Кодоперетворювач ікм-сигналів у позиційні код-імпульсні сигнали

Кодоперетворювач ІКМ-сигналів у позиційні код-імпульсні сигнали, що містить послідовно з'єднані амплітудно-імпульсний модулятор, перетворювач напруга-код, дешифратор, вихідний блок логічних суматорів, який відрізняється тим, що в кодоперетворювач введено формувач імпульсномодульованих кодових комбінацій, динамічний нагромаджувач, статичний нагромаджувач, блок дешифраторів, блок кон'юнкторів, декодер маркерного сигналу, генератор тактових просуваючих імпульсів та генератор-розподільник опитувальних строб-імпульсів, при цьому вихід формувача приєднано до одного з контактів перемикача, другий контакт якого приєднано безпосередньо до входу кодоперетворювача, а вихід перемикача приєднано до інформаційного входу D mN-розрядного динамічного нагромаджувача, 2 т виходів якого приєднано до 2 т входів статичного нагромаджувача, всі 2 т виходів якого розподілені на т-розрядні групи, загальна кількість яких дорівнює кількості каналів системи N, виходи кожної такої т розрядної і-ї групи (і = 0, 1,2 ... N-1) підключено до m входів відповідного і-го дешифратора DC блока дешифраторів, 2 т виходів кожного дешифратора з'єднано з першими входами двоходових елементів співпадання своєї і-ї групи, що складається з 2 т таких елементів в блоці кон'юнкторів, у всіх елементів І, які належать до N різних груп, їх другі входи, що мають однакові номери b (h = 0, 1,2,3 ... 255) з'єднано паралельно і приєднано до відповідних 2 т виходів генератора опитувальних стробімпульсів, 2 т виходів кожної і-ї групи елементів І з'єднано зі входами відповідних і-х 2 т входових N логічних суматорів в кінцевому блоці логічних суматорів, виходи N логічних суматорів кінцевого блока і є паралельними вихідними колами всього заявленого кодоперетворювача, на яких утворюються позиційні код-імпульси, кожен в своєму колі і на своїй квантованій часовій позиції, вхід декодера маркерного синхросигналу приєднано до вхідної клеми всього кодоперетворювача, а вихід - до синхровходу С статичного нагромаджувача і до входів циклової синхронізації кожного з генераторів, вихід генератора тактових просуваючих імпульсів приєднано до клеми ЗСУВ С динамічного нагромаджувача, вихідні 2 т клем генератора опитувальних строб-імпульсів приєднано до других, однакових за номерами, паралельно з'єднаних входів логічних елементів І різних N груп блока кон'юнкторів. Корисна модель відноситься до способів аналого-цифрового перетворення електричних сигналів в цифрових системах зв'язку, управління, контролю, вимірювань, а також в цифрових вузлах телевізійної і радіомовної апаратури. Переважною областю застосування можуть бути цифрові системи і пристрої, призначені для роботи в умовах жорсткого ліміту енергетичних ресурсів, наприклад, в бортовій апаратурі систем космічного зв'язку, бортовій апаратурі телевізійних ретрансляторів, апаратурі засобів, що знаходяться в автономному плаванні тощо. Відомий перетворювач коду у пачку імпульсів [1], який містить керований генератор у вигляді послідовне з'єднаних генератора імпульсів і елемента І, два тригери і лічильник імпульсів. Недолік відомого перетворювача полягає в представленні перетвореного коду у вигляді пачки, яка укладається з декількох імпульсів, що, на думку заявлювачів, має енергетичну надлишковість, бо найбільш енергетичне економічним і оптимальним є представлення у вигляді одиночного імпульсу, який несе в собі всю цифрову інформацію [2]. Відомий також перетворювач двійкового коду у восьмипозиційний часовий код [3], який містить генератор імпульсів, дільник частоти, дев'ять елементів І, два елемента АБО, два елемента НЕ, п'ять елементів затримки, дешифратор, перетворювач рівня і суматор. Недоліком цього кодоперетворювача є представлення перетвореного коду у вигляді сукупності восьмипозиційної групи імпульсів, що також не о ю 5071 призводить до мінімізації енергетичних витрат на передачу кожного біта цифрової інформації. Загальним недоліком означених і подібних їм інших перетворювачів є представлення утвореної цифрової інформації у вигляді сукупності декількох імпульсів, в той час як для мінімізації енергетичних витрат потрібно користуватись одним імпульсом. Найбільш близьким до пропонуємо!' корисної моделі є позиційний код-імпульсний