PL138050B1 - Telephone line digital duplex system - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad dupleksowy cyfrowy linii telefonicznych, zwlaszcza dla ukladów linii telefonicznych i zwiazanych z nimi ukladów telekomunikacyjnych, tworzacych interfejsy miedzy analogowymi i cyfrowymi telefonicznymi liniami abonenckimi i laczami dalekosieznymi a cyfrowym ukladem przelaczajacym. W szczególnosci wyna¬ lazek dotyczy cyfrowego ukladu linii, zabezpiecza¬ jacego automatyczne dopasowanie impedancji linii/ /lacz dalekosieznych zakonczonych elektronicznym ukladem hybrydowym oraz automatyczna synteze w ukladzie hybrydowym impedancji dopasowania linii bez stosowania elementów dyskretnych i ze zmniejszonym do minimum rozproszeniem mocy.Znany jest przy przemianie linii dwuprzewodo¬ wej na czteroprzewodowa problem powodowany przez niedopasowanie impedancji w centrali tele¬ fonicznej miedzy liniami abonenckimi/liniami laczy dalekosieznych a impedancja koncowa. Takie nie¬ dopasowanie powoduje zla charakterystyke zwrot¬ na strat i odbic, czyli echa w zwiazku ze zla praca ukladu hybrydowego z linia dwuprzewodowa zmie¬ niona na czteroprzewodowa, który dla wlasciwego dzialania wymaga, zeby impedancja linii i impe¬ dancja koncowa byly równe co do fazy i wartosci w pasmie toru telefonicznego. Dotychczas stoso¬ wane bierne, stale impedancje koncowe uwzgled¬ niaja kompromis, oprócz szczególnej czestotliwosci.W zwiazku z faktem, ze taka impedancja jest albo szeregowym albo równoleglym polaczeniem rezysto- 15 20 2 ra i kondensatora. Taka prosta impedancja daje zle dopasowanie do impedancji linii. Zwykle uklad hybrydowy, który zapewnia przemiane linii dwu¬ przewodowej na czteroprzewodowa, zalezy od wzglednie scislego dopasowania miedzy linia a im- pedancjami koncowymi i dla optymalnych wlas¬ nosci wymagane jest dobre dopasowanie w zakresie interesujacych czestotliwosci. Kompensacja tego niedopasowania jest dokonywana przy pomocy ukladów wyrównania, które sa czescia ukladu hybrydowego.Dalszy problem zwiazany z niedopasowaniem im¬ pedancji na dalekim koncu linii wystepuje, gdy ten koniec jest niewlasciwie zakonczony. Niepozadane odbicie lub echo powraca do bliskiego konca linii.Jezeli impedancja koncowa bliskiego konca linii jest równa impedancji linii i jezeli straty w ukla¬ dzie hybrydowym sa równe zeru, optymalne wlas¬ nosci sa uzyskiwane dzieki wyposazeniu bliskiego konca. Echo dalekiego konca moze takze byc zmniejszone do minimum przez zastosowanie zna¬ nych technik usuwania echa, które zaleza od wie¬ dzy o miejscowo przesylanym sygnale i od zwiazku miedzy sygnalem przesylanym z bliskiego konca linii z sygnalem odbieranym na dalekim koncu linii.Przy uzyciu adaptacyjnych technik wyrównywa¬ nia, czesc sygnalu odbitego od dalekiego konca linii, wystepujaca w sygnale odbieranym na bliskim koncu linii, moze' byc regenerowana przy uzyciu 138 0503 adaptacyjnego ukladu wyrównywania i odejmo¬ wania od odbieranego miejscowo sygnalu.Dla wlasciwej pracy adaptacyjnego ukladu wy¬ równywania musza byc spelnione pewne warunki.Uklad wyrównywania powinien miec odpowiedni stosunek sygnalu do szumu, w celu uzyskania zbieznosci ukladu wyrównywania i liniowej cha¬ rakterystyki ukladu. Musi wystepowac wystarcza¬ jaco duza energia w pasmie w celu umozliwienia wlasciwego sterowania zwrotnego poprzez regulacje parametrów, filtru. cyfrowego. Miejscowa centrala Cyfrowa," która powinna stanowic interfejs miedzy analogowymi petlami abonenckimi, musi teraz za¬ wierac dodatkowo dwa konwertery linii dwuprze- „ , wodowej na czteroprzewodowa w celu laczenia tych * petli. ¦ Poprzednio w przypadku central analogo- ; wych nie byly wymagane zadne uklady hybrydowe.: Ostatnio stosowane interfejsy hybrydowe moga wprowadzac odbicia, czyli niepozadane sygnaly "4 .powrotne. Poprzednio w przypadku przelaczników analogowych dodatkowe uklady hybrydowe nie byly stosowane. Bez korzystnego zastosowania ukladu hybrydowego, centrala cyfrowa ma po¬ tencjalnie gorsze wlasnosci niz centrala analogowa.Problem gwizdu, czyli potencjalnej niestabilnosci sieci w sensie Nyguista wynika z niepozadanego - sprzezenia zwrotnego, powstajacego przy zamianie linii dwuprzewodowej na czteroprzewodowa i sy¬ stem moze wtedy ewentualnie oscylowac,, jezeli nie zostana powziete wlasciwe srodki ostroznosci. Wpro¬ wadza sie wlasciwe tlumienie w sieci i okresla sie straty w ukladzie hybrydowym tak, aby byly spel¬ nione pewne minimalne kryteria w punktach sieci, gdzie ma miejsce zamiana linii dwuprzewodowej * na czteroprzewodowa.Poprzednio przy wprowadzeniu tlumienia do sieci zwracano uwage na te centrale (lub uklady), które wykorzystywaly konwertery linii dwuprzewodowej na czteroprzewodowa, mianowicie, lacza daleko¬ siezne. W przypadku central analogowych miejsco¬ wych, nie wymagajacych zastosowania konwerte¬ rów linii dwuprzewodowych na czteroprzewodowe, dopuszczalne bylo zastosowanie tlumienia zerowego a straty byly równe jedynie kilku dziesiatym czesciowym decybela. Problem projektowania miej¬ scowych central cyfrowych zapewniajac równo¬ rzedne dzialanie analogowe, jest utrudniony.Znane sa automatyczne uklady wyrównywania, stosowane w dziedzinie transmisji danych cyfro¬ wych, przedstawione np. w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 579 109 i nr 3 934 789. Cyfrowy, adaptacyjny uklad wyrów¬ nywania