JPS6313576B2 - - Google Patents
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- JPS6313576B2 JPS6313576B2 JP55050081A JP5008180A JPS6313576B2 JP S6313576 B2 JPS6313576 B2 JP S6313576B2 JP 55050081 A JP55050081 A JP 55050081A JP 5008180 A JP5008180 A JP 5008180A JP S6313576 B2 JPS6313576 B2 JP S6313576B2
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04B14/00—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B14/02—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation
- H04B14/04—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation using pulse code modulation
- H04B14/046—Systems or methods for reducing noise or bandwidth
- H04B14/048—Non linear compression or expansion
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- H—ELECTRICITY
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はデイジタル変調波の圧縮伸長方式に係
り、送信側でデイジタル変調波のアナログ換算値
をレベル圧縮して伝送し、受信側で伝送されてき
たデイジタル変調波のアナログ換算値をレベル圧
縮分だけレベル伸長することにより、AD変換器
やDA変換器の変換精度以上の品質のデイジタル
変調波の伝送ができ、しかも信号予測回路を用い
ることによりレベル圧縮の情報を示す制御用信号
の伝送が不要なので、従来よりも少ないビツト数
でデイジタル変調波を伝送しうる圧縮伸長方式を
提供することを目的とする。[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a compression/expansion method for digitally modulated waves, in which the transmitting side compresses the level of the analog equivalent value of the digitally modulated wave and transmits it, and the receiving side converts the transmitted digitally modulated wave into an analogue value. By level-expanding the converted value by the amount of level compression, it is possible to transmit a digitally modulated wave with a quality that exceeds the conversion accuracy of AD converters and DA converters. Furthermore, by using a signal prediction circuit, control that indicates level compression information is possible. It is an object of the present invention to provide a compression/expansion method that can transmit digital modulated waves using a smaller number of bits than the conventional method because it does not require the transmission of digital signals.
第1図は従来のデイジタル変調波の圧縮伸長方
式の一例のブロツク系統図を示す。同図中、入力
端子1に入来したアナログ信号は低域フイルタ2
に供給され、ここで不要な高域成分が除去された
後サンプリングホールド回路3に供給され、ここ
でサンプリングホールドされる。サンプリングホ
ールド回路3より取り出された時間的に離散化さ
れた標本化信号は、後述の可変利得器7を通して
AD変換器8に印加される一方、絶対値回路4に
供給され、ここで絶対値をとられる。この絶対値
回路4の出力信号は、電圧比較器6に供給され、
ここで基準電圧設定器5よりの基準電圧と比較さ
れ、基準電圧を越えた時可変利得器7の利得を可
変せしめる。 FIG. 1 shows a block system diagram of an example of a conventional digital modulated wave compression/expansion method. In the figure, the analog signal entering input terminal 1 is passed through low-pass filter 2.
After removing unnecessary high-frequency components, the signal is supplied to the sampling and holding circuit 3, where it is sampled and held. The temporally discretized sampled signal taken out from the sampling hold circuit 3 is passed through a variable gain device 7, which will be described later.
While being applied to the AD converter 8, it is also supplied to the absolute value circuit 4, where the absolute value is taken. The output signal of this absolute value circuit 4 is supplied to a voltage comparator 6,
Here, it is compared with the reference voltage from the reference voltage setter 5, and when it exceeds the reference voltage, the gain of the variable gain unit 7 is varied.
第2図は上記の利得制御が行なわれる可変利得
器7の入力電圧対出力電圧特性を示す。同図より
もわかるように、入力電圧の絶対値が大になり、
AD変換器8によつて伝送しうる最大又は最小の
入力電圧となつたときは、上記の電圧比較器6よ
りの利得制御信号によつて利得が可変せしめられ
る結果、出力電圧の絶対値が減衰せしめられる。
この結果、可変利得器7の出力電圧は常にAD変
換器8のビツト数によつて定まる所定電圧範囲
(第2図に±1で示す)内とされ、第3図に示す
如きレベル圧縮波形となる。 FIG. 2 shows the input voltage versus output voltage characteristics of the variable gain device 7 in which the above gain control is performed. As can be seen from the figure, the absolute value of the input voltage increases,
When the input voltage reaches the maximum or minimum that can be transmitted by the AD converter 8, the gain is varied by the gain control signal from the voltage comparator 6, and as a result, the absolute value of the output voltage is attenuated. I am forced to do it.
As a result, the output voltage of the variable gain unit 7 is always within a predetermined voltage range (indicated by ±1 in Figure 2) determined by the number of bits of the AD converter 8, and a level compression waveform as shown in Figure 3 is generated. Become.
