JPS59500791A - サンプル信号の変換、伝送及び再変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明なサンプル信号の変換、伝送及び再変換装置、より詳細には時間領域内で サンプルさｔた信号、好ましくは通話信号を送信機においてサンプルブロック及 びサンプルブロック内のいくつかのサンプル音大す除外しながら周波数領域内で 非均−にサンプルさｆた信号に変換し、非均−にサンプルされた信号〒受信器に 伝送して、伝送さ石、た非均−サンプル信号盆受信機内で均一にサンプルされた 信号に再変換する装置に関する。

送信機端にいくつかの出力孕有する遅延（ロ）路と、時間領域内の（例えば８ザ ンプルの）短いサンプル信号ブロック會周波数領域内の対応する（８す／ゾルの ）サンプル信号ブロックに変換する時間−周波数変換器と、周波数領域内の信号 忙分析して前記分析結果に従った制？８１情号全発生する論理ユニットと、周波 数領域内のツーンゾルプロノク内の（例えば４１固の）いくつかのザンフ０ルを 除外する切替スイッチとを４１する装置がグ［！らｎている。

切替スイッチは時間−周′ｌＢ；、数変換器と装置の受信機端への伝送媒体との 間に接続され、論理ユニットからの制御信号によシ制御さｎる。制御信号は周波 数範囲情報ケ含み残りの範囲内のサンプルに対して信号振幅の低いサンプルから なっている。特別な実施例において第２の切替スイッチが送信器端の入力に配置 されており、時間−周波数変換器４器にあ・いて周波数領域に変換する前に時間 領域内のサンプルブロック７除外する。

受信器端には周波数一時間変換器か目装置さ扛て叔り、周波数領域内のサンフ０ ルの信号ブロックを時間領域内のサンプルの対応する信号ブロックに変換して前 記第２の切替スイッチにより予め除外さ扛たサノプルゾロノクオ再復元する。こ 扛らの欠落サンプルグロック内のサンプルは周波数領域から時間領域への逆変侠 により原則として他のブロック内のサンプルと同様に再俵元されるか、この結果 それらは例えば隣接する２グロツク内の対応するサンプル間の平均値として形成 さイするか、もしくはより一飯刊及び〕脱応性の高い方法として最も近いグロッ クに限定しないグロックの対応するサンフ０ルに適切な補間係数を重与刺けする と七により形成される。

周波数領域から時間領域へのｉｆｉ記逆変換はいくつかの出力に＊’する遅延回 路と、遅延回路の出力に接続されサンプルに車与付は乗算及びメモリ内に記憶さ 扛た係数を・後に加算する乗算ユニットによって行わ扛、論環ユニットからの制 御信号により制御される。記憶された乗算係数は時間領域への所望の再変換が得 られるように選定されている。前記した装置は例えば５Ｆ−ｐｓ７９０５４０８ 〜６に記載されている。

前記した装置自体は良好に作動し、通話信号に含寸れる冗長度の大部分を使用し て、例えばデータ速度が伝送媒体によ！＋１２−１６にビット／秒に低減した場 合でも良好な品質、が得ら扛る。

これらの装置をさらに進展させて通話信号に含まｎる冗長度をより高度に簡単に 保存して、より低いデータ速度においても非常に良好な通話品質を得ることがで きる。

発明の要約 本発明の目的は前記既知の装置を修正して匍単且つ効率的に、しかも高度に通話 信号に含壕れる冗長度を利用できるようにすることである。研究によりこれらの 装置において伝送局′波数すンプル會対に結合して振幅信号及び位相信号とした 場合、こ扛らの信号は周波数信号よりも遥かに良好に通話信号の冗長度を反映し 、しかも補間を行って通話信号の予め除外さ扛たサンプルグロックを得るのに遥 かに適していることか判った。

こｎに」：り非常に艮好な通話品質を維持しながら伝送時に実質的なデータ整理 を行うことができる。デジタル信号に対しては利用可能な計算ユニットにおける 算術演算はいわゆるパ探オ表゛により実施することが好捷しく、その理由は（例 えば８サンプルの）短いサンプルブロックにおいて伝送周波数サンプルに対する 量子化レベル数が圓＜、例えば６ビツト量子化において８レベルであるためであ る。

いくつかのサンプルブロックを除外するパターンは変えることができ、データ整 理を良くするために通話信号のおよそ１ピッチ期間の長さに対応する１シーケン ス内において例えば一つおきのブロックから連続する２ゾロツクもしくは数グロ ックとすることができる。

