SU1646056A1 - Delta-coder - Google Patents

Delta-coder Download PDF

Info

Publication number
SU1646056A1
SU1646056A1 SU884462125A SU4462125A SU1646056A1 SU 1646056 A1 SU1646056 A1 SU 1646056A1 SU 884462125 A SU884462125 A SU 884462125A SU 4462125 A SU4462125 A SU 4462125A SU 1646056 A1 SU1646056 A1 SU 1646056A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
digital
output
comparator
selector
Prior art date
Application number
SU884462125A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Глеб Николаевич Котович
Арманд Антонович Пундурс
Константин Сергеевич Комаров
Валдис Волдемарович Хофмаркс
Original Assignee
Рижский политехнический институт им.А.Я.Пельше
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 Рижский политехнический институт им.А.Я.Пельше filed Critical Рижский политехнический институт им.А.Я.Пельше
Priority to SU884462125A priority Critical patent/SU1646056A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1646056A1 publication Critical patent/SU1646056A1/en

Links

Landscapes

  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электросв зи и предназначено дл  преобразовани  аналоговых сигналов в цифровую форму. Целью изобретени   вл етс  расширение динамического диапазона преобразуемых сигналов. Дл  достижени  поставленной цели в дельта- кодер, содержащий компаратор, триггер, селектор пачек символов и цифровой интегратор, дополнительно введены перемножающий ПАП, цифровой слогоььгм Фильтр и блок инверторов. Использовл- .ние в устройстве двойной адаптации, т.е. одновременного управлени  уровнем входного сигнала компаратора и величиной шага квантовани  в соответствии с параметрами преобразуемого сигнала, позвол ет, помимо улучшени  качества преобразовани , снизить тпе- бовани  к характеристикам элементной базы. 2 ил.The invention relates to telecommunications and is intended to convert analog signals to digital form. The aim of the invention is to expand the dynamic range of the converted signals. To achieve this goal, a delta encoder containing a comparator, a trigger, a symbol pack selector, and a digital integrator were additionally introduced, multiplying the PAP, the digital filter and the inverter block. The use of dual adaptation device, i.e. Simultaneous control of the comparator input level and quantization step size in accordance with the parameters of the signal being converted allows, in addition to improving the quality of the conversion, to reduce the demands on the characteristics of the element base. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к электросв зи , предназначено дл  преобразовани  аналоговых сигналов в цифровую Форму и может быть использовано в специализированных электронных АТС малой емкости и средней емкости, а также в других област х электронной техники, где требуетс  высококачественное аналого-цифровое преобразование сигналов.The invention relates to telecommunications, is designed to convert analog signals into digital form and can be used in specialized electronic PBX small capacity and medium capacity, as well as in other areas of electronic technology, where high-quality analog-digital conversion of signals is required.

Целью изобретени   вл етс  расширение динамического диапазона преобразуемых сигналовThe aim of the invention is to expand the dynamic range of the converted signals.

На Фиг. 1 изображена структурна  схема дельта-кодера; на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие принципы работы его отдельных узлов.FIG. 1 shows a flow chart of a delta coder; in fig. 2 - timing diagrams illustrating the principles of operation of its individual nodes.

Дельта-кодер содержит перемножающий цифроаналоговый преобразователь (ПАП) 1, компаратор 2, триггер 3,Delta encoder contains multiplying digital-to-analog converter (PAP) 1, comparator 2, trigger 3,

селектор 4 пачек символов,цифровой слоговой фильтр 5, цифровой интегратор 6 и блок 7 инверторов. Совокупность арифметико-логического блока (АЛБ), первого буферного регистра и ПАП устройства-прототипа представл ют собой цифровой интегратор, информационной входной шиной которого  вл етс  перва  группа входов арифметико- логического блока, выходом - выход ПАЛ, управл ющим входом - управл ющий вход арифметико-логического блока, а стробирующим входом - стробирующин вход первого буферного регистра, Совокупность регистра сдвига, первого и второго элементов И и элемента ИЛИ в прототипе  вл етс  селектором пачек символов, на выходе которого (выходом селектора пачек  вл етс  выход элемента ИЛИ) логические единицы ФормиО5 4. О5 О СПa selector of 4 packs of symbols, a digital syllabic filter 5, a digital integrator 6 and a block of 7 inverters. The set of arithmetic logic unit (ALB), the first buffer register and the PAP of the prototype device is a digital integrator, the information input bus of which is the first group of inputs of the arithmetic unit, the output is the PAL output, the control input is the control input arithmetic the logical block, and the gate input the gate input of the first buffer register, the set of the shift register, the first and second AND elements, and the OR element in the prototype is a selector of packs of symbols, at the output of which th (yield packs selector is an output of OR) logical units FormiO5 4. On O5 SP