上記可変利得器7の出力電圧はAD変換器8に
供給され、ここでアナログ―デイジタル変換され
て(具体的には量子化、符号化されて)パルス符
号変調(PCM)信号等のデイジタル変調波とさ
れる。このデイジタル変調波は所定の伝送路を経
てDA変換器9に供給され、ここでデイジタル―
アナログ変換された後可変利得器10により送信
系でレベル減衰又はレベル増強された分がレベル
伸長により元に戻され、更に低域フイルタ11に
より元のアナログ信号に復元されて出力端子12
より出力される。 The output voltage of the variable gain device 7 is supplied to the AD converter 8, where it is analog-to-digital converted (specifically, quantized and encoded) into a digital modulated wave such as a pulse code modulation (PCM) signal. It is said that This digitally modulated wave is supplied to the DA converter 9 through a predetermined transmission path, where it is converted into a digital signal.
After analog conversion, the level attenuation or level enhancement in the transmission system is restored by level expansion by the variable gain unit 10, and then restored to the original analog signal by the low-pass filter 11 and sent to the output terminal 12.
It is output from
しかるに、上記の従来のデイジタル変調波の圧
縮伸長方式は、送信側の可変利得器7で利得制御
した分と逆方向で、かつ、同じ量だけ受信側の可
変利得器10で制御させるための、可変利得器制
御用信号も伝送信号として同時に伝送しなければ
ならなかつたため、伝送ビツト数の削減化という
要求に制限を与えていた。 However, in the conventional digital modulated wave compression/expansion method described above, the variable gain unit 10 on the receiving side controls the gain in the opposite direction and the same amount as the gain controlled by the variable gain unit 7 on the transmitting side. Since the variable gain control signal also had to be transmitted at the same time as the transmission signal, the demand for reducing the number of transmission bits was limited.
本発明は上記欠点を除去したものであり、第4
図以下の図面と共にその各実施例について説明す
る。 The present invention eliminates the above drawbacks, and the fourth
Each embodiment will be described with reference to the drawings below.
第4図は本発明になるデイジタル変調波の圧縮
伸長方式の第1実施例のブロツク系統図を示す。
同図中、第1図と同一構成部分には同一番号を付
し、その説明を省略する。第4図において、AD
変換器8より取り出されたデイジタル変調波は、
可変利得器(デイジタル信号を取り扱うものであ
り、シフトレジスタ、あるいはマルチプライヤな
どにより構成されている)13に供給され、ここ
で後述する利得制御部14よりの制御信号により
そのアナログ換算レベルが可変せしめられた後送
信され、また同時に利得制御部14内の信号予測
回路15に供給される。いま、可変利得器13の
時刻nT(Tはサンプリングホールド回路3のサン
プリング周期)における入力デイジタル変調波の
アナログ換算レベルをxo、そのときの可変利得器
13の利得をG1、可変利得器13の時刻nTにお
ける出力デイジタル変調波のアナログ換算レベル
をyoとすると次式が成立する。 FIG. 4 shows a block system diagram of a first embodiment of the digital modulated wave compression/expansion method according to the present invention.
In the figure, the same components as those in FIG. 1 are given the same numbers, and their explanations will be omitted. In Figure 4, AD
The digital modulated wave taken out from the converter 8 is
The signal is supplied to a variable gain unit 13 (which handles digital signals and is composed of a shift register or a multiplier), and its analog conversion level is varied by a control signal from a gain control unit 14, which will be described later. The signal is then transmitted and simultaneously supplied to the signal prediction circuit 15 in the gain control section 14. Now, the analog conversion level of the input digital modulated wave at time nT (T is the sampling period of the sampling and holding circuit 3) of the variable gain unit 13 is x o , the gain of the variable gain unit 13 at that time is G 1 , and the variable gain unit 13 Letting the analog equivalent level of the output digital modulated wave at time nT be y o , the following equation holds true.
yo=xo・G1 (1)
一方、信号予測回路15は次の時刻(n+1)
Tに入来するデイジタル変調波のアナログ換算レ
ベルを、現時刻nTの入力デイジタル変調波yoと、
少なくとも1標本以上前の時刻のデイジタル変調
波の各アナログ換算レベルとより予測する回路で
あり、その出力デイジタル変調波のアナログ換算
レベルをzo、信号予測回路15内にて付与する重
み付け係数をai(i=0〜N)とすると、
zo=N
〓i=q
ai・|yo-i| (2)
なる式で表わされるデイジタル信号を出力す
る。(2)式は一種のFIR形デイジタルフイルタの出
力デイジタル信号を表わす式でもある。よつて、
上記の信号予測回路15はFIR形デイジタルフイ
ルタで構成することができる。なお、(2)式中|
yo-1|はデイジタル変調波yo-1を絶対値回路を通
して得た信号を示す。 y o =x o・G 1 (1) On the other hand, the signal prediction circuit 15 calculates the next time (n+1)
Let the analog conversion level of the digital modulation wave entering T be the input digital modulation wave y o at the current time nT,
It is a circuit that predicts each analog conversion level of the digital modulation wave at a time at least one sample or more earlier, and the analog conversion level of the output digital modulation wave is z o and the weighting coefficient given in the signal prediction circuit 15 is a. When i (i=0 to N), a digital signal expressed by the following equation is output: z o = N 〓 i=q a i ·|y oi | (2). Equation (2) also represents the output digital signal of a kind of FIR type digital filter. Then,
The signal prediction circuit 15 described above can be composed of an FIR type digital filter. Note that in formula (2) |
y o-1 | indicates a signal obtained by passing the digital modulated wave y o-1 through an absolute value circuit.