本発明に従って設計された装置の特徴ＶＺＳ青ぶの範囲から明白である。

図面の簡単な説明 次に本発明を砲付図に関して説明し、ここで第１図は不発明に従った装置の実施 例の略図、第２図は第１図の装置Ｖ」の異なる８点におけるサンプル構成を示す 。

実施例の詳細説明 第１図の装置は送信機ユニット及び受信機ユニットを具備している。

送信機ユニットは複数の出力を有し、スイッチ０２（第２の切替スイッチ）を介 して装置の入力に接続さ扛た遅延回路Ｆａと、入力端が前記出力に接続さ扛た時 間−周波数変換器ＴＦＣと、入力端が時間−周波数変換器ＴＦＣの出力に接続さ れ且つ出力端が切替スイッチｏ２の制御入力及び切替スイッチ０１の制御入力及 び伝送媒体りに接続された論理ユニットＬＯとを具備している。切替スイッチ０ １（第１の切替スイッチ）が周波数変換器ＴＪｉ’Ｃと伝送媒体りとの間に接続 さｇでいる。

受信機端には送信媒体りと直列に遅延回路Ｆｂ　と、周波数サンプル全振幅信号 サンノル及び位相信号サンプルに変換し］」つ２つの出力ｄ、ｅを有する計算ユ ニットＢｌが具備され、第１の出力ｄは遅延回路Ｆ１に接続さＣ仄にメモリ内に 記憶さ！した係数をサンフ０ルに垂み付は乗算する乗算コーニットＭ１　ａ加算 コーニソトＳ１に接続ざ扛、第２の出力ｅは遅ダ止［！８ＩＪ路ｐ゛２に接わ℃ さ扛次にユニットＭ１と同神の采昇ユニットＭ　２及び加算ユニットＳ２に接続 さ扛ている。前記ユニットの後には加算ユニットＳ１の出力に接続された第１の 人力ｆと加算ユニットＳ２の出力に接続された第２の入力ｇとをイ１する第２の 計算ユニットＢ２と、第６の遅延回路Ｆ３と、サンプルの重牟付は乗ｐ二を行う 第ろの乗算ユニットＭ　３と、装置の出力ＵＫ接続された出力を有する加算コー ニソトＳ３が接続さ７ｔている。清算ユニソ）Ｂ２は振幅信号及び位相信号のサ ンフ０ル全周波数ツ−ンプルに再変換することができる。辞延（ロ）路Ｆｂ。

Ｆ゛１、Ｆ２ｃｌ、同数の遅廷累子を有している。

周波数サンプルは送信媒体り内の第１の線により第１の切替スイッチ０１’を介 して遅延回路Ｆｉ）に伝送され、第２の線により論理ユニソ）ＬＯからの制御信 号は乗算ユニットｕｌ、＋ｖ２に伝送さｆｌ　、ｌＥｌつコーニットＭ２から乗 算ユニソ）　Ｍ　３に伝送される。

時間領域内で〜均一にサンプルされて人力１に行く信時間−周波数変候器ＴＦＣ にｊ・・いて周波数領域内の信号に変換さｆ１論理ユニットＬＯにおいて分析さ 肚る。

その結果論理ユニットＴ、Ｏから切替スイッチ０１に制御信月が出さノ上、時間 −周波数変換器ＴＦＣからのす／プル列内のいくつかのサンプル対すなわちブロ ック内の残りのザンフ０ルに対してはい信号振幅に７ｉするサンプル対が除外さ 扛ている。論理ユニットＬＯは才た切替スイッチ０２に制御信月を出し、そこで はこれらのサンプルの甲の一つあ・きのグロックもしくは連続したいくつかのブ ロックの一つる・さのグロック群が除外されており　）（、ｉｌ、らは後に時間 −周波数変換器にお・いて−グロックずつ再俊元き往る。第２図に入力信号内の いくつかのサンプルの位置、より止血、には各ブロックに８１固のサノフ０ルを ・イアする６つのサンプルグロック１１１１及び■を示す。第２図のａ′にグロ ックＩ及びｍ内のサンフ０ル及びグロック１１内の除外ザノフ０ルの位置τ切替 スイッチ０２のすぐ後の点ａ′に関して示す。時間−周波数変換器ＴＦｉ’Ｃに 寂いてグロックは従来技術に従って１個ずつ周波ｅｌ領域内のサンプルに変換さ 肚る（ＳＥ−ＰＳ７９０５４０８−６の例参照）。第２図すに変換器ＴＦＣの出 力端の点すにおけるサン７０ルの位置パターンを示す。第２図Ｃは切替スイッチ ０１によりいくつかのサンプル、すなわちブロックＩ及び■内のサンダルｌＯｓ 、　５及び６が除外された後の周波数領域内のサンプル位置を示す（Ｓ　Ｆ−Ｐ Ｓ　７９０５４０８−６から明白である）。こうして点Ｃは切替スイッチ０１の 出力端に関連している。