jest przedstawiony w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 633105. Opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 798 560 przedstawia adaptacyjny, poprzeczny uklad wyrównywania, wykorzystujacy multiplekso- wany czasowo filtr cyfrowy drugiego rzedu.Uklad wedlug wynalazku zawiera koder, którego wejscie jest dolaczone do jednego konca analogo¬ wego lacza telefonicznego abonenckiego. Pierwsze wyjscie kodera jest dolaczone do wejscia pierw¬ szego wezla sumujacego, którego wyjscie jest- do¬ laczone do odbiorczej linii cyfrowego ukladu prze¬ laczania. Nadawcza linia cyfrowego ukladu prze- $050 4 laczania jest dolaczona do wejscia drugiego wezla sumujacego, którego wyjscie jest dolaczone do wej¬ scia dekodera. Wyjscie dekodera jest dolaczone do drugiego konca analogowego lacza telefonicznego 5 abonenckiego. Drugie wejscie drugiego wezla sumu¬ jacego jest dolaczone do wyjscia pierwszego prze¬ lacznika, którego wejscie jest dolaczone do wyjscia kodera. Nadawcza linia cyfrowego ukladu przela¬ czania jest dolaczona do wejscia drugiego prze- 10 lacznika, którego wyjscie jest dolaczone do wejscia filtru cyfrowego F, którego wyjscie jest dolaczone do wejscia pierwszego wezla sumujacego. Do prze¬ laczników filtru cyfrowego i dekodera sa dolaczone wyjscia sterowania ukladu wyrównawczego. Wyj- 15 scia pierwszego wezla sumujacego jest dolaczone do wejscia ukladu wyrównywania.Koder zawiera filtr wstepny, którego wejscie jest dolaczone do jednego konca analogowego lacza abonenckiego, wyjscie jest dolaczone do wejscia 20 kodera sigma-delta, którego wyjscie jest dolaczone do wejscia rozgeszczajacego i dolnoprzepustowego filtru, którego wyjscie jest dolaczone do wejscia pierwszego wezla sumujacego i do wejscia pierw¬ szego przelacznika. 25 Dekoder zawiera filtr cyfrowy H, którego jedno wejscie jest dolaczone do wyjscia drugiego wezla sumujacego, a inne wejscia sa dolaczone do wyjsc ukladu wyrównywania.Wyjscie futru cyfrowego H jest dolaczone do 30 wejscia filtru interpolujacego, którego wyjscie jest dolaczone do wejscia obwodu dekodujacego, któ¬ rego wyjscie jest dolaczone do wejscia wzmacnia¬ cza i którego wyjscie jest dolaczone do drugiego konca analogowego lacza telefonicznego abonen- 35 ckeigo Uklad wyrównywania zawiera akustyczny obwód wyrównywania dolaczony przez szyne dwukierun¬ kowa do multipleksera rozdzielacza i majacy dwu¬ kierunkowe wejscie sterowania. Uklad wyrówny- 40 wanili zawiera cyfrowy generator odniesienia do¬ laczony do multipleksera/rozdzielacza majacy wej¬ scie sterowania.Korzystnie filtr cyfrowy F ma dodatkowe wej¬ scia sterowania wspólczynnikami. W zalecanym 45 wykonaniu filtr cyfrowy jest rekursywnym filtrem cyfrowym, korzystnie majacym piec programowa¬ nych wspólczynników.Miedzy odbiorcza linie cyfrowego ukladu prze¬ laczania i wyjscie pierwszego wezla sumujacego 5 jest wlaczony odbiorczy filtr akustyczny. Miedzy nadawcza linie cyfrowego ukladu przelaczania i wejscie drugiego wezla sumujacego jest wlaczony nadawczy filtr akustyczny.Zaleta wynalazku jest wyeliminowanie analogo- 55 wych konwertorów linii dwuprzewodowej na czte¬ roprzewodowa w ukladzie linii telefonicznych przez zapewnienie funkcji konwersji linii dwuprzewodo¬ wej na czteroprzewodowa w sposób cyfrowy. Nas¬ tepuje automatyczne dopasowanie impedancji linii 60 w zespole wywolania. Wynalazek umozliwia zmniej¬ szenie do minimum ech zwiazanych z hybrydami i niedopasowaniami w centrali telefonicznej. Za¬ pewniona jest automatyczna funkcja wyrównywa¬ nia dla abonentów telefonicznych i krótki czas wy- 65 równywania.138 050 6 Przedmiotem wynalazku jest przedstawiony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia znany elektroniczny uklad hy¬ brydowy, fig. 2 — cyfrowy uklad linii wedlug wy¬ nalazku, fig. 3A — cyfrowe syntezowanie admi- tancji wyjsciowej, fig. 3B — uproszczony schemat blokowy dopasowania impedancji w cyfrowym ukladzie hybrydowym, fig. 4 — wzmacniacz trans- konduktancji, fig. 5 — rekursywny, automatyczny uklad wyrównywania, fig. 6 — schemat blokowy uogólnionego filtru cyfrowego, fig. 7 — schemat blokowy ukladu wyrównywania, fig. 8 — schemat blokowy uogólnionego, cyfrowego konwertera linii dwuprzewodowej na czteroprzewodowa, fig. 9 — schemat blokowy zalecanego wykonania ukladu wyrównywania wedlug wynalazku, fig. 10 — pierw¬ sza czesc pamieci ukladu wyrównywania z fig. 9, fig. 11 — druga czesc pamieci ukladu wyrówny¬ wania z fig. 9 — fig. 12 — schemat blokowy pro¬ ceduralny operacji wyrównywania, fig. 13 — mul¬ tiplekser/rozdzielacz wedlug wynalazku oraz fig. 14 — polaczenia imterfejsu miedzy ukladem wyrównywania z fig. 9 a multiplekserem/rozdziela¬ czem wedlug wynalazku.Figura 1 przedstawia ogólnie znany elektroniczny uklad hydrauliczny 19, który spelnia funkcje: (1) dopasowania impedancji linii widzianej na jego zaciskach 12 i 14 i pokazanej na fig. 1 jako impedancja skupiona ZL 16. (2) minimalizowanie niepozadanych sygnalów powrotnych z toru transmisji 1 przez dostarczenie sygnalu kasowania do toru transmisji 2 takiego, ze na wyjsciu wzmacniacza odbiorczego 18 przesylany sygnal jest zmniejszony lub zminimalizowany. Dzia¬ lanie ukladu hybrydowego 10 jest jak nastepuje.Impedancje Z8 20, ZL 16, Z3 22 i Z4 24 tworza uklad mostka ze wzmacniaczem nadawczym 26 dzialajacym jako zródlo zasilania i wzmacniaczem odbiorczym 18 