, short AIM-1 pulses having different amplitudes are converted into rectangular pulses of the required duration τ with a horizontal top, still having different amplitudes. These AIM-2 pulses arrive at encoder 12, where their level is converted from a decimal system to a binary, that is, to a digital signal (DS). From the output of block 10, the CA receives a parallel code for all data inputs, starting from the second shift register 14, where the sign of samples from the input of compressor 3 through the time delay unit 11 arrives at the first input at this time; the inverse output of the 2I-NOT 13 microcircuit is connected to the PE permission entry to write data to the shift register 14, the one supply of which is supplied with constant power 5 V, and the other with pulses from the generator 2 through the first block of time delay 7. By this time, the central block 12 is formed and the pulse from block 7 provides zero at the input of PE, which is a write permission, and it is carried out. The operating modes of the shift register K555IR9 with parallel eight-input data loading are presented in Table 1, borrowed from the book by Shilo V.L. Popular digital circuits. - M.: Radio and Communications, 1987.
В таблице:In the table:
Н - низкое напряжение;H - low voltage;
В - высокое напряжение;In - high voltage;
x - любое напряжение.x is any voltage.
На тактовый вход С регистра сдвига 14 поступают тактовые импульсы с генератора 15. Пока на входе разрешения СЕ имеется высокое напряжение (см. табл.1) считывание информации с блока 14 не происходит. Это напряжение задается инверсным выходом RS-триггера 10. На S-вход этого триггера поступают импульсы с генератора 2 через первый 7 и второй 9 блоки задержки по времени, которые переводят этот триггер из состояния нуля в состояние единицы, и на его инверсном выходе появляется ноль, что является разрешением на считывание информации с регистра сдвига 14 с помощью тактовых импульсов. Тактовые импульсы с генератора 15 поступают также и на вход второго счетчика 17 через первую схему совпадения 16, второй вход которой соединен с прямым выходом RS-триггера 10. После того, как счетчик 17 отсчитает 8 импульсов, сработает трехвходовая схема совпадения 18, подключенная к выходу счетчика 17, и выдаст единицу на R-вход RS-триггера. От этого триггер сбрасывается в ноль, и на его инверсном выходе появится единица, останавливающая процесс считывания информации с регистра сдвига 14 до прихода очередного импульса с блока 7 на RS-триггер 10. К R-входу этого триггера подается также напряжение источника питания 5 В через дифференцирующую RC-цепь, которая ставит данный триггер в нулевое состояние при включении питания.Clock input from shift register 14 receives clock pulses from generator 15. While there is a high voltage at the CE enable input (see Table 1), information is not read from block 14. This voltage is set by the inverse output of the RS-flip-flop 10. The pulses from the generator 2 pass through the first 7 and second 9 time delay blocks to the S-input of this flip-flop, which transfer this trigger from the zero state to the unit state, and zero appears on its inverse output , which is the permission to read information from the shift register 14 using clock pulses. Clock pulses from the generator 15 are also supplied to the input of the second counter 17 through the first matching circuit 16, the second input of which is connected to the direct output of the RS-trigger 10. After the counter 17 counts 8 pulses, the three-input matching circuit 18 connected to the output will work counter 17, and will issue a unit to the R-input of the RS-trigger. From this, the trigger is reset to zero, and a unit appears on its inverse output, stopping the process of reading information from shift register 14 until the next pulse arrives from block 7 on the RS-trigger 10. The 5 V power supply voltage is also supplied to the R-input of this trigger differentiating RC circuit, which puts this trigger to zero when the power is turned on.
Видно, что работа данного АЦП существенно отличается от работы АЦП прототипа, работающего по методу взвешивания. Разная их конструктивная структура и структура цифровых сигналов.It can be seen that the work of this ADC is significantly different from the work of the ADC of the prototype, which works by the weighing method. Their different structural structure and the structure of digital signals.
Технико-экономическим эффектом ПМ является повышение качества речи за счет непрерывной компрессии речевого сигнала вместо дискретной.The technical and economic effect of PM is to improve the quality of speech due to continuous compression of the speech signal instead of a discrete one.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009141795/22U RU92586U1 (en) | 2009-11-13 | 2009-11-13 | MULTI-CHANNEL ANALOG-DIGITAL SIGNAL CONVERTER |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009141795/22U RU92586U1 (en) | 2009-11-13 | 2009-11-13 | MULTI-CHANNEL ANALOG-DIGITAL SIGNAL CONVERTER |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU92586U1 true RU92586U1 (en) | 2010-03-20 |
Family
ID=42137847
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009141795/22U RU92586U1 (en) | 2009-11-13 | 2009-11-13 | MULTI-CHANNEL ANALOG-DIGITAL SIGNAL CONVERTER |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU92586U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2479024C1 (en) * | 2011-11-22 | 2013-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО ТГТУ) | Differentiating unit |
-
2009
- 2009-11-13 RU RU2009141795/22U patent/RU92586U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2479024C1 (en) * | 2011-11-22 | 2013-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО ТГТУ) | Differentiating unit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60334479D1 (en) | REAL-TIME OSCILLOSCOPES WITH HIGH BANDWIDTH | |
US20240039550A1 (en) | Receiver | |
CN104333365A (en) | Three-segment time digital converter (TDC) circuit | |
RU92586U1 (en) | MULTI-CHANNEL ANALOG-DIGITAL SIGNAL CONVERTER | |
CN103178849A (en) | Circulation analog-to-digital converter combined with TDC (time-to-digital converter) | |
EP0394206A3 (en) | A method and an arrangement for accurate digital determination of the time or phase position of a signal pulse train | |
DE60143808D1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR ANALOG / DIGITAL IMPLEMENTATION | |
RU102443U1 (en) | MULTI-CHANNEL DIGITAL ANALOG SIGNAL CONVERTER | |
RU58825U1 (en) | ANALOG-DIGITAL CONVERTER | |
US3156913A (en) | Analog-to-digital converter system | |
DE602005012520D1 (en) | Devices for signal spreading or -Etspreading for compliance with a permissible extra-axial power spectral density in the radio communication | |
Ravanshad et al. | Detailed study of the time estimation in level-crossing analog-to-digital converters | |
CN2935633Y (en) | Analog-to-digital conversion apparatus | |
JPS5644225A (en) | Analogue digital converter | |
RU91489U1 (en) | ANALOG-DIGITAL CONVERTER | |
RU114247U1 (en) | ANALOG-DIGITAL SPEECH SIGNAL CONVERTER | |
CN103166905B (en) | Quadrature phase demodulation device with phase scanning and method thereof | |
RU2363097C2 (en) | Analogue-to-digital signal converter | |
RU2110897C1 (en) | Stochastic compression device with channel time-share | |
RU2252450C2 (en) | Parallel sign correlation meter | |
RU2454793C1 (en) | Digital communications system | |
US9354611B2 (en) | Event driven signal converters | |
SU942053A1 (en) | A-d squarer | |
SU901949A1 (en) | Device for checking pulse length | |
SU885947A1 (en) | Device for regulating digitizing level |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20141114 |