貫・（算ユニットＢ１に寂いて周波数サンゾルは矢の関係に従って隣接する周波 数ザンゾル対Ｕ工及びＵユや、の結合により振幅サンプルＡ□、１１］及び位相 サンプルψユ、ニー＋１ＶＣ変換される。

ここに１は間隔１−Ｐ内の１＝１．３．５・・　・であり、Ｐは１ザンプルグロ ソク内のサンプル数（例えば８）でりる。

通話信号に対するとｎらの信号サンプルＡｉ、□＋１及びψ０，１＋□は時間と 共にゆっくり且つ規１ｉ１的に一対応する周波数サンプルよりも一層ゆっくり且 つ一層規則的に一変化する振幅を有するため、補間に対して適応性が高く従って 除外ブロック内の対応する信号サンダルの再俊元に対する適応性が高い。第２図 のｄ及びｅり内のサンプルＡ１□１４］及びψ３．　、　ｉ４１の振幅の現れ方 の例を示す。遅延回路Ｆ１及びＦ２は乗算ユニットＩｖ１１及びＭ　２と共に既 知の方法、すなわち隣接するサンダルブロック内の対応するサンプルに適切な乗 算係数を重み付けすることにより補間を行って除外ブロック内に信号サンプルを 得るユニットである。第２図のｆ及びｇは加算ユニットｓ、１及びｓ２の出力端 の点ｆ及び乙において補間を行った後のサンプル位置、１□１及びφ、−ｉ＋１ の振幅の現れ方の例を示す。

計算ユニソ）Ｂ２において振幅サンダル及び位相サンプルの周波数ザン′ゾルＵ １及びＵ、＋□への再変換が次の関係に従って行われる。

従来技術に従って遅延回路Ｆ３及び乗算ユニットＭ３により周波数サンプルが時 間領域内に均一に分布されたサンプルに再変換される。

前記したように一つＰきのグロックの替りに連麻したいくつかのブロックの〜つ おきのブロック群會切替スイッチ０２により除外することができる。このような 群内のブロック数は通話信号の周期性により決定することが好オしい。周波数領 域内の通話信号が例えば４ブロツクに近い周期性企有する場合には、このような 群のサイズを４ブロツクに選定するのが好ましい。

このような設計において論理ユニット内でこのような周期性を調べる周波数分析 も行い、好ましくは切替スイッチ０２を切替スイッチ０１の直前もしくは直後に 配置して論理ユニットへの信号が切替スイッチ０２の作用により影響されないよ うにする。データ整理にかかわらず通話品質に関して非常に良好な結果をもたら す方法が得られ、信号′は報の半分が切替スイッチ０２により除外され、周期性 が１．２．３．４．５．６もしくは７ブロツクのいずれに最も近いかに従って除 外グループのサイズを（時間領域内の８サンゾルの）１グロツクと最大７ブロツ クとの間で変えることがモ」つだ。

浄書（内容に変更なし） 八１，２ 手続補正書（方式） ％式％ ２、発明の名称 ・ワ′ンｑ’＞ｖＲ”；９屯１１吏、拳本ムＶヌＶ羽む光笑惺些贋Ｌ３、補正を する者 事件との関係　特許出願人 ５、補正命令の日付 昭和５９年　１月　３１日 ６、補正により増加する発明の数