dzialajacym jako wzmacniacz wyze¬ rowania. Jezeli mostek jest wlasciwie zrównowa¬ zony, wtedy sygnal wyjsciowy wzmacniacza od¬ biorczego 18 bedzie zerowy dla kazdego przesyla¬ nego sygnalu. Jednoczesnie kazdy sygnal pojawia¬ jacy sie na liniach koncowej i obwodowej bedzie odbierany na wyjsciu wzmacniacza 18. W zwiazku z tym niepozadane przesylane sygnaly powrotne sa eliminowane, skutkiem czego jest zapewniona funkcja konwersji linii dwuprzewodowej na cztero¬ przewodowa przez uklad hybrydowy. Impredancja widziana przez ZL 16 jest równa impedancji Z8 20 polaczonej równolegle z Zi 28. Jezeli Zi jest nie¬ znacznie wieksze niz Z8, wtedy linia przesylowa widzi Z8 jako impedancje koncowa linii. W prak¬ tyce Z8 jest ustalone jako nastawiona wartosc. Ty¬ powo 900 omów polaczonych szeregowo z 2,2 pF oraz Z3 i Z4 sa zmieniane lub dobierane dla otrzy¬ mania wlasciwego zrównowazenia, skutkiem czego minimalizuje sie niepozadany sygnal powrotny.Wady tego ukladu sa jak nastepuje: (1) Poniewaz Z8 nie jest równe ZL dla wszyst¬ kich linii przesylowych, straty powrotne ukladu 10 sa zdefiniowane przez: straty powrotne = 20 logw — ZL+Z8 Zt -Z8 (1) i nie sa równe nieskonczonosci, co jest optymalna wartoscia dla zminimalizowania odbic od sygnalów przychodzacych z dalekiego konca linii. (2) Z3 i Z4 musza byc wybrane na podstawie kom- 5 promisu w oparciu o to, ze ten sam uklad hybry¬ dowy 10 moze byc przystosowany do róznych linii, albo Zs i Z4 musza byc wybrane recznie lub auto¬ matycznie przez wlasciwy zespól sygnalów steru¬ jacych, które pobudzaja analogowa siec komuta- 10 cyjna, która umieszcza wlasciwe wartosci Z3 i-Z< w obwodzie, zgodnie z pewnym procesem stero¬ wania. (3) Wiekszosc impedancji pokazanych w ukladzie na fig. 1 sa impedancjami zespolonymi i stad wy¬ je magaja zastosowania zarówno elementów rezystan- cyjnych i pojemnosciowych. (4) Uklad z fig. 1 jest w zasadzie analogowy co do natury i nie nadaje sie do cyfrowych technik LSI o niskim koszcie, niskim poborze mocy i duzej 20 gestosci. (5) Uklad z fig. 1 wymaga stosowania kosztow¬ nych, stabilnych i precyzyjnych elementów celu zapewnienia wlasciwej pracy w czasie eksploatacji sprzetu, wraz z którym jest zastosowany. 25 (6) Wejscie/wyjscie ukladu z fig. 1 po stronie czteroprzewodowej sa wprowadzone z ukladów de¬ kodera i kodera w bloku kodera/dekodera stoso¬ wanym w cyfrowym ukladzie przelaczajacym.W zwiazku z tym w celu wlasciwego dzialania, 33 uklad linii dla cyfrowej centrali musi zawierac oddzielny blok kodera — dekodera i uklad hybry¬ dowy, w uzupelnieniu do normalnych filtrów bloku kodera — dekodera.Figura 2 przedstawia ogólnie schemat blokowy 35 cyfrowego ukladu 100 linii wedlug wynalazku, w którym dzialanie ukladu hybrydowego konwersji linii dwuprzewodowej na czteroprzewodowa jest wykonywane przez eliminacje wystepujacego po¬ przednio zestawu elementów analogowych. Uklad 40 100 zapewnia równiez automatyczna synteze cyfro¬ wa impedancji koncowej linii dla kazdej charakte¬ rystyki transmisyjnej linii, eliminujac poprzednio stosowane elementy analogowe. Cechy te umozli¬ wiaja wykonanie calkowicie hybrydowego ukladu 45 elektronicznego w technice LSI i funkcji dopaso¬ wywania impedancji jako czesci calej funkcji bloku kodera — dekodera, umozliwiajac realizacje tych funkcji na pojedynczej strukturze LSI bez roz¬ leglego ukladu analogowego zewnetrznego równo- 50 wazenia lub regulacji. Powoduje to utworzenie ukladu linii telekomunikacyjnej o malym koszcie, malym poborze mocy, duzej gestosci i duzej nieza¬ wodnosci. Zostana teraz opisane techniki, na któ¬ rych oparty jest ten uklad. 55 W odniesieniu do fig. 1, jezeli impedancja Z» moglaby byc dokladnie równa impedancji ZL w za¬ kresie linii przesylowych, dla których ta impedan¬ cja jest przewidziana, wtedy impedaneje Z3 i Z4 moglyby byc jednakowymi elementami rezystan- 60 cyjnymi, powodujacymi eliminacje? sygnalów pow¬ rotnych i dajacymi dokladne dopasowanie impe¬ dancji w celu maksymalizowania strat powrotnych, jak opisano poprzednio. Uklad z fig. 2 osiaga te uzytkowe techniki filtrowania cyfrowego i sprze- u zenia zwrotnego bez uzycia stosowanej dotad ele-138 050 8 mentów analogowych. Odnosnie fig. 2, impedancja widziana w kierunku koncowych i obwodowych za¬ cisków 102 i 104 jest przeznaczona do dopasowania impedancji linii.Impedancja koncowa Zs linii opisana odnosnie fig. 1 jest sytezowana cyfrowo przez petla cyfrowa ukladu 100 utworzona, gdy przelacznik 106 jest ste- sowany przez sprzezenie zwrotne z toru kodera 108 do toru dekodera 110 przez linie 112.Figura 3B przedstawia uproszczony schemat blo¬ kowy takiej syntezy cyfrowej. Wzmacniacz 200 transkonduktacji lub g jest urzadzeniem, które przetwarza napiecie wejsciowe Vx na prad wyj¬ sciowy -gVx. Posiada on nieskonczona impedancje wejsciowa czyli zerowa admitacje wyjsciowa. Ten typ ukladu jest dobrze znany ze stanu techniki.W jego najprostrzej postaci moze on byc porów¬ nany do pentody prózniowej lub tranzystora polo¬ wego, w którym prady anody lub drenu sa pro¬ porcjonalne odpowiednio do napiec siatki lub bramka — dren. W tym wykonaniu uklad 300 po¬ kazany na fig. 4 jest przykladem, w którym wzmacniacz operacyjny o otwartej petli i duzym wzmocnieniu (wzmocnienie = 106) jest stosowany z rezystancja, której konduktancja jest równa g S.Wzmacniacz 200 w praktyce jest normalnym wzmacniaczem