аналогоцифровий перетворювач електричних сигналів (ПКІ АЦП) [4], який формує одиночні позиційні кодімпульси і містить амплітудно-імпульсний модулятор, перетворювач напруга-код, дешифратор, два ідентичних оперативних запам'ятовуючих пристрої, два ідентичних блока логічних суматорів, вихідний блок логічних суматорів, а також інвертор, генератор адресних сигналів запису та генератор адресних сигналів зчитування, з'єднаних таким чином, що амплітудно-імпульсний модулятор підключено до входу перетворювача напругакод, m виходів якого приєднано до m входів дешифратора, 2 т виходів якого підключено паралельно до інформаційних входів двох ідентичних оперативних запам'ятовуючих пристроїв (ОЗП), інформаційні виходи яких підключено до входів N відповідних 2т -входових елементів АБО в блоках логічних суматорів, при цьому ідентичні виходи означених блоків попарно з'єднано з відповідними входами двовходових елементів АБО вихідного блоку логічних, суматорів, N виходів якого є виходами всього позиційного код-імпульсного аналогоцифрового перетворювача, крім того ПКІ АЦП містить: інвертор, вхід якого з'єднано з вхідною клемою керуючого сигналу ЗАПИС / ЗЧИТУВАННЯ, з якою безпосередньо з'єднано вхід одного ОЗП, а вихід інвертора приєднано до аналогічного входу другого ОЗП, генератор адресних сигналів запису, вхід синхронізації якого з'єднано з вхідною клемою синхронізуючого циклового маркера, а 2 т виходів приєднано до відповідних адресних шин обох ОЗП, генератор адресних сигналів зчитування, вхід синхронізації якого також з'єднано з вхідною клемою циклового маркера, а 2т виходів приєднано паралельно до відповідних адресних шин обох ОЗП. Недоліком відомого кодоперетворювача є те, що він перетворює в одиночні позиційні кодімпульси не кодові комбінації, а дискретні у часі амплітудно-модульовані відліки, які утворюються на самому вході каналоутворюючої апаратури телекомунікаційного тракту. Це не дає можливості його використання (включення) у вигляді вставки в діючих телекомунікаціях, де широкого розповсюдження набули цифрові коди у вигляді імпульсномодульованих кодових комбінацій. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалити кодоперетворювач шляхом введення нових блоків та зв'язків, що забезпечило застосування кодоперетворювача як вставку на діючих телекомунікаційних трасах, зменшуючи тим самим енергетичні витрати на передачу цифрових сигналів. Поставлена задача вирішується тим, що в кодоперетворювачі, який містить послідовно з'єднані амплітудно-імпульсний модулятор, перетворювач напруга-код, дешифратор, вихідний блок логічних суматорів, новим є те що в кодоперетворювач введено формувач імпульсно-модульованих кодових комбінацій, динамічний накопичувач, статичний накопичувач, блок дешифраторів, блок кон'юнкторів, декодер маркерного сигналу, генератор тактових просуваючих імпульсів та генераторрозподілювач опитувальних строб-ім пульсі в, при цьому вихід формувача приєднано до одного з контактів перемикача, другий контакт якого приєднано безпосередньо до входу кодоперетворювача, а вихід перемикача приєднано до інформаційного входу D mN-розрядного динамічного накопичувача, 2 т виходів якого приєднано до 2 т входів статичного накопичувача, всі 2 т виходів якого розподілені на т - розрядні групи, загальна кількість яких дорівнює кількості каналів системи N, виходи кожної такої m-розрядної і-ї групи (i=0,1,2...N-1) підключено до т входів відповідного і-го дешифратора DC блоку дешифраторів, 2 т виходів кожного дешифратора з'єднано з першими входами двоходових елементів співпадання своєї і-ї групи, що складається з 2™ таких елементів в блоці кон'юнкторів, у всіх елементів І, які належать до N різних груп, їх другі входи, що мають однакові номери b (b=0,1,2,3...255) з'єднано паралельно і приєднано до відповідних 2 т виходів генератора опитувальних строб-імпульсів, 2 т виходів кожної і-ї групи елементів І з'єднано зі входами відповідних і-х 2т входових N логічних суматорів в кінцевому блоці логічних суматерів, виходи N логічних суматорів кінцевого блоку і є паралельними вихідними колами всього заявляемого кодоперетворювача, на яких утворюються позиційні код-імпульси, кожен в своєму колі і на своїй квантованій часовій позиції, вхід декодера маркерного синхросигналу приєднано до