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 イ（）　時間領域内で均一にサンプルされた信号を周波数領域内でサンプルされ た信号に変換し、いくつかのサンプルが送信機内で除外さ７ｔ１　このように非 均−にサンプルさ扛た信号を伝送媒体を介して受信機へ伝送し、伝送された非均 −サンプル信号を受信機内に２いて均一サンプル信号に再変換する装置に寂いて 、送信機端には、 いくつかの出力を有する遅延回路（Ｆａ　）と、時間順域内のサンプルの信号ゾ ロツクを周波数領域内のサンプルの対応する信号ブロックに変換する時間−周波 数変換器（ＴＦＣ）と、 信号を分析し前記分析結果に従って制御信号全発生して受信機へ出す論理ユニソ ）（ＬＯ）と、周波数領域内のサンプルゾロツク内のいくつかのサンフ０ル全除 外し、論理ユニット（ＬＯ）からの制御信号によシ制御される切替スイッチ（０ １）と、前記信号ブロックの中からいくつかのサンプルブロックを除外し、前記 装置の入力（１）と遅延回路（Ｆａ）との間、もしくは切替スイッチ（０１）に 接続され論理ユニット（ＬＯ）からの制御信号により制御される第２の切替スイ ッチ（０２）とを具備し、受信機端には、 周波数領域内のサンプルの信号ブロックを時間領域内のサンプルの対応する信号 ブロックに再変換する周波数一時間変換器と、予め除外されたサンプルｒ再復元 しいくつかの出力を有する第１の遅延回路（Ｆｌ）を具備する再復元ユニットさ 、入力端が遅延回路（Ｆｌ）の出力に接続され送信機からの制（財）信号により 制御されてメモリ内に記憶された係数をサンプルに重み付は乗算する第１の乗算 二二ソ）　（Ｍｌ　）とを具備し、 もう一つの遅延回路（Ｆｂ　）か前記遅延回路（Ｆｌ）の前で受信機の前記第１ の遅延回路（Ｆｌ）と少くとも同数の遅延素子に接続され、第１の７ＩＩ］算ユ ニツト（Ｓｌ）の入力端が乗算ユニット（Ｍｉ）の出力にす及続き７′Ｌ、その 出力端が前記装置の出力（Ｕ）に接続き７してこのように重み付けさｇだサンプ ルケ力Ｉ］算する装置にあ・いて、受信機端にはさらに、 ２つの出力（ｄ、ｅ）を有し周波数サンフ０ル全＠幅信号サンプルと位相信号サ ンプルとに変換し、入力端がもう一つの遅延回路（Ｆｂ）の出力に接続され第１ の出力（ｄ）が第１の遅延回路（Ｆｌ）の入力に接続された第１の計算ユニツ） （Ｂｌ）と、第１の遅延回路（Ｆｌ）に対応し入力端が第１の計算ユニット（Ｂ １）の第２の出力に接続され′ｆＬ第２の遅延回路（Ｆ２）と、 第１の乗算ユニツ）（Ｍｌ）に対応し入力端が第２の遅延回路（Ｆ２）の出力に 接続さ肚た第２の乗算ユ第１の加算ユニツ）（Ｓｌ）に対応し、木カ端が第２の 乗算ユニソ）（Ｍ２）の出方に接続さｎた第２の加算ユニット（Ｂ２）と、 ２つの入力（ｆ％ｇ）を有し像幅信号及び位相信号音周波数サンプルに変換し戻 し、第１の入力（ｆ）が第１の加算ユニット（８，１）の出方に接続さｔ第２の 出力（ｇ）が第２の加算ユニット（Ｂ２）の出方に接続された第２の計算ユニッ ト（Ｂ２）と、第１の遅延回路（Ｆｌ）に対応し入力端が第２の計算二二ソ）（ Ｂ２）の出力に接続さ扛た第３の遅延回路（Ｆ３）と、 第１の乗算ユニット（Ｍｌ　）に対応し入力端が第６の遅延回路（Ｆ３）の出力 に接続された第６の乗算ユニット（Ｍ３）と、 第１の加算ユニット（Ｓｌ）に対応し入力端が第６の乗算ユニツｌ−（Ｍ３）の 出力に接続され出力端が装置の出力（Ｕ）に接続された第６の加算ユニット□（ Ｂ３）とを具備し、 全ての乗算ユニット（Ｍｌ、Ｍ２．Ｍ３　）が送信機端からの制御信号により制 御されるサンプル信号の変換、送信及び再変換装置。 （２、特許請求の範囲第１項記載の装置において、第１の計算ユニット（Ｂｌ） は次の関係に従って隣持する周波数サンプル対Ｕ工及びＵ工＋１の結合により周 波数サンゾルを振幅サンプルＡ１．□。、及び位相サンプル信号、１＋□に変換 可能であり、 ここに１は間隔１−ｐ内の１−１．６．５°゛　・であり、Ｐ′は信号ブロック 内のサンプル数（例えば８）であり、第２の割算ユニット（Ｂ２）は次の関係に 従って振幅サンプル及び位相サンプルを周波数サンプルＵ１及びＵ１＋□に再変 換可能であるサンプル信号の変換、送信及び再変換装置。 Ｕ　１．＋１　−Ｕ　１・ｔｇψ□１、＋１