даYes

руютс  в случае наличи  в дельта-мо- дулированном (ДМ) потоке двух и более элементных пачек (следующих подр д однотипных символов), Информаци- онным и стробирующим входами селектора пачек  вл ютс  информационный и стробирующий входы регистра сдвига соответственно оif there are two or more element packs in the delta-modulated (DM) stream (the following subgroups of the same type characters), the information and gate inputs of the pack selector are the information and gate entries of the shift register, respectively.

В качестве цифрового слогового Фильтра, в частности, может быть .использован цифровой ДМ-фильтр, Anna-- ратурно данный Фильтр может быть реализован множеством способов, например на регистре сдвига, наборе бу- Ферных регистров с параллельной записью и сумматоре, причем на информационный вход Фильтра поступает цифровой ДМ-поток, который с приходом тактовых импульсов на гтробирующий вход регистра заполн ет его разр ды,, Каждый бит ДМ-потока поступает на один из информационных входов соответствующего буферного регистра, все остальные входы которого заземлены. Исполь- зование тех или иных входов буферных регистров зависит от конкретных требований к характеристикам цифрового слогового Фильтра. Характеристики Фильтра, в свою очередь, определ ют- с  конкретными услови ми применени  дельта-кодера, а также типом и параметрами входного сигнала„As a digital syllabic filter, in particular, a digital DM filter can be used. Anna-- this filter can be implemented in a variety of ways, for example, with a shift register, a set of buffer registers with a parallel record and an adder, and The filter receives a digital DM stream, which with the arrival of clock pulses on the register gating input fills its bits. Each bit of the DM stream goes to one of the information inputs of the corresponding buffer register, all the other inputs s which are grounded. The use of certain inputs of the buffer registers depends on the specific requirements for the characteristics of the digital syllabic filter. The characteristics of the filter, in turn, are determined with the specific conditions of use of the delta coder, as well as the type and parameters of the input signal

По вление логических единиц в разр дах регистра сдвига вызывает Форми- рование заданных двоичных чисел на выходах соответствующих буферных регистров . Просуммировавптись сумматором, эти числа Формируют отклик цифрового фильтра на входное воздействие. The appearance of logical units in the bits of the shift register causes the formation of given binary numbers at the outputs of the corresponding buffer registers. By summing up the adder, these numbers form the response of the digital filter to the input action.

Дельта-кодер работает следующим образомоThe delta coder works as follows.

Входной аналоговый сигнал U(t) поступает на вход опорного напр жени  перемножающего ЦАП 1 и по вл етс  на его выходе, ослабленный в К раз Коэффициент ослаблени  К определ етс  двоичной кодовой комбинацией на информационных входах перемножающего ПАТ 1:The analog input signal U (t) is fed to the input of the reference voltage of multiplying DAC 1 and appears at its output, weakened K times. The attenuation coefficient K is determined by a binary code combination at the information inputs of multiplying PAT 1:

иеыхothers

П иехP ieh

АдеAda

2G

г - разр дность перемножающегоg is the multiplier bit depth

ЦАП 1;DAC 1;

А. - кодова  комбинаци  на информационных входах перемножающего ПАП 1, представленна A. - code combination on informational inputs of the multiplying PAP 1, presented

$ 0 5 0 $ 0 5 0

,. 0, 0

5five

00

5five

в дес тичной системе счислени  .in decimal notation.

Если предположить, что в момент начала работы двоична  кодова  комбинаци  на выходе цифрового слогового фильтра 5 соответствует числу 0 в дес тичной системе счислени  (комбинаци  000...000), то проинвертирован- на  блоком 7 инверторов комбинаци  ( 111... 111) на информационных входах перемножающего ПАП 1 соответствует числу -1 в дес тичной системе счислени , а следовательно, входной сигнал U(t) коммутируетс  на выход перемножающего ПАП с максимальным коэффициентом передачи.If we assume that at the moment of the start of operation the binary code combination at the output of the digital syllabic filter 5 corresponds to the number 0 in the decimal number system (the combination 000 ... 000), then the inverted combination of inverter block 7 (111 ... 111) on the information inputs of the multiplying PAP 1 correspond to the number -1 in the decimal number system, and therefore, the input signal U (t) is switched to the output of the multiplying PAP with the maximum transmission coefficient.

