182343. lajstromszámú szabadalom • Hibakorrekciós kódoló és dekódoló berendezés
A találmányunk szerinti megoldás azon a felismerésen alapszik, hogy egy lassú, de pontos és egy gyors, de pontatlanabb átalakító egyesítésével az általuk nyújtott előnyök, tehát a nagy pontosság, ill. a nagy sebesség együttesen is létrehozhatók. Ezt az teszi lehetővé, hogy a gyors átalakító hibái időben állandóak vagy csak igen lassan változnak (öregedés, hőmérsékletingadozás stb. hatására), ily módon egy pontos átalakítóval időközönként történő összehasonlítás útján a hibák automatikusan korrigálhatok. Az 1. ábra ismert megoldást szemléltet digitál-analóg átalakító hibakorrekciójára. A 2. ábrán a találmány szerinti hibakorrekciós kódoló és dekódoló berendezés blokksémája látható. A 3. ábra a találmány szerinti hibakorrekciós kódoló és dekódoló berendezés digitális korrekciós egységének felépítését mutatja. Lényeges jellemzője a berendezésnek, hogy az automatikus korrekció a folyamatos működést nem befolyásolja, ami átviteltechnikai berendezésként történő alkalmazásnál döntő szempont. Egyéb alkalmazásoknál — pl. mérőberendezéseknél — a kalibrálási folyamat alatt a mérés felfüggesztése általában megengedhető. A találmányunk szerinti berendezés elsősorban FDM jelek kódolására és dekódolására ajánlható, vagy egyéb olyan alkalmazásokra, ahol a nagy pontossági és sebességi igény mellett szünetmentes működés szükséges, illetve a manuális utánállítás és kalibrálás nem kívánatos. A találmányunk szerinti kódoló és dekódoló berendezés lényegét a 2. ábra mutatja. A berendezés az A gyors redundáns működésű átalakítóból, az ezt követő K digitális korrekciós egységből és az LA lassú analógdigitál átalakítóból áll. Az LA lassú analóg-digitál átalakító a berendezés és egyben az A gyors redundáns működésű átalakító bemenete és a K digitális korrekciós egység közé van kötve. A redundáns működés azt jelenti, hogy az a analóg jelhez — a kívánt felbontásban — mindig tartozik egy b pontatlan kódolt jel, ugyanis a digitális korrekció a felbontást már nem tudja finomítani. Kódoló esetén az a analóg jel a berendezés bemeneti jele, a d digitális csatlakozó jel pedig a kimeneti jele és az A gyors redundáns működésű átalakító analóg-digitális átalakítást végez. Ezzel szemben dekódoló esetén az a analóg jel a berendezés kimeneti jele, a d digitális csatlakozó jel pedig bemeneti jele és az A gyors redundáns működésű átalakító digitál-analóg átalakítást végez. A találmány szerinti kódoló berendezés működése a következő : Kódoló berendezés esetén az LA lassú analóg-digitál átalakító időközönként mintát vesz az a analóg jelből, és ezt átalakítja c pontos kódolt jellé. Feltételezzük, hogy az LA lassú analóg-digitál átalakító elegendően pontos, tehát hibája elhanyagolható. Ily módon a K digitális korrekciós egység a c pontos kódolt jel, valamint az ugyanennek a mintának megfelelő d digitális csatlakozó jel összehasonlításával meg tudja állapítani a teljes kódoló berendezés hibáját az a analóg jel bemenetétől a d digitális csatlakozó jel kimenetéig. Ezután a szükséges korrekció értékét egy M digitális memóriában tárolja, és az A gyors redundáns működésű átalakító soron következő b pontatlan kódolt jelét mindaddig ugyanevvel az értékkel módosítja, amíg az újabb c pontos kódolt jelek alapján a szükséges korrekció értéke nem módosul. A K digitális korrekciós egység felépítése a 3. ábrán látható. Lényege az M digitális memória, melyhez az Re címregiszter, ,,-f ” összeadó egységen keresztül a korrekciós Rj regiszter, ” különbségképző, g csillapító és „+” összeadó egységeken keresztül az Rd kód-regiszter csatlakozik. Egyik bemenete az A gyors redundáns működésű átalakítóval (b pontatlan kódolt jel), másik bemenete az LA lassú analóg-digitál átalakítóval (c pontos kódolt jel) van összekötve, kimenete a d digitális csatlakozó jel kimenete. A K digitális korrekciós egység működése a következő: A c pontos kódolt jel, valamint az ugyanezen mintának megfelelő, R« kódregiszterben tárolt d digitális csatlakozó jel különbségét képezzük. Ha a teljes kódoló berendezés az a analóg jel bemenetéről a d digitális csatlakozó jelkimenetig pontos, akkor a tárolt d digitális csatlakozó jel azonos a c pontos kódolt jellel. Ha viszont a teljes kódoló berendezés pontatlan, akkor a különbségképzés után kapott h hibajel adja a hiba értékét. A h hibajelet konstans g < 1-szeres csillapítás után használjuk fel az M digitális memóriában tárolt korrekciós kódok módosítására. Ha h=0, akkor az M digitális memória tartalma nem változik, mert a j korrekciós kód a korrekciós Rj regiszteren keresztül változatlan i új korrekciós kódként íródik vissza az M digitális memóriába. Itt korrekciós Rj regiszter feladata, hogy az Rd kód regiszterben tárolt d digitális csatlakozó jelhez tartozó j korrekciós kód értékét tárolja. Ha h^O, akkor g.h értékkel módosul az i új korrekciós kód értéke. Ag<l konstans választása lehetővé teszi, hogy a kvantálás és az áramköri zajok hatására fellépő ingadozások, amelyek a különbségképzés után a h hibajelben még megjelennek, a d digitális csatlakozó jel csatlakozó pontjára már csak erősen csillapítva juthassanak ki. Az M digitális memóriában különböző b pontatlan kódolt jel értékekhez más-más j korrekciós kód érték tartozik, ugyanis a hiba függ a b pontatlan kódolt jel-tői. Ha a b pontatlan kódolt jel első k bitjének minden kombinációjához különböző hibaértéket rendelünk, és egy j korrekciós kód m bites, akkor az M digitális memória 2fc.m bitet tartalmaz. A 2k különböző j korrekciós kód kiválasztását az M digitális memória f kiolvasó címjellel történő címzésével érhetjük el, ahol tehát az f kiolvasó címjel a b pontatlan kódolt jel első k bitjét tartalmazza. Az M digitális memória kiolvasása az A gyors redundáns működésű átalakító működésének ütemében történik. Minden b pontatlan kódolt jelet a hozzá tartozó j korrekciós kóddal módosítunk, amelyek kiválasztását az f kiolvasó címjel végzi. Az M digitális memóriába történő beírás viszont az LA lassú analóg-digitál átalakító működésének ütemében történik. A beírásra kerülő i új korrekciós kódhoz tartozó e beíró címjelet az Re cím-regiszter tárolja. Az Re cím-, Rj és Rd kód-regiszterekben tehát az összetartozó jelek értékeit tároljuk az LA lassú analóg-digitál átalakító működésének időtartamára. Dekódoló berendezés esetén a működés teljesen megfelel a kódolónál leírtnak. A K digitális korrekciós egység működése sem változik. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