wyjsciowym dekodera 114 i nie po¬ siada zadnego dodatkowego elementu. Pokazany jest funkcjonalnie oddzielnie tylko w celu jego wyjasnienia. Dekoder 114 jest urzadzeniem, które przetwarza sygnal cyfrowy na napiecie analogowe i ta funkcja moze byc realizowana przez dobrze znany ze stanu techniki przetwornik cyfrowo- -analogowy, Filtr H jest filtrem cyfrowym z pro¬ gramowanymi wspólczynnikami, który moze byc zrealizowany przy pomocy technik dobrze znanych ze stanu techniki filtrowania cyfrowego, jak bedzie wyjasnione dalej. Filtr H 116 jest poprzedzony przez cyfrowy wezel sumujacy 118, jak pokazano na fig. 3B. Funkcja filtru wstepnego 120 jest ogra¬ niczenie szerokosci pasma sygnalu wejsciowego dekodera 114 do obszaru interesujacego, tj. ponizej czestotliwosci próbkowania kodera 122, w celu za¬ pobiegania nakladaniu sie widma i optymalizacji charakterystyk sygnal/szum kodera 122. Filtr wstepny 120 moze zawierac prosty, dwubiegunowy, pasywny filtr dolnoprzepustowy, poniewaz jest on z natury analogowy.Koder 122 jest korzystnie typu sigma-delta. Filtr koncowy 125 kodera spelnia funkcje ograniczania pasma, rozgeszczania i podaje dolnoprzepustowa, plaska odpowiedz w polaczeniu z filtrem wstepnym 120 tak, ze calkowite wzmocnienie jest równe jed¬ nosci w interesujacym pasmie czestotliwosci i spada monotonicznie poza tym pasmem. W przypadku systemu zdefiniowanego niniejszym, mozna poka¬ zac, ze odpowiedz i admitancja wyjsciowa w punk¬ tach pokazanych na fig. 3B moga byc równe: ^ = Y^H ^Y'L=YL+YM + Ypf « a admitacja wyjsciowa, uwzgledniajac zasilanie ba¬ teryjne, filtr wstepny 120 i odbciazenia linii, moze byc przedstawiona jako: Na figurze 3A synteza cyfrowa admitancji wyj¬ sciowej jest pokazana za pomoca uproszczonego i uogólnionego obwodu, który moze byc wykorzy¬ stany dla licznych zastosowan, gdzie jest pozadane 5 cyfrowe syntezowanie specyficznej admitancji wyj¬ sciowej, gdzie konwertery A/C i C/A sa wyko¬ rzystywane zamiast wyspecjalizowanych postaci telefonicznych konwerterów A/C i C/A i jako ko¬ dery — dekodery. Funkcja filtru wstepnego A/C 250 10 jest ograniczenie szerokosci pasma sygnalu wejscio¬ wego Vin na linii 252 w celu zapobiegania nakla¬ daniu sie widm odpowiednio do niedostatecznego próbkowania. Po konwersji analogowo-cyfrowej w konwerturze A/C 252 filtr koncowy A/C 254 prze- 15 ksztalca sie w celu otrzymania calkowicie dolno- przepustowej charakterystyki o jednostkowym wzmocnieniu dla toru A/C 256. Wzmacniacz 200 i filtr cyfrowy 116 sa opisane dalej. Filtr wstepny C/A 258 przeksztalca sie w celu zapewnienia toru 20 C/A 260 o wzmocnieniu równym gH. Filtr koncowy C/A 262 eliminuje lub minimalizuje skutek procesu kwantyzacji C/A, powstajace w konwerterze C/A.Skutki kwantyzacji sa okreslone jako szum odpo¬ wiednio do bledu przemiany C/A w przyblizeniu 25 ciaglego analogowego sygnalu wyjsciowego.Dla przypadku, gdy impedancja (admitancja) filtru wstepnego i zasilania bateryjnego sa duze (male) w porównaniu z impedancja (admitancja) linii, moga one byc wtedy pominiete. Normalnie impe- 30 dancja zasilania bateryjnego jest zaprojektowana tak, ze ma te charakterystyke w celu zapobiegania stratom sygnalu i przechodzenia niepozadanych sy¬ gnalów do bloku kodera — dekodera. Filtr wstepny moze byc takze zaprojektowany tak, ze ma te cha- 35 rakterystyke poprzez wykorzystanie duzej rezy¬ stancji szeregowej lub duzej impedancji wejscio¬ wej na wejsciu bramki tranzystora polowego.W tych warunkach Y'L =YL i admitancja wyj- 40 Yout =YL fgH ((4) Jezeli gH jest wykonane jako równe YL , wtedy: (5) 45 hQUt Vo' 1 V~=- "2 i impedancja wyjsciowa obwodu dopasowuje im¬ pedancje linii.Odpowiednio do tego, opózniony, przesylany sy¬ gnal V ln tlumiony o —1/2 pojawi sie na wezle sumu¬ jacym 270 z fig. 3B. Jezeli filtr cyfrowy F 272 daje 50 tlumienie 1/2 i bezwzgledne opóznienie odpowia¬ dajace opóznieniu koniec-obwód z wejscia filtru H 116 do wyjscia filtru koncowego 125 kodera, wte¬ dy filtr cyfrowy 272 bedzie usuwal niepozadany, powrotny przesylany sygnal Vin na wyjsciu wezla w sumujacego 270, powodujac powstanie napiecia wyjsciowego V0 , które nie zawiera zadnej czesci przesylanego' sygnalu Vin . Realizacja filtru cyfro¬ wego 272 jest w tych warunkach uproszczona, po¬ niewaz moze stanowic prosty element opózniajacy 80 typu rejestru przesuwajacego. Tlumienie o 1/2 jest realizowane przez przesuniecie w prawo binarnej wartosci napiecia Vln o jedna pozycje i zaokragle¬ nie. *' #•* W celu bardziej ogólnego zastosowania tej tech- w nikj, gdzie admitancje typu filtru wstepnego i za-138 050 10 silanie bateryjnego nie sa pomijane, ale znane, gH moze byc zmieniane w celu eliminowania skut¬ ków obciazenia immitancji na linii, tj. gH = YL-Yx (6) gdzie Vx odpowiada ich polaczonej admitancji.W tych warunkach wzmocnienie obwodowe wyzwa¬ lania (przez tory kodera 108 i dekodera 110) zmienia sie na: Vo' —1/2 + 2Yr (7) 'in * x L i wypadkowa admitancja widziana przez linie na koncówkach 102 i 103 pozostaje równa YL . Wplyw drugiego z prawej strony wyrazu w równaniu (7) reprezentuje skutek modyfikacji filtru H 116 w celu kompensacji Yx . Powoduje to taka modyfi¬ kacje filtru cyfrowego 272, ze: +gH F =^- (8) w celu usuwania niepozadanego sygnalu przesylo¬ wego, powracajacego do wyjscia odbiorczego przez V0 » W oznaczeniu przeksztalcenia Z próbkowanych danych filtr