SU1644395A1 - Способ совместной передачи и приема цифровых и аналоговых данных - Google Patents

Description

1

(21)4392008/09

(22)t4.03.88

.(46) 23о04.91„ Бнш„ № 15 (72) -А.С. Диков

(53)621.395.44(088.8)

(56)За вка Франции № 2554998, кл0 Н 04 В 14/02, 1985„

(54)СПОСОБ СОВМЕСТНОЙ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ЦИФРОВЫХ И АНАЛОГОВЫХ ДАННЫХ

(57)Изобретение относитс  к электросв зи и может быть использовано дл  совместной передачи цифровых и аналоговых данных -по каналам св зи в интегрированных локальных цеп х. Целью изобретени   вл етс  повышение помехоустойчивости и пропускной способности,, Суть способа .заключаетс  в передаче амплитуды аналогового сигнала как разности между амплитудой цифрового сигнала и текущим абсолютным значением аналогового сигнала. Устройство дл  осуществлени  способа содержит блок 1 передачи, компаратор 2, выпр митель 3, модул тор 4, блок 5 управлени , источник-приемник 6 цифровых данных, блок 7 приема, усилитель-ограничитель 8, синхронный накопитель-демодул тор 9, блок 10 вычитани , выход 11 аналоговых данных, 4 ил.

(Л

1

СГ -U

-U

:о

Ю

:л

Изобретение относитс  к электросв зи и может быть использовано дл  совместной передачи цифровых и аналоговых данных: по каналам св зи в ин- тегрированных локальных сет х.

Целью изобретени   вл етс  повышение помехоустойчивости и пропускной способности.

На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства, реализующего способ; на фиг 2 - структурна  схема блока управлени ; на фиг. 3 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства в режиме передачи} на фиг. 4 - временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства в режиме приема в

Устройство содержит блок 1 передачи , компаратор 2, выпр митель 3, мо- дул тор 4, блок 5 управлени , источник-приемник 6 цифровых данных, блок 7 приема, усилитель-ограничитель 8, синхронный накопитель-демодул тор 9, блок 10 вычитани  и выход 11 аналоге- вых данных

Блок 5 управлени  (фиг 2) содержи узел 12 управлени  передачей, содержащий мультиплексор 13, первый сдвиговый регистр 14, первый дешифратор 15 управл ющих символов, первый триггер 16, первый счетчик 17, преобразователь 18 манчестерского кода, узел 19 управлени  приемом, включающий в себ  второй триггер 20, дешифратор 21 манчестерского кода, ключ 22, второй счетчик 23, третий триггер 24, второй дешифратор 25 управл ю-, щих символов и второй сдвиговый регистр 26 „

Устройство работает следующим образом

Передача аналоговых данных возможна после передачи в цифровом виде управл ющего сигнала, разрешающего передачу аналогового сигнала.

Передаваемые цифровые данные и управл ющие символы с выхода источника- приемника 6 цифровых данных через блок 5 управлени  поступают одновре- менно на вход мультиплексора 13 и на информационный вход первого сдвигового регистра 14 (фиг, 2). Мультиплексор 13 передает цифровые данные на информационный вход .пре- образовател  18 Одновременно с выхода источника-приемника 6- на тактовые входы первого сдвигового регистра 14, первого счетчика 17 и

преобразовател  18 подаютс  синхроимпульсы

Фазоманипулированный двухпол р- ный сигнал на выходе преобразовател  18 имеет вид, показанный на фиг Зд При нулевом сигнале на выходе строба разрешени  передачи выборки аналогового сигнала блока 5 сигнал с выхода преобразовател  18 поступает на модул тор 4, который пропускает цифроьые данные без дополнительной модул ции на выходную шину.

Аналоговый сигнал с входной шины (фиг. За) поступает одновременно на вход выпр мител  3 и компаратора 2.

Двухполупериодно-выпр мленный сигнал (фиг 36) с выхода выпр мител  3 подаетс  на вход модул тора 4, но модул ци  разрешаетс  только после выдачи строб-импульса разрешени  (фиго Зг) блоком 5 управлени .

Сигнал с выхода компаратора 2 (фиг. Зв), используемый дл  манипул ции фазой выборки, поступает на вход блока 5 управлени 

Манипул ци  фазы выборки происходит после выдачи строб-импульсов разрешени , которые, очередь, вырабатываютс  первым счетчиком 17 только после передачи управл ющего символа разрешени  передачи аналогового сигнала.

После передачи данного управл ющего символа он в параллельном виде выдел етс  на первом сдвиговом регис ре 14 сдвига, первый дешифратор 15 управл ющих символов дешифрирует символ и устанавливает первый триггер 16 в единичное состо ние, что вызывает запуск первого счетчика 17, который через интервал дискретизации ТР, включающий цепое число бит цифрового сигнала (тактов), выдает стро импульсы разрешени  передачи выборки аналогового сигнала (фиг Зг) до передачи управл ющего символа отбо . Строб-импульсы  вл ютс  также сигналом прерывани  дл  передачи цифровых да,нных, который подаетс  по соответствующей шине группы выходов в источник 6

Строб-импульсы разрешени  передачи выборки аналогового сигнала с выхода блока 5 управлени  поступают на вход разрешени  модул тора 4 и соответственно - на управл ющий вход мультиплексора 13, который подключает выход компаратора 2 к входу преобразовател  18 на врем  одного бита цифрового сигнала. За врем  действи  строб-импульса разрешени  t« (фиг. 3 г,д) на выходе преобразовате 18 формируетс  фазоманипулированный сигнал (фиг о Зд) , аналогичный сигналу цифровых данных и соответствующий логической единице при единичном выходе с компаратора 6, что соответствует знаку пол рности аналогового сигнала плюс или отсутствию (паузе)