信号予測回路15の最も簡単な例として、a0=
2,a1=−1,a2=a3=…=aN=0とした場合に
は、第5図に示す如くに構成でき、入力端子20
に入来したデイジタル変調波yoを絶対値回路21
で絶対値をとつた後、差分器22でyoの絶対値か
ら−サンプリング周期Tだけ遅延する遅延器23
の出力−標本前のデイジタル変調波yo-1の絶対値
を差し引いて差分信号を得、それをyoの絶対値と
加算器24で加算することにより、時刻(n+
1)Tに入来するであろうと予測されるアナログ
換算レベルをもつデイジタル信号zoが予測信号と
して次の時刻(n+1)Tのデイジタル変調波
yo+1が入来するまでの間に出力端子25から出力
される。 As the simplest example of the signal prediction circuit 15, a 0 =
2, a 1 = -1, a 2 = a 3 =...=a N = 0, the configuration can be made as shown in Fig. 5, and the input terminal 20
The absolute value circuit 21 converts the input digital modulated wave y o into
After taking the absolute value at , a delay unit 23 delays the absolute value of y o by -sampling period T using a differentiator 22.
By subtracting the absolute value of the digital modulated wave y o-1 from the output of - the sampled digital modulated wave y o-1 to obtain a difference signal, and adding it to the absolute value of y o in the adder 24, the time (n+
1) A digital signal z o with an analog conversion level predicted to enter T is used as a predicted signal to generate a digital modulation wave at the next time (n+1)T.
It is output from the output terminal 25 until y o+1 comes in.
信号予測回路15の出力予測信号zoは比較器1
7に供給され、ここで可変基準レベル発生器16
よりの基準レベルloとアナログ換算値でのレベル
比較がなされる。その結果、デイジタル信号zoの
方が基準レベルloよりも大レベルのときには、比
較器17より可変利得器13の利得G1を下げ
(具体的には可変利得器13がシフトレジスタで
構成されている場合はLSB方向へシフトし、ま
たマルチプライヤで構成されている場合は係数を
小にする)、かつ、可変基準レベル発生器16の
基準レベルを、同じ値だけ小にした新たな基準レ
ベルに変更するための信号が出力される。他方、
デイジタル信号zoの方が基準レベルloよりも小レ
ベルのときには、比較器17より可変利得器13
の利得G1を上げ(具体的には可変利得器13が
シフトレジスタで構成されている場合はMSB方
向へシフトし、またマルチプライヤで構成されて
いる場合は係数を大にする)、かつ、可変基準レ
ベル発生器16の基準レベルを同じ値だけ大なる
新たな基準レベルに変更するための信号が出力さ
れる。なお、比較器17の出力は信号予測回路1
5にも供給される。 The output prediction signal z o of the signal prediction circuit 15 is output from the comparator 1
7, where a variable reference level generator 16
A level comparison is made between the reference level L o and the analog conversion value. As a result, when the digital signal z o is at a higher level than the reference level l o , the comparator 17 lowers the gain G 1 of the variable gain unit 13 (specifically, the variable gain unit 13 is configured with a shift register). (if it is configured with a multiplier, shift it in the LSB direction, and if it is configured with a multiplier, reduce the coefficient), and create a new reference level by reducing the reference level of the variable reference level generator 16 by the same value. A signal is output to change to . On the other hand,
When the digital signal z o is at a lower level than the reference level l o , the variable gain unit 13 is selected from the comparator 17.
Increase the gain G1 (specifically, if the variable gain unit 13 is configured with a shift register, shift in the MSB direction, and if configured with a multiplier, increase the coefficient), and A signal is output for changing the reference level of the variable reference level generator 16 to a new reference level that is higher by the same value. Note that the output of the comparator 17 is the signal prediction circuit 1.
5 is also supplied.
