SU736161A1 - Способ преобразовани сигналов и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к приборостроению и может быть использовано при изготовлении устройств анализа и синтеза речи .

Известен способ преобразовани  -сигналов , который основан на разделении частотного спектра входного сигнала на несколько каналов, определении наличи  либо отсутстви  сигналов по каждому из частотных каналов и перегруппировке полученных сигналов в двоичном коде с сужением интервалов между ними 1.

Устройство, реализующее этот способ, содержит полосовые-фильтры, детекторы, пороговые устройства, распределитель с логической системой, производ щей перегруппировку сигналов с выходов-пороговых устройств каналов.

Однако этот спосоо и устройство не обеспечивают требуемой точности обработки сигнала , так как не обеспечивает восстановлени  сигналов с первоначальным соотнощением амплитуд составл ющих спектра.

Известен также способ преобразовани  сигнала, основанный на непрерывном спектральном анализе входного сигнала, получении огибающей его спектра, синтезировании

выходного сигнала но огиоаюш,;: л-,:-, :ч; и корректировке формы огибаюшеГ: , т:... рованного сигнала 2. УстроПс-у м. г;--, i: зующее этот способ. содер. узк{Г;:о.1ч ные  чейки и коммутатор. пр11чел; :;и; , узкогюлосна   чейка солсржиг :лк.и.к-;. тельно соединенные узкопо.юоныг. фнль:р детектор и ключ, управ.ч емый вход К1-Г(-;-ого подключен к соответствующее;; - RI,IXJ-; коммутатора.

Однако эти способ и устройстве) т;:-..Ж|: 10 не обеспечивают требуе.мой TOMHOCTJI прОМ разовани  сигналов, во-первых, ::.- -;i:i : ri:ректировки огибающей спектра, ispoiKreo.;;;мой без учета погрещностей. Бь-:зына Х:1.1Х  чейками анализатора и синтезатора и. вовторых , из-за отсутстви  синхронности в ра15 боте анализатора и синтезатора.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовани  сигналов.

Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что в известном способе огибающую 20 спектра входного сигнала получают в логарифмическом масщтабе частот, причем начало огибающей определ ют, начина  с низких частот по превышению заданного уровн  выходных напр жений анализатор::, а 3 корректировку формы огибающей спектра синтезированного сигнала производ т путем изменени  коэффициента передачи фильтров синтезатора в соответствии с изменением выходного напр жени  анализатора. Дл  осуществлени  предлагаемого способа преобразовани  сигналов предлагаемое устройство снабжено генератором шума, дополнительными узкополосными  чейками, кажда  из которых содержит последовательно соединенные регулируемый аттенюатор, узкополосный фильтр, детектор и ключ, дополнительным коммутатором, блоком сравнени , синхронизатором и сумматором, причем выходы ключей основных узкополосных  чеек подключены к первому входу синхронизатора и к первому входу блока сравнени , второй вход которого соединен со вторыми выходами ключей дополнительных узкополосных  чеек, выход блока сравнени  св зан с третьим входом регулируемых аттенюаторов , второй вход которых св зан с соответствующими выходами допалнительного коммутатора и управл емыми входами ключей дополнительных узкополосных  чеек, первый вход управл емых аттенюаторов соединен с выходом генератора шума, управл емый вход и дополнительный выход основного и дополнительного коммутаторов св заны соответственно с первым, вторым выходами и вторым и третьим входами синхронизатора . На чертеже изображена структурна  схема устройства, реализующего предлагаемый способ преобразовани  сигналов. Устройство содержит основные узкополосные  чейки, кажда  из которых содержит последовательно соединенные узкополосный фильтр 1, детектор 2 и ключ 3, управл емый вход которого подключен к соответствующему выходу коммутатора 4, генератор шума 5, дополнительные узкополосные  чейки, кажда  из которых содержит последовательно соединенные регулируемый аттенюатор 6, узкополосный фильтр 7, детектор 8 и ключ 9. Кроме того, устройство содержит дополнительный коммутатор 10, блок сравнени  11, синхронизатор 12 и сумматор 13. Причем выходы ключей 3 основных узкополосных  чеек подключены к первому входу синхронизатора 12 и к первому входу блока сравнени  11, второй вход которого соединен со вторыми выходами ключей 9 дополнительных узкополосных  чеек. Выход блока сравнени  11 св зан с третьим входом регулируемых аттенюаторов 6, второй вход которых св зан с соответствующими выходами дополнительного коммутатора 10 и управл емыми входами ключей 9 дополнительных узкополосных  чеек. Первый вход управ л емых аттенюаторов 6 соединен с выходом генератора щума 5, управл емый вход и дополнительный выход основного 4 и дополнительного 10 коммутаторов, св заны соответственно с первым, вторым выходами и вто рым и третьим входами синхронизатора 12. При работе устройства входной сигнал поступает на входы узкополосных фильтров 1 основных узкополосных  чеек параллельного частотного анализатора, а на выходе ключей 3 этих узкополосных  чеек по вл етс  напр жение, пропорциональное амплитуде спектральных составл ющих сигнала. Последовательность анализа определ етс  синхроимпульсами, поступающими от синхронизатора 12 через коммутатор 4 и на управл емые входы ключей 3 узкополосных  чеек. Сигнал с выхода ключей 3 поступает на первый вход синхронизатора 12, где он сравниваетс  с заданным напр жением и при превышении его запускает синтезатор, содержащий дополнительные узкополосные  чейки , аналогичные  чейкам анализатора. Причем первый импульс (первое превышение заданного уровн ) совпадает по щкале частот анализатора с первой гармоникой анализируемого сигнала, поэтому начало огибающей спектра синтезированного сигнала совпадает с началом частотного диапазона синтезатора . Синхронность работы анализатора и синтезатора обеспечиваетс  синхронизатором 12, с которого синхроимпульсы подаютс  одновременно на коммутаторы 4 и 10. При последовательном опросе дополнительных узкополосных  чеек выходному напр жению ключей 3 ставитс  в соответствие коэффициент передачи аттенюаторов 6 так, чтобы обеспечить на выходе синтезатора первоначальный вид огибающей спектра исходного сигнала . Синтез сигнала осуществл етс  путем узкополосного фильтровани  белого щума и регулировани  амплитудных соотношений полос в соответствии с сигналами на выходе анализатора. Дл  этого сигнал с выхода генератора щума 5 подаетс  на первый вход аттенюаторов 6. Амплитуда напр жени  шума на выходе управл емых аттенюаторов определ етс  управл ющим напр жением , запоминаемым элементом запоминани  аттенюаторов на период полного цикла опроса узкополосных  чеек. Из щума узкополосные фильтры 7 выдел ют сигнал, соответствующий по частоте и амплитуде первоначальному сигналу. С выхода ключей 9 сигналы поступают на сумматор 13, где получают восстановленный сигнал, нормализованный по частоте. Дл  обеспечени  точности восстановлени  сигнала выходное напр жение ключей 9 подаетс  на второй вход блока сравнени  11, на первый вход блока сравнени  поступает напр жение с выхода ключей 3. Разность напр жений, составл ющих ощибку восстановлени , подаетс  на третий вход аттенюаторов 6, обеспечива  при этом регулировку его коэффициента передачи. Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет с большой точностью производить анализ и синтез исследуемого сигнала.