Этот сигнал поступает на вход компаратора 2, где сравниваетс  с аппроксимирующим сигналом и(О, присутствующим на другом входе компаратора 2„ В случае, если U(t)U(t), на выходе компаратора 2 формируетс  логический ноль. При U(t) L U(t) компаратор 2 выдает логическую единицу. Двухуровневый сигнал с выхода компаратора 2 поступает на информационный вход триггера 3, на стробирующий вход которого подаютс  тактовые импульсы с шины синхронизации. С приходом каждого тактового импульса логический потенциал , присутствующий на информаци- онном входе триггера 3, записываетс  в него, по вл етс  на его выходе и поддерживаетс  там как минимум до прихода следующего импульса тактовой последовательности. Таким образом, Формируютс  биты выходного ДМ-сигна- ла, каждый из которых поступает на выход устройства, а также одновременно на информационный вход селектора А пачек символов и на управл ющий вход цифрового интегратора 6. С приходом очередных тактовых импульсов Фрагмент цифрового ДМ-потока последовательно записываетс  в селектор 4 пачек символов и анализируетс  последним на предмет наличи  двух и более элементных пачек. Принцип Формировани  выходного сигнала селектора А пачек символов при использовании в нем двухразр дного (дл  нагл дности ) регистра сдвига иллюстрируетс  временными диаграммами на Лиг. 2. This signal is fed to the input of comparator 2, where it is compared with the approximating signal and (O, present at the other input of comparator 2 ". In case U (t) U (t), a logical zero is formed at the output of comparator 2. For U (t) The LU (t) comparator 2 outputs a logical unit.The two-level signal from the output of the comparator 2 is fed to the information input of the trigger 3, to the gate input of which the clock pulses from the synchronization bus are supplied. With the arrival of each clock pulse, the logic potential present on the information input of the trigger Gera 3 is recorded in it, appears at its output and is maintained there at least until the next pulse of the clock sequence arrives. Thus, bits of the output DM signal are formed, each of which goes to the output of the device, and also simultaneously to the information the input of selector A of the bursts of symbols and the control input of the digital integrator 6. With the arrival of successive clock pulses, a fragment of the digital DM stream is sequentially recorded into the selector of 4 packs of symbols and analyzed last for the presence of two or more elemental packs. The principle of generating the output signal of selector A of bursts of symbols when using a two-bit (for conspicuity) shift register in it is illustrated by timing diagrams for League. 2

Сигнал Y (t) с выхода селектора А пачек символов (фиг. 1) поступает на информационный вход цифрового слогового фильтра 5, усредн етс  имThe signal Y (t) from the output of the selector A of packets of symbols (Fig. 1) is fed to the information input of the digital syllable filter 5, averaged by it

и поступает в виде кодовой комбинации , пропорциональной средней плот- ности цифрового сигнала Y(t), на информационные входы цифрового интегратора 6.and comes in the form of a code combination proportional to the average density of the digital signal Y (t), to the information inputs of the digital integrator 6.

Подача на управл ющий вход цифрового интегратора битов цифрового ДМ- сигнала v(t) (с одновременной подачей тактовых импульсов по его строби рующему входу) приводит к тому, что величина аппроксимирующего напр жени  U (t) на выходе цифрового интегратора 6 измен етс  (либо увеличиваетс , либо уменьшаетс ) в каждом такте работы устройства на величину, пропорциональную двоичной кодовой комбинации, присутствующей в момент прихода тактового импульса на информационных входах интегратора 6, причем , если текущий бит ДМ-потока соответствует логическому нулю, происходит уменьшение аппроксимирующего напр жени  U (t), в случае же, если текущий бит Y(t)l, происходит увеличение напр жени  U(t).The supply to the control input of the digital integrator of bits of the digital DM signal v (t) (with simultaneous supply of clock pulses through its strobe input) causes the approximate voltage U (t) at the output of the digital integrator 6 to change (or increases or decreases) in each operation cycle of the device by an amount proportional to the binary code combination present at the time of arrival of the clock pulse at the information inputs of the integrator 6, moreover, if the current bit of the DM stream corresponds to skom zero, there is a reduction approximating voltage U (t), in the case, if the current bit Y (t) l, there is an increase in the voltage U (t).