cyfrowy H posiada postac: Z* +KiZ + K2 N(Z) H(Z) = Ko _. , ', ._ =Ko = Ko Z* + ZK3 + K4 [1 + KiZ-i + K2Z-2] Ko D(Z) N(Z-i) (9) [1 + K3Z-1 + K4Z--2 ~~~ D(Z-i) gdzie Z jest operatorem opóznienia, K sa progra¬ mowalnymi wspólczynnikami a N i D reprezentuja wielomiany licznika i mianownika. Bieguny i zera filtru sa ograniczone do kola jednostkowego plasz¬ czyzny Z.Odnoszac powyzsze do syntezowanego YL , umoz¬ liwia to, ze YL jest równowazne dowolnej kombi¬ nacji rezystorów, kondensatorów i cewek indukcyj¬ nych, w których nie ma wiecej niz dwa elementy nierezystancyjne. Ograniczenie to nie jest nieod¬ laczna cecha omówionej techniki. Zostalo ono wy¬ brane dla uproszczenia postaci filtru H 116 z pun¬ ktu widzenia wykonania w technice ukladów sca¬ lonych w wielkiej integracji w celu uzyskania pros¬ tego, rekursywnego filtru cyfrowego majacego 5 wspólczynników. W dodatku, ograniczenie liczby elementów tworzacych YL , jak opisano wyzej, przedstawia dobre praktyczne przyblizenie funkcji.Dla zastosowan innych niz uklady linii telefonicz¬ nych, definicja filtru H 116 moze byc rozszerzona zgodnie ze zlozonoscia wchodzacych w sklad immi¬ tancji w oparciu o techniki opisane tutaj. Dla przy¬ kladu, w przypadku gdy Yx ma element nierezy- stancyjny gH, odpowiadajacy YL — Yx, moze byc zaprojektowana jako posiadajaca wielomiany trze¬ ciego stopnia w liczniku i mianowniku. Powinno to umozliwic zsyntetyzowanemu YL spelnienie po¬ przednich ograniczen na nie wiecej niz dwa ele¬ menty rezystancyjne.Omawiajac teraz fig. 5, zostanie opisany rekur- sywny automatyczny uklad wyrównywania 130. Ko¬ niecznosc ustalenia wspólczynników filtru H 116 takich, ze gH wynosi Y (lub Y L — Yx) jest spel¬ nione przez funkcje ukladu wyrównywania 130.Uklad wyrównywania 130 przy kontroli systemu utrzymywania programowo sprawdza, czy wspól¬ czynniki filtru cyfrowego sa prawidlowe, oprócz ustalenia ech na poczatku. Uklad wyrównywania pracuje w sposób off-line (zaden uzytkownik nie wywoluje w postepie) i moze byc podzielony w 5 czasie przez N linii. Po ustaleniu wspólczynników filtru, wspólczynniki te musza byc jedynie spraw¬ dzane okresowo przy kontroli systemu utrzymywa¬ nia, poniewaz charakterystyka danej linii telefo¬ nicznej nie zmienia sie normalnie z dnia na dzien. 10 Umozliwia to podzial w czasie ukladu wyrówny¬ wania pomiedzy kilka ukladów linii, przez co efek¬ tywnie amortyzuje sie jego koszt pomiedzy kilka linii. Fig. 5 przedstawia warunki, w których dziala rekursywny uklad wyrównywania wedlug wyna- lf lazku. Przelaczniki 106 i 107 z fig. 2, gdy sa otwarte, odlaczaja filtr F 272 i sprzezenie zwrotne na linii 112 od toru 108 kodera. Filtr H 116 jest ustawiony na rodzaj pracy przepustowy (filtr H jest skutecznie zwarty pomiedzy koncówka wejscia/wyjscia, tj. 20 gH = 1). Fig. 2 moze byc opisana jak nastepuje: Tor 108 kodu zawiera filtr wstepny 133 kodera, koder 135 sigma-delta oraz rozgeszczajacy i dolno- przepustowy filtr 137. Sygnaly z wyjscia filtru 137 i filtru F 272 sa sumowane w wezle sumujacym 139 25 w celu wyprowadzenia posredniego wyjscia odbior¬ czego na linie 141, które jest filtrowane w odbior¬ czym filtrze akustycznym 143, Na wyjsciu filtru 143 jest czteroprzewodowy sygnal odbiorczy jego ukladu linii na linii 145. Czteroprzewodowy sygnal przesy- 30 lowy na linii 147 jest filtrowany przez nadawczy filtr akustyczny 149. Wyjscie filtru akustycznego 149, wejscie posrednie przesylowe jest dolaczone do filtru 166 przez wezel sumujacy 151, na którym posredni sygnal przesylowy jest sumowany z sy- 35 gnalem sprzezenia zwrotnego na linii 112, podczas gdy przelacznik 106 jest zamkniety, przy kontroli automatycznego ukladu wyrównywania 130. Przed dekodowaniem w obwodzie dekodujacym 114 filtro¬ wany sygnal przejsciowy jest filtrowany przez filtr 40 interpolujacy 153. Uklad programowanego genera¬ tora sygnalowego 155 jest znany. Automatyczny uklad wyrównywania 130' zawiera elementy slu¬ zace do rozdzialu wspólczynników sterowania na 1... N obwodów linii, przez multiplekser/rozdzielacz 41 157, który jest dolaczony do akustycznego obwodu wyrównywania 159 i cyfrowego generatora odnie¬ sienia 161. Podzespól telefoniczny po stronie abo¬ nenta jest przeprowadzany w stan odpowiadajacy zdjeciu sluchawki z widelek przez dzialanie utrzy- 50 mywania. W posrednim punkcie wejscia przesy¬ lowego generator odniesienia 161 podaje sygnal od¬ niesienia o jednorodnych (równych) skladowych energii w pasmie czestotliwosci normalnej pracy i zerowej energii na zewnatrz pasma. Sygnal wyj- 55 sciowy O(Z) bedzie prawidlowy wtedy, gdy w od¬ niesieniu do fig. 5: E(Z) = o gdzie Z = operator opóznienia, i (10) E(Z) = O(Z) = R(Z) Z-L (11) Czlon Z—L kompensuje znane, bezwzgledne opóz- w nienie próbkowania przez petle. W 4ych warunkach: N(Z-i) — ~Ko*=YL(Z) - , (12) D(Z-i) L co jest wymagane rezultatem i powstale wspólczyn- w niki Ko, Ki, K3, K« rekursywnego filtru zostaly138 050 11 utworzone prawidlowo i moga byc wprowadzone do filtru cyfrowego 116 dla normalnej pracy. Gdy uklad wyrównywania 130 zaczyna prace, filtr H 116 jest zaopatrzony wspólczynnikami próbnymi lub ostatnimi poprzednimi wartosciami wspólczynni¬ ków, które umozliwiaja szybka zbieznosc ukladu wyrównywania. Uklad wyrównywania skutecznie rozwiazuje zespól równoczesnych czastkowych rów¬ nan rózniczkowych, które zmniejszaja do minimum