このようにして、可変利得器13の利得G1を、
予測信号に基づき利得制御部14の出力信号によ
り利得制御(アナログ換算レベルのレベル制御)
して得たデイジタル変調波yoはそのアナログ換算
レベル変化の大きいときは量子化の最低レベルが
上がり、逆にレベル変化の小さい場合は量子化の
最低レベルが下がり、より細かい量子化が行なわ
れた信号と等価となる。 In this way, the gain G 1 of the variable gain unit 13 is
Gain control (level control of analog conversion level) by the output signal of the gain control unit 14 based on the predicted signal
When the analog equivalent level change of the digitally modulated wave y o obtained is large, the minimum level of quantization increases, and conversely, when the level change is small, the minimum level of quantization decreases, and finer quantization is performed. It is equivalent to the signal obtained by
上記のデイジタル変調波は所望の伝送路を経て
受信され、可変利得器13と同様構成の可変利得
器18に供給されると同時に利得制御部19に供
給される。可変利得器18は可変利得器13と同
様の構成とされており、供給されるデイジタル信
号のアナログ換算レベルが利得制御部19の出力
により可変制御される。ここで、可変利得器18
の時刻nTにおける入力デイジタル変調波のアナ
ログ換算レベルをpo、時刻nTにおける出力デイ
ジタル変調波のアナログ換算レベルをqo、可変利
得器18の利得をG2とすると次式が満足される。 The digitally modulated wave described above is received through a desired transmission path, is supplied to a variable gain unit 18 having the same configuration as the variable gain unit 13, and at the same time is supplied to a gain control unit 19. The variable gain unit 18 has the same configuration as the variable gain unit 13, and the analog conversion level of the supplied digital signal is variably controlled by the output of the gain control unit 19. Here, variable gain device 18
If the analog equivalent level of the input digital modulated wave at time nT is p o , the analog equivalent level of the output digital modulated wave at time nT is q o , and the gain of the variable gain unit 18 is G 2 , the following equation is satisfied.
qo=po・G2 (3)
一方、利得制御部19は上記の利得制御部14
と同様構成であるが、利得制御部14とは逆の動
作を行なう。すなわち、利得制御部19はその比
較器(図示せず)において、デイジタル変調波po
より得た予測信号のアナログ換算レベルの方が基
準レベルよりも大のときには、上記利得G2を上
げ、かつ、基準レベルを同じ値だけ大に変更する
ように動作し、他方、上記と逆の場合には、可変
利得器18の利得G2を下げ、かつ、基準レベル
を同じ値だけ小なる基準レベルに変更する。すな
わち、上記利得制御部19による利得制御は、利
得制御部14による利得制御と相補的なレベル伸
長動作を行ない
G1・G2=1 (4)
なる関係が満足せしめられる。また、
yo≒po (5)
である。 q o = p o・G 2 (3) On the other hand, the gain control section 19 is the same as the gain control section 14 described above.
Although the configuration is similar to that of the gain control section 14, the operation is opposite to that of the gain control section 14. That is, the gain control unit 19 uses a comparator (not shown) to output the digital modulated wave p o
When the analog conversion level of the predicted signal obtained by In this case, the gain G 2 of the variable gain unit 18 is lowered and the reference level is changed to a lower reference level by the same value. That is, the gain control by the gain control section 19 performs a level expansion operation complementary to the gain control by the gain control section 14, so that the relationship G 1 ·G 2 =1 (4) is satisfied. Also, y o ≒ p o (5).
可変利得器18より取り出されたデイジタル変
調波(アナログ換算レベルqo)はDA変換器9に
供給される。ここで(1),(3),(4)及び(5)の各式より
(6)式が成立する。 The digital modulated wave (analog equivalent level q o ) extracted from the variable gain device 18 is supplied to the DA converter 9 . Here, from equations (1), (3), (4), and (5),
Equation (6) holds true.
qo=po・G2
≒yo・G2=xo・G1・G2=xo
∴qo≒xo (6)
従つて、送信側でレベル圧縮されたデイジタル
変調波は、受信側でレベル圧縮分だけレベル伸長
されることにより、もとのデイジタル変調波に戻
される。 q o =p o・G 2 ≒y o・G 2 =x o・G 1・G 2 =x o ∴q o ≒x o (6) Therefore, the level-compressed digital modulated wave on the transmitting side is On the receiving side, the level is expanded by the amount of level compression, and the signal is returned to the original digitally modulated wave.
上記のレベルの圧縮、伸長は本実施例によれば
予測信号に基づいて行なうものである。例えば(2)
式において、a0=2,a1=−1とすると
zo=yo+(yo−yo-1)
=yo+dyo/dt (7)
となり、微分による予測信号が得られる。同様に
して(2)式で適当な重み付けを行なうことにより、
入力デイジタル変調波の性質に応じた適切な予測
信号が得られる。かかる予測信号は(2)式よりわか
るようにデイジタル変調波から得ることができる
ため、従来方式のように受信側へ利得制御用信号
を別途伝送する必要は全くなく、よつて従来より
も少ないビツト数でデイジタル変調波を圧縮伸長
伝送することができる。 According to this embodiment, the above-mentioned levels of compression and expansion are performed based on the predicted signal. For example (2)
In the equation, when a 0 =2 and a 1 =-1, z o =y o + (y o -y o-1 ) = y o +dy o /dt (7), and a predicted signal is obtained by differentiation. Similarly, by applying appropriate weighting in equation (2),
An appropriate prediction signal can be obtained depending on the nature of the input digital modulated wave. As can be seen from equation (2), such a predicted signal can be obtained from a digitally modulated wave, so there is no need to separately transmit a gain control signal to the receiving side as in the conventional method, and therefore, the signal is transmitted using fewer bits than in the conventional method. Digitally modulated waves can be compressed and expanded using a number of digits.