вхідної клеми всього кодоперетворювача, а вихід - до синхровходу С статичного накопичувача і до входів циклової синхронізації кожного з генераторів, вихід генератора тактових просуваючи імпульсів приєднано до клеми ЗСУВ С динамічного накопичувача, вихідні 2 т клем генератора опитувальних строб-імпульсів приєднано до других, однакових за номерами, паралельно з'єднаних входів логічних елементів І різних N груп блоку кон'юнкторів. На кресленні Фіг.1 показано функціональну схему кодоперетворювача, на Фіг.2 - часові діаграми, що пояснюють процеси в кодоперетворювачі. Кодоперетворювач містить амплітудноімпульсний модулятор 1, вхід якого є входом всього заявляемого кодоперетворювача, перетворювач напруга-код 2, m виходів якого приєднано до m входів формувача імпульсно-модульованих кодових комбінацій 3, вихід цього формувача приєднано до одного з контактів перемикача S, вхідний динамічний накопичувач (зсувний регістр) 4, інформаційний вхід D якого приєднано до другого контакту перемикача S, a 2 m виходів приєднані до 2 т входів статичного накопичувача (паралельного регістру пам'яті) 5, всі 2 т виходів якого розподілені на т-розрядні групи, загальна кількість яких дорівнює кількості каналів системи N, виходи кожної такої m-розрядної і-ї групи (i=0,1,2...N-1) підключе 5071 но до m-входів відповідного і-го дешифратора DC блоку дешифраторів 6; 2т виходів кожного дешифратора з'єднано з першими входами двовходових елементів співпадання (елементів І) своєї і-ї групи, що складається з 2 т таких елементів в блоці кон'юнкторів 7; у всіх елементів І, які належать до N різних груп, їх другі входи, що мають однакові номери b (b=0,1,2,3...255) з'єднано паралельно і приєднано до відповідних 2 т виходів генератора опитувальних строб-імпульсів 11; 2т виходів кожної і-ї групи елементів І з'єднано зі входами відповідних і-х 2 т входових N логічних суматорів (елементів АБО) кінцевого блоку логічних суматорів 8; виходи N логічних суматорів і є паралельними вихідними колами всього заявляемого перетворювача, на яких утворюються позиційні код-імпульси, кожен в своєму колі і на своїй квантованій часовій позиції. Крім того заявляємий перетворювач містить декодер циклового маркерного синхросигналу 9, генератор тактових просуваючих імпульсів 10, та генератор-розподілювач опитувальних стробімпульсів 11. Вхід декодера маркерного синхросигналу 9 приєднано до вхідної клеми всього кодоперетворювача, а вихід - до клеми ЗАПИС статичного накопичувача 5 і до клем циклової синхронізації кожного з генераторів 10 і 11; вихід генератора тактових просуваючих імпульсів 11 приєднано до клеми ЗСУВ динамічного накопичувача 4; вихідні 2 т клем генератора опитувальних строб-імпульсів 11 приєднані'до других, однакових за номерами, паралельно з'єднаних входів логічних елементів І різних N груп блоку кон'юнкторів. Заявляємий кодоперетворювач має порівняно з прототипом більш просту схему, в якій: замість двох оперативних запам'ятовуючих пристроїв (ОЗП) використовуються два більш простих цифрових вузла - динамічний та статичний електронні регістри; замість двох блоків логічних суматорів використовується один блок кон'юнкторів, ідентичний за складністю тільки одному з усунених суматорів, що суттєво спрощує схему. В схемі кодоперетворювача дешифратор замінено на формувач імпульсно-модульованих кодових комбінацій та додано блок дешифраторів DC, але в цілому схема залишається більш простою, ніж схема аналогу (прототипу). Крім того, заявляємий кодоперетворювач набуває нової якості, яка полягає в можливості його використання як вставки в діючих телекомунікаційних лініях, що дає змогу зменшити енергетичні витрати на передачу цифрової інформації. Принцип дії заявляемого перетворювача такий. В положенні 1 перемикача S перетворювач здатний працювати на самому вході телекомунікаційної апаратури, як і аналог. В положенні 1 перемикача S перетворювач здатний працювати на самому вході телекомунікаційної апаратури, як і аналог. В положенні 2 він набуває властивість бути використаним як вставка на діючих телекомунікаційних трасах. Двійкові m-розрядні кодові комбінації ІКМ цифрового коду (Фіг.2,а) послідовно одна за одною записуються у вхідний динамічний накопичу вач (регістр зсуву) 4, інформаційна ємність (розрядність) якого повинна дорівнювати