вг;

аналогового сигнала te; tg ; tb (на фиг0 Зд), и соответствующий логическому нулю при знаке пол рности аналогового сигнала минус t« ,

fc&4 t&6 иг Зд)°

За врем  действи  строб-импульса

разрешени  передачи выборки аналогового сигнала аналоговый сигнал (фиг„ 36), поступающий с выхода выпр мител  3 на первый вход модул тора 4, осуществл ет модул цию (дополнительную ) фазоманипулированного сигнала (фиг. Зд), поступающего с соответствующего выхода блока 5 на второй вход модул тора 4, причем амплитуда двухпол рного импульса выборки на выходе модул тора 4 (фиг. Зе) определ етс  как разность

1

U,

Uц /Ua/, при этом UQ Ј Ц

Ч

где U6 - амплитуда двухпо  рного импульса на выходе модул тора; 11ц - амплитуда двухпол рного импульса цифрового сигнала; /Ufl/ - текущее абсолютное значение аналогового сигнала (после двухполупериодного выпр мител  3) о

Таким образом, модул тор 4 осуществл ет обратную модул цию. т.е„ чем больше амплитуда аналогового сигнала, тем меньше амплитуда выходного двухпол рного импульса, так как амплитуда цифрового сигнала посто нна ,

i

Сформированный комплексный сигнал цифровых и аналоговых данных (фиг. З с выхода модул тора подаетс  в канал св зи. Принимаемые цифровые данные в манчестерском коде поступают с канала св зи в блок 7 приема (фиг 0 4а), на вход усилител -ограничител  8, с выхода которого подаютс  на вход дешифратора узла 19 управлени  приемом. С выхода дешифратора цифровые данные в последовательном коде и синхроимпульсы л 

10

644395 . 6

ютс  на вход источника-приемника 6

цифровых данных.

После приема управл ющего символа, разрешающего прием аналогового сигнала , он также как в узле 12 управлени  передачи, в узле 13 управлени  приема в параллельном виде выдел етс  на втором сдвиговом регистре 26, второй дешифратор 25 управл ющих символов дешифрирует символ и устанавливает третий триггер 24 в единичное состо ние, что вызывает запуск второго счетчика 23, который через интервал дискретизации, включающей целое число бит принимаемого цифрового сигнала, выдает строб- импульс разрешени  приема,  вл ющиес  одновременно сигналом прерывани  приема цифровых данных, тактовым сигналом дл  второго триггера 20, формирующего знак пол рности выборки аналогового сигнала и сигнал управлени  ключом 22„ Сформи25 рованный двухпол рный строб-импульс приема-выборки аналогового сигнала приведен на фиг. 4в

В синхронном накопителе-демодул торе 9 во врем  приема-выборки

Зо происходит перемножение строб-импульсов приема-выборки и входного сигнала выборки, а также хранение полученного сигнала до следующей выборки (фиг. 4г). Сигнал с выхода синхронного накопител -демодул тора 9 подаетс  на вход блока 10 вычитани , выполненного на двух дифференциальных усилител х с единичным усилением , на выходах которых получаетс  соответственно напр жение

15

20

40

U

иц - и

и U/

Ц- U6

5

U и - иц

0

5

где U, - напр жение на выходе первого дифференциального усилител ; . напр жение на выходе второго дифференциального усилител ; амплитуда положительной полуволны огибающей;

-амплитуда отрицательной полуволны огибающей;

-амплитуда выборки (с учетом знака пол рности),

Таким образом, на входе блока 10 преобразованное напр жение (фиг, 4д) дискретных отсчетов, пропорциональное напр жению аналогового сигнала, а на выходе при достаточной дискретизации восстанавливаетс  исходное аналоговое сообщение (фиг. 4е)„

U

8

Все управление соединением и разъединением, разрешением и запретом передачи и приема аналоговых сигналов осуществл етс  цифровыми управл ющими символами. При разрешении аналоговых данных и отсутствии цифровых данных передаютс  символы синхронизации

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ совместной передачи и приема цифровых и аналоговых данных, заключающийс  в том, что на передаче аналоговым сигналом модулируют цифровой сигнал, а на приеме раздел ют цифровой и аналоговый сигналы путем сн ти  дополнительной модул ции, о т- личающийс  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости и пропускной способности, на передаче аналоговый сигнал дискретизируют во

   времени с помощью двухпол рных импульсов в течение как минимум периода одного бита цифрового сигнала, причем амплитуда двухпол рного импульса определ етс  как разность между амплитудой цифрового сигнала и текущим абсолютным значением аналогового сигнала , а текущий знак аналогового сигQ нала кодируют в выборке и такте кодировани  цифрового сигнала данных, а на приеме выдел ют импульсы дискретизации аналогового сигнала путем стро- бировани  с синхронной демодул цией

   $ и накоплением, восстанавливают исходный уровень аналогового сигнала, определ   разность между амплитудой принимаемого цифрового сигнала и текущим значением демодулированного анаQ логового сигнала с учетом демодулированного в цифровом приемном устройстве знака аналогового сигнала.

   г о

   j«L JfflL J«L JL -К- -М- j i i I i I i

   I I

   Я

   L J i i

   I I