第6図は本発明方式の第2実施例のブロツク系
統図を示す。同図中、第4図と同一構成部分には
同一番号を付し、その説明を省略する。本実施例
は、可変利得器13の可変利得用制御信号を生成
するための利得制御回路26を、AD変換器8の
出力デイジタル変調波を入力信号として構成し、
かつ、可変利得器18の利得を可変するための制
御信号を生成する利得制御回路27は、可変利得
器18の出力デイジタル変調波より得るように構
成したものである。利得制御回路26,27は利
得制御回路14,19と同様構成であり、本実施
例も第1実施例と同様の特長を有する。 FIG. 6 shows a block system diagram of a second embodiment of the system of the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 4 are given the same numbers, and their explanations will be omitted. In this embodiment, the gain control circuit 26 for generating the variable gain control signal of the variable gain device 13 is configured using the output digital modulated wave of the AD converter 8 as an input signal,
A gain control circuit 27 that generates a control signal for varying the gain of the variable gain device 18 is configured to obtain the control signal from the output digital modulated wave of the variable gain device 18. The gain control circuits 26 and 27 have the same configuration as the gain control circuits 14 and 19, and this embodiment also has the same features as the first embodiment.
また第7図は本発明方式の第3実施例のブロツ
ク系統図、第8図は本発明方式の第4実施例のブ
ロツク系統図を示す。上記の第3及び第4実施例
は、いずれも可変利得器7,10が標本化信号を
入力とするものであり、第1及び第2実施例と異
なる。従つて(1)式のyo、(2)式のyo-i,zoはアナロ
グ換算レベルではなくアナログ変調信号レベルを
表わす。また第3実施例において、利得制御部2
8は可変利得器7の出力信号より前記した方法に
より予測信号を生成し、それと基準レベルとを比
較し、予測信号レベルが基準レベルよりも大のと
きは可変利得器7の利得を小に制御する一方、基
準レベルを小に変更し、他方、基準レベルよりも
小のときには可変利得器7の利得を大に制御する
一方、基準レベルも大に変更する。また第7図示
の利得制御部29は利得制御部19,27と同様
の構成で同様の動作を行なう。 7 is a block system diagram of a third embodiment of the system of the present invention, and FIG. 8 is a block system diagram of a fourth embodiment of the system of the present invention. The third and fourth embodiments described above are different from the first and second embodiments in that the variable gainers 7 and 10 receive the sampled signal as input. Therefore, y o in equation (1) and y oi and zo in equation (2 ) represent analog modulation signal levels rather than analog conversion levels. Further, in the third embodiment, the gain control section 2
8 generates a predicted signal from the output signal of the variable gain unit 7 by the method described above, compares it with a reference level, and controls the gain of the variable gain unit 7 to be small when the predicted signal level is higher than the reference level. On the one hand, the reference level is changed to a small value, and on the other hand, when the reference level is smaller than the reference level, the gain of the variable gain unit 7 is controlled to be large, and the reference level is also changed to a large value. Further, the gain control section 29 shown in FIG. 7 has the same configuration as the gain control sections 19 and 27 and performs the same operation.
更に第8図示の第4実施例は、利得制御部30
がサンプリングホールド回路3の出力標本化信号
を入力信号とし、利得制御部28と同様の動作を
行なつて得た制御信号により可変利得器7の利得
制を可変するものであり、かつ、利得制御部31
が可変利得器10の出力アナログ信号を入力信号
として利得制御部29と同様の動作を行なつて得
た制御信号により可変利得器10の利得を可変制
御することにより、デイジタル変調波の圧縮、伸
長動作を行なうようにしたものである。上記第3
実施例及び第4実施例も、前記した第1実施例及
び第2実施例と同様の特長を有する。 Furthermore, the fourth embodiment shown in FIG.
uses the output sampling signal of the sampling and holding circuit 3 as an input signal, and performs the same operation as the gain control section 28 to vary the gain control of the variable gain unit 7 by a control signal obtained. Part 31
performs the same operation as the gain control section 29 using the output analog signal of the variable gainer 10 as an input signal, and variably controls the gain of the variable gainer 10 using the control signal obtained, thereby compressing and expanding the digitally modulated wave. It is designed to perform actions. 3rd above
The embodiment and the fourth embodiment also have the same features as the first and second embodiments described above.
なお、第1及び第2実施例はデイジタル変調波
のアナログ換算レベルをレベル圧縮、伸長し、ま
た第3及び第4実施例ではデイジタル変調波のア
ナログ変調信号レベルをレベル圧縮し、その復調
信号をレベル伸長したが、これらに限らず差分信
号(mo−mo-1)についても同様にレベル圧縮、
伸長を行ない所期の目的を達成しうる(ただし、
moは時刻nTにおけるデイジタル変調波のアナロ
グ換算レベルを示す)。 In addition, in the first and second embodiments, the analog conversion level of the digital modulation wave is level-compressed and expanded, and in the third and fourth embodiments, the analog modulation signal level of the digital modulation wave is level-compressed, and the demodulated signal is Although the level is expanded, the difference signal (m o −m o-1 ) is also level compressed.