кількості L всіх розрядів інформаційного циклу, який складається з сукупності т-розрядних комбінацій Nканальної системи: L=mN (для сучасних поширених 32-канальних систем L=8-32=256). Після заповнення динамічного накопичувача 4 кодовими комбінаціями даного n-го циклу відбувається, по цикловому маркерному синхросигналу, паралельний перезапис інформації з динамічного накопичувача 4 у статичний накопичувач 5, інформаційна ємність якого така ж, як і у динамічного. Вхідний динамічний накопичувач 4 починає заповнюватись кодовими комбінаціями наступного (п+1)-го циклу, на протязі тривалості якого Т ц статичний накопичувач 5 зберігає переписану в нього інформацію попереднього n-го циклу. Кожна з N т-розрядних груп, на які розподілені виходи статичного накопичувача 5, фіксує на своїх клемах цифрове значення m-розрядної кодової комбінації свого і-го каналу. При цьому на одному з 2 т виходів кожного дешифратора блоку 6, m входів якого приєднані до m виходів відповідної і-ї групи статичного накопичувача 2, з'явиться сигнал логічної одиниці „1"; номер b [b=0,1,2...(2m-1)] такого виходу, як відомо, точно відповідає цифровому значенню вхідної кодової комбінації (Фіг.2,6). Тобто відбудеться просторове розміщення N сигналів логічних „1" на одному з b виходів кожного з N дешифраторів блоку 3. Таке розміщення зберігається на протязі циклу Тц, і за час зберігання відбувається перетворення просторового розміщення логічних „1" в часове розміщення позиційних код-імпульсів на відповідних квантованих часових позиціях. Таким чином з кожної зафіксованої в накопичувачі 5 кодової комбінації формується один позиційний кодімпульс, а весь цикл з N m-розрядних кодових комбінацій перетворюється на сукупність N одиночних позиційних код-імпульсів. Перетворення відбувається шляхом почергової подачі опитувальних строб-імпульсів (Фіг.2,в) з виходів генератора 11 на паралельно з'єднані однакові за номером b другі входи елементів І, що належать до N різних груп в блоці кон'юнкторів 7. Частота слідування f o n і тривалість t o n опитувальних строб-імпульсів дорівнюють частоті і тривалості одного імпульса (одного біта) двійкових ІКМ кодових комбінацій: fon=fiKM; W W Таким чином опитувальні строб-імпульси задають 2 т квантованих часових позицій на інтервалі циклу Тц. Внаслідок почергового опитування, в кожній групі елементів І на виході одного з таких елементів, коли до нього дійде черга опитування, з'явиться імпульсний сигнал (позиційний код-імпульс) точно на тій квантованій часовій позиції, яка відповідає просторовому положенню логічної „1" в даній групі, тобто відповідає двійковому значенню кодової комбінації даного каналу. Кожний з N таких позиційних кодімпульсів поступить на один з 2 т входів відповідного логічного елементу АБО в блоці диз'юнкторів 8 і пройде на його вихід, тобто на свій і-й вихід перетворювача. В результаті описаного перетворення, зафіксовані на різних просторових позиціях на виходах дешифраторів інформаційні логічні одиниці, будуть в тривалості (п+1)-го циклу (циклу зчитуван 5071 ня) виведені з дешифраторів через елементи АБО кінцевого блоку диз'юнкторів 8 і з'являться кожна на своїй квантованій часовій позиції і у своєму і-му паралельному колі, Фіг.2,г. Таким чином будуть сформовані всі N позиційних код-імпульсів, котрі і є вихідними цифровими сигналами кодоперетворювача, який є корисною моделлю. Отже, кодоперетворювач виконує перетворення кодових комбінацій цифрових імпульсномодульованих сигналів в одиночні позиційні кодімпульси, кожен з яких несе всю повноту відповідної цифрової інформації. Таке перетворення дає змогу досягти енергетичної економічності при передачі цифрової інформації. 8 Джерела інформації. 1. Описание изобретения СССР к авторскому свидетельству №1425843 кл.Н 03 М 5/08, 1987. Н. Н. Карабаза, А. Н. Горбунов, Н. В. Угланов. 2. Дж. Возенкрафт, И. Джекобе. Теоретические основы техники свя-зи/Перев. с английского. - М.: Мир.-1969. 3. Описание изобретения СССР к авторскому свидетельству №1594703 кл.Н 03 М 5/16, 1988. Г. Я. Панченко. 4. Опис до патенту України №42417 А кл. Н 03 К 5/00, 2001. О.В. Ста-шук, Л. Д. Сташук, В. Д. Сташук. Фіг. 1 Комп'ютерна верстка А Крижанівський Підписне Тираж 37 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. К и ї в - 4 2 , 01601