sredni kwadrat G róznicy R(nT —LT) i O(nT) jako funkcje wspólczynnika Kk . Jest to przedstawione jako: wyraz bledu czasteczkowa pochodna aG 2 [O(nT) — R/nT — LT] aO(nT) aKt aiL (13) zgodnie z ustalona teoria.Wyjscia P0 (nT), Pi(nT) itd. przedstawiaja po¬ chodne czastkowe O(nT) wzgledem wspólczynników filtru. Wyjscia te sa krzyzowo mnozone przez E(nT), sumowane i periodycznie obcinane przez obcinacz, co zaokragla do wyrazu sumacyjnego oraz podaje wyjscia Ck i umozliwia aktualizacje wielomianów N(Z_1) i D(Z-1) nowymi wspólczynnikami wedlug równania: (14) Kk nowe = Kk stare — Ck A gdzie A jest wartoscia przyrostowa czyli czynnikiem regulacji stopniowej. Ta technika obcinania i ele¬ menty do realizacji rozwiazania równania (14) sa' znane w dziedzinie automatycznych ukladów wy¬ równywania dla struktur nierekursywnych. Jed¬ nakze uklad z fig. 5 w sposób unikalny realizuje funkcje automatycznego ukladu wyrównywania dla rekursywnej struktury ukladu wyrównywania.Uklad z fig. 5 zapewnia czlony Pk , które biora pod uwage oddzialywanie wspólczynników Kk , które dotad byly uwazane za jeden z czynników ograni¬ czajacych w rekursywnych strukturach ukladu wy¬ równywania. Moze to byc jednym z powodów, dla których struktury nierekursywnych ukladów wyrów¬ nywania przewazaly w stanie techniki, mianowicie ze wzgledu na prostote uzyskiwania czastkowych funkcji dla automatycznego ukladu wyrównywania dzialajacych na kryteria bledu sredniego kwadratu.Taka nierekursywna struktura ze stanu techniki wymaga 30—60 zlozonych wspólczynników, podczas gdy rekursywna struktura wedlug wynalazku wy¬ maga jedynie 5 wspólczynników i w konsekwencji zmniejszenia stopnia zlozonosci ukladu i towarzy¬ szacego temu zmniejszenia ilosci sprzetu.Ze schematu blokowego z fig. 5 pokazujacego dzialanie rekursywnegp ukladu wyrównywania, okreslono, ze równania sa nastepujace: N(Z-i) F0 (Z) = A/Z 1 D(Z-i) KQ Z-i D(Z-i) P2(Z) = Z-iPi(Z) o P! P,(z) =~5°_Z^ p D(Z-i) P4(Z) = Z-iP3(Z) O(Z) = K0PQ(Z) (15) (16) (17) (18) (19) (20) 10 15 25 30 12 -r— .*»«. ¦¦ E(Z) = 0(Z) —R(Z) (21) N C k nowe = obciecie 2 Pk (nT)-E(nT) (22) 1 Kk nowe = Kk stare — Ck nowe A (23) Stosujac powyzsze równania w iteracyjny sposób aktualizuje sie ciagle wspólczynniki filtru H 116, w którym Ck sa pomijalne w porównaniu z pew¬ nymi wartosciami <5k : Ckf*<5k (24) Wartosc 8k jest zalezna od szumu i innych czyn¬ ników i jest okreslana empirycznie. Gdy spelnione jest kryterium na równanie (24) oznacza to, ze uklad wyrównywania spelnil swoje zadanie i moze byc przyporzadkowany innej linii.Wartosci uzyskane dia Kk sa wprowadzane do filtru H. Dla przykladu, gdy Yx = 0, charakterysty¬ ka przenoszenia filtru F jest po prostu równa 1/2 i bezwzgledne opóznienie odpowiadajace opóznie¬ niom próbkowania obwodowego przez filtry cyfro¬ we jest równe Z-L w notacji próbkowania danych.Dla przykladu, gdy Yx = 0, proces wyrównywa¬ nia bedzie dawac: N(Z_1) ,r i — K0 = YL(Z) + YX(Z) (25) y D(Z_1) ° L r-. W celu otrzymania wymaganej wartosci na gH C musi byc odjeta znana wartosc Yx mnozona przez 2: N(Z-i) -^2=0 Ko-2Yx(Z) = YL (Z)-Yx(Z) <26) gH(Z) = W tym przypadku liczba funkcji czastkowych Pk musi byc zwiekszona dla przystosowania wie¬ lomianów trzeciego stopnia na N(Z—*) i D(Z~1) w celu przystosowania admitancji typu wielomianu pierwszego stopnia na YX(Z). Filtr F 272 w tych warunkach staje sie: 40 45 50 gH 2YT 2Y¥ (27) 55 Ta wartosc dla filtru cyfrowego F 272 moze byc wyliczona w systemie utrzymywania z wyników wyrównywania uzyskanych z okreslenia pH i zna¬ nej wartosci Yx. Odmiennie uklad wyrównywania moze byc uzyty do okreslania bezposrednio war¬ tosci F. Operacja ta jest wykonywana jak naste¬ puje.Wprowadzane sa wspólczynniki filtru H 116, przelacznik 106 w torze sprzezenia zwrotnego 112 na fig. 2 jest zamkniety przez sygnal sterowania przelacznikiem z ukladu 157, przelacznik 102 toru filtru F 272 jest otwarty, a uklad wyrównywania jest w trakcie dzialania. Taka sekwencja operacji bedzie dawac: 2Yr i stad: N(Zi-) D(Z-i) F*= Ko = --.Yi. "Y.D(Z-i) 1 (28) (29) N(Z-i) KQ Powyzsze zapewnia wspólczynniki dla filtru re- kursywnego tego samego typu, co filtr H 116, po¬ siadajacego wielomiany trzeciego stopnia dla NCZ*"1) i D(Z_1), dla Yx typu wielomianu pierwszego stopnia. Reczywista realizacja ukladu filtrów H13 138 050 14 i F moze byc dokonana przy uzyciu znanych tech¬ nik.Figura 6 pokazuje uogólnione filtry H i F 116 i 272 do przetwarzania wielomianów N(Z-1 i D(Z-1) rzedu k/2 wedlug równania (30).Y(Z) _ K0 [l+KiZ^H-K|Z-«...KVlZ-M] X(Z) - [l+Kk/2+1 Z"i...KkZ-M] Wspólczynniki i dane sa pamietane w pamieci pól¬ przewodnikowej z dostepem swobodnym, zorgani¬ zowanej w pamieciach kolumnowych 300 i 302 i re- cyrkulujacych pamieciach kolumnowych 304 i 306, w celu umozliwienia wprowadzenia i zapamietania informacji. W kazdym czasie próbkowania T wyj¬ scia danych pamieci kolumnowych 300 i 306 sa po¬ dawane do ukladu mnozenia/sumowania 308, który oblicza wymagane wyjscie Yn na linii 310 przez kolejne mnozenie i akumulowanie wyników wedlug równania (31).Yn = K0 [Xn + Kj Xn-1 + R2 Xn_2... Kk/2Xn_k/2_] - "" tKk/2-hlY»-l + Kk/2+2Yn-2 • • ' Kk Yn-k/2-l (?1) Pierwszym obliczonym wyrazem jest R0 Xn z przelacznikami Si 312 i S2 314 w polozeniu 1.Si jest nastepnie ustawiony w polozeniu 3 i wyli¬ czone zostaja wyrazy x. Po tej operacji przelaczniki Si i