The desired purpose can be achieved by elongation (however,
m o indicates the analog conversion level of the digital modulation wave at time nT).
上述の如く、本発明になるデイジタル変調波の
圧縮伸長方式は、アナログ信号をデイジタル変調
してデイジタル変調波を得るAD変換器の出力側
に設けられた第1の可変利得器と、この第1の可
変利得器の出力側(又は入力側)より取り出した
時刻nTにおけるデイジタル変調波若しくはその
絶対値から時刻(n−1)Tにおけるデイジタル
変調波の絶対値を差し引いて得た差分信号のアナ
ログ換算レベルをyo(ただし、Tはデイジタル変
調波のサンプリング周期)、重み付けのための係
数をaiとしたとき
zo=N
〓i=0
ai・|yo-i|
(ただし、Nは任意の自然数、a0〜aNは0又は
任意の数)
なる式を満足するアナログ換算レベルzoをもつ
予測信号を生成し、可変基準レベル発生器よりの
基準レベルと上記予測信号のアナログ換算レベル
zoとを夫々比較して得た制御信号により第1の可
変利得器をしてその入力デイジタル変調波のアナ
ログ換算レベルを所定レベル範囲内においてレベ
ル圧縮させる第1の利得制御部と、第1の利得制
御部より取り出されたデイジタル変調波が伝送路
を通して供給されそのアナログ換算レベルを制御
信号に応じて可変する第2の可変利得器と、第2
の可変利得器の入力側(又は出力側)より取り出
したデイジタル変調波に対し上記第1の利得制御
部とは逆の動作を行なつて第2の可変利得器をし
てその入力デイジタル変調波のアナログ換算レベ
ルを所定レベル範囲において上記レベル圧縮分レ
ベル伸長させる第2の利得制御部と、第2の可変
利得器の出力デイジタル変調波を原アナログ信号
に復調する回路とより構成したため、また前記
AD変換器の入力側に可変利得器を設けた場合も
上記と同様に構成したため、AD変換器やDA変
換器の変換精度が低くてもそれらの入力レベルや
出力ベルを制御しているからそれらの性能以上の
信号伝送を確保でき、また予測信号を生成し、そ
れと基準レベルとをレベル比較して第1及び第2
の可変利得器の利得制御信号を得るようにしてい
るから、従来方式のような利得制御用信号の伝送
を別途必要とすることはなく、よつて従来方式に
比し伝送ビツト数を低減することができ、また従
来方式と同じ伝送ビツト数とした場合は、従来方
式に比し伝送しうる情報量を大にでき、また所定
のビツト長を有するデイジタル変調波、すなわち
PCM信号、DPCM信号をビツト圧縮して伝送で
きることから、伝送路の低減ができ、更に信号レ
ベルが小なるときは量子化の最低レベルを下げて
より細かな量子化を行なうので信号レベルが低く
ても従来方式に比し量子化ノイズを低減すること
ができる等の数々の特長を有するものである。 As described above, the digital modulated wave compression/expansion method according to the present invention includes a first variable gain device provided on the output side of an AD converter that digitally modulates an analog signal to obtain a digital modulated wave; Analog conversion of the difference signal obtained by subtracting the absolute value of the digital modulated wave at time (n-1) T from the digital modulated wave at time nT or its absolute value extracted from the output side (or input side) of the variable gainer of When the level is y o (where T is the sampling period of the digital modulated wave) and the weighting coefficient is a i , z o = N 〓 i=0 a i・|y oi | (however, N can be any A predicted signal with an analog conversion level z o that satisfies the formula (natural number, a 0 to a N is 0 or an arbitrary number) is generated, and the reference level from the variable reference level generator and the analog conversion level of the above predicted signal are generated.
a first gain control section that causes the first variable gain unit to compress the analog equivalent level of the input digital modulated wave within a predetermined level range using control signals obtained by comparing the z o and z o ; a second variable gain device to which the digitally modulated wave taken out from the gain control section is supplied through the transmission line and whose analog conversion level is varied according to the control signal;
The digital modulated wave extracted from the input side (or output side) of the variable gain device is operated in the opposite manner to that of the first gain control section, and the input digital modulated wave is controlled by the second variable gain control section. The second gain controller expands the analog conversion level by the level compression amount in a predetermined level range, and the circuit demodulates the output digital modulated wave of the second variable gainer into the original analog signal.
Even when a variable gain device is provided on the input side of the AD converter, the configuration is the same as above, so even if the conversion accuracy of the AD converter or DA converter is low, the input level and output level of the AD converter and DA converter are controlled. It is possible to ensure signal transmission that exceeds the performance of
Since the gain control signal of the variable gain device is obtained, there is no need to separately transmit the gain control signal as in the conventional method, and the number of transmission bits can be reduced compared to the conventional method. Furthermore, when using the same number of transmission bits as the conventional method, the amount of information that can be transmitted can be increased compared to the conventional method.