Очевидно, что реализованна  таким образом обратна  св зь приводит к тому (фиг. 2), что аппроксимирующее напр жение U(t) всегда будет измен тьс  таким образом, чтобы уменьшить разность { U(t)-U(t) | , т.е. напр жение (t) будет аппроксимировать входной сигнал U(t).Obviously, the feedback realized in this way (Fig. 2) causes the approximate voltage U (t) to always be changed in such a way as to reduce the difference {U (t) - U (t) | i.e. voltage (t) will approximate the input signal U (t).

Дл  улучшени  качества преобразовани  (уменьшени  разности между U(t) и U(t) и расширени  динамического диапазона) в устройство введена адаптаци  параметров (компандирова- ние) .In order to improve the quality of the conversion (decrease the difference between U (t) and U (t) and expand the dynamic range), the adaptation of the parameters (companding) is introduced into the device.

Известно, что двух-, трех- и более элементные пачки формируютс  в цифровом ДМ-сигнале тогда, когда аппроксимирующее напр жение U(t) на прот жении двух, трех и более тактов не може догнать быстроизмен ющийс  входной сигнал U(t). Наличие в ДМ-сигнале Y(t) большого числа таких фрагментов (многоэлементных пачек) на прот жении длительного времени свидетельствует о необходимости изменени  соотношени  амплитуды (уровн ) входного сигнала компаратора 2 и величины шага квантовани .It is known that two-, three-, and more elemental bursts are formed in a digital DM signal when the approximate voltage U (t) does not catch up with the rapidly changing input signal U (t) for two, three, or more cycles. The presence of a large number of such fragments (multi-element packs) in the DM signal Y (t) over a long period of time indicates the need to change the ratio of the amplitude (level) of the input signal of comparator 2 and the quantization step.

Это соотношение может быть изменено двум  способами: путем воздействи  на величину шага квантовани  и путем регулировани  уровн  входного сигнала компаратора 2 (сигнала, поступающегоThis ratio can be changed in two ways: by affecting the quantization step size and by adjusting the input signal level of the comparator 2 (the signal coming

00

5five

на его первый вход). В устройстве используютс  обе возможности такого регулировани , которое производитс  следующим образом Кодова  комбинаци  с выхода цифрового слогового фильтра 5, величина которой пропорциональна средней плотности цифрового ДМ-потока (следовательно, амплитуде и частоте входного сигнала U(t), поступает на информационные входы цифрового интегратора 6, а также проинвертированна  блоком 7 инверторов на информационные входы перемножающего НАЛ 1 о При таком включении величина шага квантовани , с которнм цифровой интегратор 6 производит аппроксимацию входного сигat its first entrance). The device uses both possibilities of such regulation, which is made as follows. The code combination from the output of the digital syllable filter 5, the value of which is proportional to the average density of the digital DM stream (therefore, the amplitude and frequency of the input signal U (t), goes to the information inputs of the digital integrator 6 and also inverted by the inverter unit 7 to the information inputs of the multiplying NAL 1 o With this switch on, the quantization step size with which the digital integrator 6 produces an approximat input cell crease

частоте входного сигнала, а коэФФи- циент передачи перемножающего ДАЛ 1 (по входу опорного напр жени ) обратно пропорционален этим величинам. В результате в устройстве производитс  высокоэффективное компандирование, которое приводит к расширению динамического диапазона преобразуемого сигнала. Любое увеличение крутизны входного сигнала U(t) приводит к увеличению двоичной кодовой комбинации на выходе цифрового слогового фильтра 5, а следовательно, к увеличению шага аппроксимирующего напр жени  U(t), уменьшению уровн  сигнала на входе компаратора 2 и стабилизации отношени  сигнал/шум квантовани , что эквивалентно расширению динамического диапазона преобразуемых сигналов.the frequency of the input signal, and the coefficient of transmission of the multiplying GAL 1 (at the input of the reference voltage) is inversely proportional to these values. As a result, a highly efficient companding is performed in the device, which leads to an expansion of the dynamic range of the converted signal. Any increase in the slope of the input signal U (t) leads to an increase in the binary code combination at the output of the digital syllabic filter 5, and therefore to an increase in the step of approximating voltage U (t), reducing the signal level at the input of the comparator 2 and stabilizing the signal-to-quantization noise ratio that is equivalent to expanding the dynamic range of the converted signals.