S2 zostaja ustawione w polozeniu 2 i wyliczone zostaja wyrazy Y. W zwiazku z tym wchodzi w gre k +1 operacji mnozenia/dodawania. Moze to byc latwo uzyskane w okresie próbkowania, przy zachowaniu tej samej pamieci i ukladu mnozacego 308 oraz akumulatora 316 dla filtrów H i F. Stad dla filtrów H i F posiadajacych K = 6 (6 wspól¬ czynników) wchodzi w gre 14 operacji mnoze¬ nia/dodawania, dajac w przyblizeniu 1 /*sek dla kazdej takiej operacji i okres próbkowania T = 14 ^sek moze byc do tego przystosowany. Wie¬ lomiany wyzszego rzedu moga byc przystosowane przez równoleglosc sumowania w operacjach aryt¬ metycznych i pamieciowych. Mozliwe sa inne post tacie filtrów rekursywnych i struktura filtru z fig. 6 jest tylko przykladowa.Wedlug wynalazku mozna realizowac rózne wy¬ konania struktury ukladu wyrównywania. Zalecane wykonanie wykorzystuje pamieci pólprzewodniko¬ we z dostepem swobodnym, jednostke arytmetyczna i uklad logiczny sterowania do wytwarzania cyfro¬ wej struktury przetwarzania sygnalu w celu reali¬ zacji zasad przedstawionych w ujawnionych rów¬ naniach. Ponadto, chociaz algorytm bledu srednie¬ go kwadratu zostal zilustrowany tutaj jako podsta¬ wa operacji ukladu wyrównywania, mozna stoso¬ wac inne algorytmy w celu okreslenia wspólczyn¬ nika filtrów H i F. Dla przykladu, opisany algo¬ rytm jest oparty na okresleniu wartosci Ck w okre¬ sie kilku próbek, równym NT. Za kazdym razem, gdy obliczane sa Ck , wspólczynniki Kk sa aktu¬ alizowane co kazde N próbek, stad. mNT Pk (nT)E(nT) Ck (mNT) = obciecie2 (32) n = (m-l)NTfl i nowe wartosci wspólczynników sa obliczane na podstawie skladowych wektora gradientu Ck rów¬ nania Kk (m) = Kk (m — 1) — Ck (m) (33) Przez uproszczenie obliczenia Ck dzieki przybli¬ zeniu: Ck (nT) = sign Pk (nT) + sign E(nT) (34) wspólczynniki Kk moga byc aktualizowane w kaz- ! dym czasie próbkowania T, umozliwiajac szybsza zbieznosc do wartosci koncowych i zmniejszenie ilosci wymaganego sprzetu. Ten . algorytm" jest uproszczeniem, które przybliza osiagniecie minimum bledu sredniego kwadratu w filtrze rekursywnym 10 i jest korzystne szczególnie, gdy kladzie sie nacisk na szybsza zbieznosc i zmniejszona ilosc sprzetu.Filtry cyfrowe uzywane do uzyskania czastko¬ wych wyjsc Pk moga byc wykonywane w podobny sposób, jak filtry F iii. 15 Na figurze 9 jest przedstawiony schemat bloko¬ wy szczególnego wykonania ukladu wyrównywa¬ nia 159. Jednostka ar^tmetyczno-ldgiczna 500 pra¬ cujaca z podzialem czasu wykonuje kolejne ope¬ racje arytmetyczne i logiczne na informacji zare- 20 jestrowanej w pamieci ukladu wyrównywania 502 przy kontroli sygnalów logicznych sterowania ukla¬ du logicznego sterowania 504 i które to logiczne sygnaly sterujace sa zsynchronizowane z logicznym ukladem zegarowym 506. Czestotliwosc ukladu ze- 25 garowego 506 sterowania jest z kolei synchronizo¬ wana sygnalem zegarowym próbkowania danych i jest jego wielokrotnoscia. Pierwsza i druga pamiec 508 i 510 z dostepem swobodnym, które razem sta- ' nowia pamiec ukladu wyrównywania- 502, sa stero- 30 wane przez ciag slów sterujacych, kazde slowo ste¬ rujace steruje tez dzialaniem jednostki arytme- tyczno-logicznej 500.Zewnetrzne slowa sterujace na linii"512 sa prze¬ suniete przez rejestr przesuwajacy 514 w celu ste- 35 rowania-elementów logicznych 514 dla zapewnienia slów sterujacych na linii 516 przy kontroli steru¬ jacego ukladu' logicznego 504. Stale moga byc wpro¬ wadzone do pamieci 502 przy kontroli zewnetrznej, zawartosci pamieci moga byc badane na zewnatrz 40 i proces wyrównywania moze byc zapoczatkowany zewnetrzne. Wyjscie sygnalu logicznego EC jest za¬ pewnione do zakonczeniu operacji wyrównywania.Figura 10 przedstawia organizacje pierwszej Da- mieci 508, która zawiera cztery pamieci kolumnowe 41 520, 522, 524 i 526, z których pokazano szczególy funkcjonalne pamieci kolumnowej 520. Pamieci kolumnowe 522, 524 i 526 dzialaja w podobny sposób, jak pamiec kolumnowa 520. Kazda pamiec kolumnowa 520—526 dziala tak, ze kazde so slowo wejsciowe na szynie 528 i linii 530 zastepuje ostatnie, poprzednie slowo w pamieci ko¬ lumnowej i ostatnie slowo w pamieci kolumnowej jest wprowadzane za pamieci kolumnowej. Jest to pierwsza operacja wprowadzania — ostatnia wy- 55 prowadzania. Kazde umieszczenie danych w kazdej pamieci kolumnowej moze byc z dostepem swo¬ bodnym lub odczytem. Pamiec kolumnowa 520 re¬ jestru rejestruje slowa A(n), A(n—1)... pamiec ko¬ lumnowa 522 rejestruje Po(n), P(n—1)1, pamiec M kolumnowa 524 rejestruje PI(n), Pl(n—1)..., pamiec kolumnowa 526 rejestruje P3(n), P3(n-*1)... Deko¬ der 532 dekeduje slowav sterujace na linii 516, z któ¬ rej ida indywidualne sygnaly sterujace do kazdej pamieci kolumnowej. \7y^ce kazdej operacji od- tt czytu jest pamietane w rejestrze pamieciowym 534138 050 15 i jego wyjscie jest wejsciem do jednostki arytme- tyczno-logicznej 500.Figura 11 przedstawia organizacje drugiej pa¬ mieci 510, która zawiera sekcje pamieciowe, 540, 542, 544 i 546. Sekcja pamieciowa 540 rejestruje stale Kk , obejmuje KQ do K4. Sekcja pamieciowa 542 rejestruje slowa danych SK, obejmujac S0 do S4. Sekcja pamieciowa 544 rejestruje slowa danych R(n) z generatora odniesienia 161, które sa przesu¬ niete do rejestru przesuwajacego 548. Sekcja pa¬ mieciowa 546 rejestruje E(n). Wszystkie wejscia do wszystkich sekcji pamieci moga byc rozdzielone