Since PCM and DPCM signals can be bit-compressed and transmitted, the number of transmission paths can be reduced.Furthermore, when the signal level is low, the minimum level of quantization is lowered and finer quantization is performed, so the signal level is low. This method also has many features such as being able to reduce quantization noise compared to conventional methods.
第1図は従来方式の一例を示すブロツク系統
図、第2図は送信側の可変利得器の入出力特性を
示す図、第3図は送信側の可変利得器の出力信号
波形の一例を示す図、第4図、第6図、第7図及
び第8図は夫々本発明方式の各実施例を示すブロ
ツク系統図、第5図は本発明方式の要部の一実施
例を示すブロツク系統図である。
1…アナログ信号入力端子、7,10,13,
18…可変利得器、8…AD変換器、9…DA変
換器、12…アナログ信号出力端子、14,2
6,28,30…レベル圧縮用利得制御部、15
…信号予測回路、16…可変基準レベル発生器、
17…比較器、19,27,29,31…レベル
伸長用利得制御部、25…予測信号出力端子。
Figure 1 is a block system diagram showing an example of the conventional method, Figure 2 is a diagram showing the input/output characteristics of the variable gain unit on the transmitting side, and Figure 3 is an example of the output signal waveform of the variable gain unit on the transmitting side. 4, 6, 7 and 8 are block system diagrams showing respective embodiments of the system of the present invention, and FIG. 5 is a block system diagram showing an embodiment of the main part of the system of the present invention. It is a diagram. 1...Analog signal input terminal, 7, 10, 13,
18... Variable gain device, 8... AD converter, 9... DA converter, 12... Analog signal output terminal, 14, 2
6, 28, 30...Level compression gain control unit, 15
...signal prediction circuit, 16...variable reference level generator,
17... Comparator, 19, 27, 29, 31... Gain control section for level expansion, 25... Prediction signal output terminal.
Claims (1)
ル変調波を得るAD変換器の出力側に設けられた
第1の可変利得器と、該第1の可変利得器の出力
側(又は入力側)より取り出した時刻nTにおけ
るデイジタル変調波若しくはその絶対値から時刻
(n−1)Tにおけるデイジタル変調波の絶対値
を差し引いて得た差分信号のアナログ換算レベル
をyo(ただし、Tはデイジタル変調波のサンプリ
ング周期)、重み付けのための係数をaiとしたと
き zo=N 〓i=0 ai・|yo-i| (ただし、Nは任意の自然数、a0〜aNは0又は
任意の数) なる式を満足するアナログ換算レベルzoをもつ
予測信号を生成し、可変基準レベル発生器よりの
基準レベルと上記予測信号のアナログ換算レベル
zoとを夫々比較して得た制御信号により該第1の
可変利得器をしてその入力デイジタル変調波のア
ナログ換算レベルを所定レベル範囲内においてレ
ベル圧縮させる第1の利得制御部と、該第1の利
得制御部より取り出されたデイジタル変調波が伝
送路を通して供給されそのアナログ換算レベルを
制御信号に応じて可変する第2の可変利得器と、
該第2の可変利得器の入力側(又は出力側)より
取り出したデイジタル変調波に対し該第1の利得
制御部とは逆の動作を行なつて該第2の可変利得
器をしてその入力デイジタル変調波のアナログ換
算レベルを所定レベル範囲において上記レベル圧
縮分だけレベル伸長させる第2の利得制御部と、
該第2の可変利得器の出力デイジタル変調波を原
アナログ信号に復調する回路とより構成したこと
を特徴とするデイジタル変調波の圧縮伸長方式。 2 アナログ信号をデイジタル変調してデイジタ
ル変調波を得るAD変換器の入力側に設けられた
第1の可変利得器と、該第1の可変利得器の出力
側(又は入力側)より取り出した時刻nTにおけ
るデイジタル変調波若しくはその絶対値から時刻
(n−1)Tにおけるデイジタル変調波の絶対値
を差し引いて得た差分信号のアナログ変調信号レ
ベルをyo(ただし、Tはデイジタル変調波のサン
プリング周期)、重み付けのための係数をaiとし
たとき zo=N 〓i=0 ai・|yo-i| (ただし、Nは任意の自然数、a0〜aNは0又は
任意の数) なる式を満足する信号レベルzoをもつ予測信号
を生成し、可変基準レベル発生器よりの基準レベ
ルと上記予測信号の信号レベルzoとを夫々比較し
て得た制御信号により該第1の可変利得器をして
その入力デイジタル変調波のアナログ変調信号レ
ベルを所定レベル範囲内においてレベル圧縮させ
る第1の利得制御部と、該第1の利得制御部より
取り出されたデイジタル変調波が伝送路及びDA
変換器を順次通して供給されその信号レベルを制
御信号に応じて可変する第2の可変利得器と、該
第2の可変利得器の入力側(たまは出力側)より
取り出したアナログ信号に対し該第1の利得制御
部とは逆の動作を行なつて該第2の可変利得器を
してその入力アナログ信号のレベルを所定レベル
範囲において上記レベル圧縮分だけレベル伸長さ
せる第2の利得制御部と、該第2の可変利得器の
出力信号を原アナログ信号に復調する回路とより
構成したことを特徴とするデイジタル変調波の圧
縮伸長方式。[Claims] 1. A first variable gain device provided on the output side of an AD converter that digitally modulates an analog signal to obtain a digital modulated wave; The analog conversion level of the difference signal obtained by subtracting the absolute value of the digital modulated wave at time (n-1) T from the digital modulated wave at time nT or its absolute value extracted from (sampling period of modulated wave), and when the coefficient for weighting is a i , z o = N 〓 i=0 a i・|y oi | (However, N is any natural number, and a 0 to a N are 0 or Generate a predicted signal with an analog conversion level z o that satisfies the formula (arbitrary number), and compare the reference level from the variable reference level generator and the analog conversion level of the above predicted signal.