Claims (2)

1.Способ преобразовани  сигналов путем непрерывного спектрального анализа входного сигнала, получени  огибающей его спектра, синтезировани  выходного сигнала по огибающей спектра и корректировки формы огибающей синтезированного сигнала, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  точности преобразовани ,огибающую спектра входного сигнала формируют в логарифмическом масщтабе частот, причем начало огибающей определ ют, начина  с низких частот по превыщению заданного уровн  выходных напр жений анализатора, а корректировку формы огибающей спектра синтезированного сигнала производ т путем изменени  коэффициента передачи фильтров синтезатора в соответствии с изменением выходного напр жени  анализатора.

2.Устройство дл  осуществлени  способа по п. 1, содержащее узкополосные  чейки и коммутатор, причем кажда  узкополос- а   чейка содержит последовательно соед .-ненные узкополосный фильтр, детектор и ключ, управл емый вход которого подключен к соответствующему выходу коммутатора, отличаюш,еес  тем, что оно снабжено генератором щума, дополнительными узкополосными  чейками, кажда  из которых содержит последовательно соединенные регулируемый аттенюатор, узкополосный фильтр, детектор и ключ, дополнительным коммутатором , блоком сравнени , синхронизатором

и сумматором, причем выходы ключей основных узкополосных  чеек подключены к первому входу синхронизатора и к первому входу блока сравнени , второй вход которого соединен со вторыми выходами ключей дополнительных узкополосных  чеек, выход блока сравнени  св зан с третьим входом регулируемых аттенюаторов, второй вход которых св зан с соответствующими выходами дополнительного коммутатора и управл емыми входами ключей дополнительных узкополосных  чеек, первый вход управл емых аттенюаторов соединен с выходом генератора щума, управл емый вход и дополнительный выход основного и дополнительного коммутаторов св заны соответственно с первым, вторым выходами и вторым и третьим входами синхронизатора.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3678201, кл. G 10 L 1/00, опублик. 1976.

2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2378713/18-10, кл. G 10 L 1/00, 03.01.77 (прототип).