4040

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Дельта-кодер, содержащий компаратор , выход которого подключен к информационному входу триггера, выход 5 которого  вл етс  выходной шиной и соединен с информационным входом селектора пачек символов и управл ющим входом цифрового интегратора,выход которого подключен к первому входу компаратора, а стробирующий вход объединен со стробирующими входами триггера и селектора пачек символов и  вл етс  шиной синхронизации, о т- личающийс  тем, что, с целью расширени  динамического диапазона преобразуемых сигналов, в него введены цифровой слоговый Фильтр, блок инверторов и перемножающий циф- роаналоговый преобразователь, при0A delta encoder containing a comparator, the output of which is connected to the information input of the trigger, output 5 of which is the output bus and connected to the information input of the symbol pack selector and the control input of the digital integrator, the output of which is connected to the first input of the comparator, and the gate input is combined with The gate inputs of the trigger and the selector of symbol packs are a sync bus, which is characterized by the fact that, in order to expand the dynamic range of the converted signals, a digital layer is inserted into it Marketing Filter, power inverters and multiplies tsif- roanalogovy converter pri0 5five чем выход селектора пачек символов соединен с информационным входом цифрового слогового фильтра, стробирую- щий вход которого  вл етс  шиной синхронизации , а выходы соединены с соответствующими информационными входами цифрового интегратора непосредственно и через блок инверторов с соответствующими информационными входами перемножающего циФроаналогового преобразовател , выход которого соединен с вторым входом компаратора, а вход опорного напр жени   вл етс  входной шиной с4than the output of the symbol pack selector is connected to the information input of a digital syllabic filter, the gate input of which is a synchronization bus, and the outputs are connected to the corresponding information inputs of a digital integrator directly and through an inverter unit with the corresponding information inputs of a multiplying digital analog converter, the output of which is connected to the second the input of the comparator, and the input of the reference voltage is the input bus c4 ) ,U(il), U (il Фиг.11 П П П П П П Г ,, п п п ,n n n,
SU884462125A 1988-07-18 1988-07-18 Delta-coder SU1646056A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884462125A SU1646056A1 (en) 1988-07-18 1988-07-18 Delta-coder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884462125A SU1646056A1 (en) 1988-07-18 1988-07-18 Delta-coder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1646056A1 true SU1646056A1 (en) 1991-04-30

Family

ID=21390432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884462125A SU1646056A1 (en) 1988-07-18 1988-07-18 Delta-coder

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1646056A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР ff 1381716, кл. Н 03 N 3/02, 1987. Авторское свидетельство СССР № 1197088, кл. Н 03 М 3/02, 1984. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0397358B1 (en) Parallel to serial converter
CA2004317C (en) Successive comparison type analog-to-digital converting apparatus
US4208740A (en) Adaptive delta modulation system
ATA507481A (en) A=D converter circuit - has converters, sample-and-hold circuits, clock driver and parallel-to-serial converter to add or switch A=D outputs for quantising input
SU1646056A1 (en) Delta-coder
US4369433A (en) Digital-to-analog converter and PCM encoder using the converter
CA1132264A (en) Conversion of analogue signals to digital signals
CA1083260A (en) Analog to digital converter
JPH05284033A (en) Sigmadelta modulator
USRE32313E (en) Digital-to-analog converter and PCM encoder using the converter
SU1725398A1 (en) Delta coder
US3737780A (en) Digital communication system employing unity bit per sampling coding method
SU1129732A1 (en) Delta modulator
JPH0810829B2 (en) Digital-to-analog converter
RU1781823C (en) Signal binary coding and decoding system
SU1474850A1 (en) Delta-modulator
SU1559409A1 (en) Device for coding television signal
SU1741265A1 (en) Adaptive delta-coder
JPH0214821B2 (en)
SU1571761A1 (en) Analog-digital converter
SU1127086A2 (en) Adaptive pulse-code modulator
RU2120179C1 (en) White noise generator ( variants )
US5604496A (en) Data processing device using data correlation
SU1197088A1 (en) Delta coder
JPH03112283A (en) Coding system for picture signal