a first gain control unit that causes the first variable gain unit to compress the analog equivalent level of the input digital modulated wave within a predetermined level range using control signals obtained by comparing the z o and z o ; a second variable gain device to which the digitally modulated wave extracted from the first gain control section is supplied through the transmission line and whose analog conversion level is varied according to the control signal;
The digital modulated wave taken out from the input side (or output side) of the second variable gain device is operated in the opposite manner to that of the first gain control section to control the second variable gain device. a second gain control unit that expands the analog equivalent level of the input digital modulated wave by the level compression amount within a predetermined level range;
A digital modulated wave compression/expansion system comprising a circuit for demodulating the output digital modulated wave of the second variable gainer into an original analog signal. 2. A first variable gain device installed on the input side of an AD converter that digitally modulates an analog signal to obtain a digital modulated wave, and the time taken out from the output side (or input side) of the first variable gain device. The analog modulation signal level of the difference signal obtained by subtracting the absolute value of the digital modulation wave at time (n-1)T from the digital modulation wave at nT or its absolute value is y o (where T is the sampling period of the digital modulation wave ), and when the coefficient for weighting is a i , z o = N 〓 i=0 a i・|y oi | (where, N is any natural number, and a 0 to a N are 0 or any number). A predicted signal having a signal level z o that satisfies the formula is generated, and the control signal obtained by comparing the reference level from the variable reference level generator and the signal level z o of the predicted signal is used to control the first variable A first gain control section that uses a gain unit to compress the analog modulation signal level of the input digital modulation wave within a predetermined level range, and a digital modulation wave taken out from the first gain control section is connected to a transmission path and D.A.
A second variable gain device that is supplied sequentially through the converter and whose signal level is varied according to the control signal, and an analog signal taken out from the input side (or output side) of the second variable gain device. a second gain control that performs an operation opposite to that of the first gain control unit and causes the second variable gain unit to expand the level of the input analog signal by the level compression amount in a predetermined level range; and a circuit for demodulating the output signal of the second variable gainer into an original analog signal.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5008180A JPS56146313A (en) | 1980-04-15 | 1980-04-15 | Compressing and expanding system of digital modulated wave |
| NLAANVRAGE8006810,A NL190093C (en) | 1979-12-17 | 1980-12-16 | COMPRESSING AND EXPANDING SYSTEM. |
| GB8040416A GB2070361B (en) | 1979-12-17 | 1980-12-17 | Gain control |
| DE3047447A DE3047447C2 (en) | 1979-12-17 | 1980-12-17 | Digital amplifier for expanding or narrowing the dynamic range of a digital input signal sent to the amplifier as required |
| US06/217,949 US4355304A (en) | 1979-12-17 | 1980-12-18 | Digital compandor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5008180A JPS56146313A (en) | 1980-04-15 | 1980-04-15 | Compressing and expanding system of digital modulated wave |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56146313A JPS56146313A (en) | 1981-11-13 |
| JPS6313576B2 true JPS6313576B2 (en) | 1988-03-26 |
Family
ID=12849057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5008180A Granted JPS56146313A (en) | 1979-12-17 | 1980-04-15 | Compressing and expanding system of digital modulated wave |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56146313A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60169227A (en) * | 1984-02-10 | 1985-09-02 | Fuji Facom Corp | Automatic range switching analog-digital converter |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3772682A (en) * | 1972-04-19 | 1973-11-13 | Bell Telephone Labor Inc | Digital conversion from one pcm format to another |
| JPS54124663A (en) * | 1978-03-20 | 1979-09-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Pcm modulation/demodulation system |
-
1980
- 1980-04-15 JP JP5008180A patent/JPS56146313A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56146313A (en) | 1981-11-13 |
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