na pamiec i odczyt przez odpowiednie slowa sterujace, które sa dekodowane przez dekoder 550. Kazde adresowane slowa danych w kazdej z sekcji pa¬ mieci 540—546 powoduja doprowadzenie adresowa¬ nego slowa rejestru pamieciowego 552 przez steru¬ jacy uklad logiczny 554. Sekcja pamieciowa 544 jest zorganizowana jako pamiec kolumnowa, w której zapamietane slowo danych R(n), R(n-l)... R(n-l) moze byc adresowane bezposrednio. Jednostka arytrnetyczno-logiczna 500 posiada na swych wej¬ sciach wyjscia rejestrów 534 i 552 odpowiednio z pamieci 508 i 510. Jednostka arytrnetyczno-logicz¬ na wykonuje przetwarzanie arytmetyczne na tych wejsciach, po przetwarzaniu wyniki sa umieszczone w akumulatorze 556. Wyniki te sa nastepnie odpro¬ wadzane w celu rejestracji w pamieci przez steru¬ jacy uklad logiczny 504.Zostana teraz podsumowane aktualne operacje arytmetyczne i logiczne wykonywane przez jed¬ nostke arytmetyczno-logiczna 500. 16 W celu realizacji funkcji mnozenia, zawartosci rejestrów pamieci 534 i 552 sa mnozone i zapamie¬ tywane w akumulatorze 556.W celu realizacji funkcji mnozenia/dodawania zawartosci rejestrów pamieci 534 i 552 sa mnozone i wynik jest dodawany do zawartosci akumulato¬ ra 556. W celu realizacji funkcji dodawania/odej¬ mowania zawartosci kazdego z dwu rejestrów 534 i 552 sa dodawane do zawartosci akumulatora 556 z odpowiednimi zmianami znaku przy sterowaniu kodu pola.W celu realizacji operacji zwiekszania o przy¬ rost lub operacji zmniejszania o przyrost, zawar¬ tosc poszczególnego miejsca pamieci jest zwiekszo¬ na o przyrost lub zmniejszana o przyrost, jezeli znak akumulatora 560 jest odpowiednio ujemny lub dodatni równiez zgodnie z kodem pola. W celu re¬ alizacji funkcji dopelnienia akumulatora, jesli jest ujemny, znak zawartosci akumulatora jest zmie¬ niany na dodatni. W celu realizacji funkcji akumu¬ lacji zera, zero wartosci numerycznej jest maga¬ zynowane w akumulatorze W celu realizacji funkcji zapoczatkowania, która umozliwia zewnetrzne wpro¬ wadzenia zawartosci, jesli wystepuje zewnetrzny sygnal sterowania zapisem, akumulator jest zero¬ wany i znaczniki stanu akumulatora w 562 sa ze¬ rowane.Struktura slowa sterujacego ze sterujacego ukla¬ du logicznego 504, które jest wprowadzone przez linie 514 do pamieci 534 i 552, zawiera, np. 6-bitowe pole pamieciowe Ml, 7-bitowe pole pamieciowe M2 i 5-bitowe pole jednostki arytmetyczno-logicznej 500. Kazde slowo sterujace sklada sie wiec z 18 bitów. Powyzsze jest pokazane ponizej: Pole pamieci Ml Pole pamieci M2 Pole jednostki arytme¬ tyczno-logicznej 500 Slowo sterujace Ml (1) M2 (1) Przesuniecie 2 Odczyt/zapis 1 Operacja 5 Pole instrukcji pamieci Ml 6 Adres 1 Adres 3 Wybór 2 Wybór 2 Pole instrukcji pamieci M2 7 Suma czastkowa 6 bitów Suma czastkowa 7 bitów Suma czastkowa 5 bitów Pole inst. jednostki arytmetyczno- -logicznej 5 Suma 18 bitowi Funkcja Pomnóz Pomnóz/Dodaj Odejmij/Dodaj Zwieksz o przyrost Zmniejsz o przyrost Dopelnij ACC, jesli ujemne Wyzeruj ACC Zapoczatkuj Operacja C(R1-C(R2)-ACC C(R1) — C(R2) + C(ACC)-ACC C(R1) + C(R2) + C(ACC-*ACC C(M2) + (LSB)-kM2 C(M2) — (LSB) + M2 Jesli znak ACC jest — 2N — C(ACC)-*ACC Wartosc „0"-*ACC Nastawienie w celu rozpocze¬ cia procesu wyrównywania f5 Omawiajac teraz fig. 12, przedstawiono schemat blokowy proceduralny ukladu wyrównywania. 55 Sekwencja jest nastepujaca: Etap 1. Zapoczatkowanie, z zewnetrznego sygnalu poczatkowego na linii 570 sygnal wykonywania wy¬ równywania (znacznik EC) na linii 572 jest zero¬ wany i komórki pamieci, akumulator 556 i zwiazane z nimi rejestry sa zerowane. Jezeli na linii 574 jest obecny sygnal zewnetrznego zapisu, sterujacy uklad logiczny 504 umozliwia wprowadzenie poczatko¬ wych Kk i Sk zewnetrznie przez rejestr przesu¬ wajacy 576. Gdy nie wystepuje sygnal zapisu zew- 60138 650 17 18 netrznego, ^wewnetrznie zapamietane wartosci Kk i Sk sa dostarczane przez sterujacy uklad logiczny 504.Etap 2. Obliczenie P0 (n). Wartosci A(n), R(n) sa uzyskiwane na zewnatrz w czasie próbkowania nT. § R(n) i A(n) sa przeniesione do ich poszczególnych pamieci 510 i 548. (Ab-2) i K2 sa podawane odpo¬ wiednio do rejestru 534 pamieci 1 i rejestru 552 pa¬ mieci 2. Ich iloczyn jest obliczany pr"zez jednostke arytmetyczno-logiczna 500 i zatrzymywany w aku- 10 mulatorze 556. Podobnie A(n-l). Ki jest nastepnie obliczane i dodawane do zawartosci akumulatora 556. Podobnie A(n) jest nastepnie dodawane do za¬ wartosci akumulatora. Wyrazy iloczynu zwiazane z wyrazami Po sprzezenia zwrotnego sa odejmo- 1% wane od akumulatora z równaniem: Nowe Po(n) = A(n) + Ki(n—l)+K2A(n—2)— — (K3(Po/n)—K4Po(n—1) (35) N(Z-i) Operacja ta odpowiada funkcji -— pokazanej na fig. 5.Wynik Po(n) jest przesuwany do pamieci Po 522.Etap 3. Obliczenie P3(n). Wyraz P3(n) odpowiadaja- —Ko Z-i cy wyjsciu z filtru ¦¦ _ przedstawionego na 25 fig. 5 jest obliczony w podobny sposób zgodnie z: Nowe P3(n) = —KoPo(n—1)— P3(n)K3— — P3(n—1)K4 (36) wynik jest przesuniety do kolumny pamieciowej P,526. * Etap 4. Obliczanie Pi(n). Podobnie, Pi(n) jest obli¬ czane i przenoszone do kolumny pamieciowej Pi wedlug: Nowe Pi(n) = KoA(n—1) — — Pi(n)Ks — Pi(n—1)K4 (37) Ko Z-i co odpowiada funkcji filtru — przedstawio¬ nej na fig. 5.Etap 5. Obliczanie E(n). Wyraz bledu jest obli- 40 czany wedlug E(n) = Po(n)Ko+ R(n—1). (38) E(n) jest zachowane, tzn. jest zapamietywane w za¬ danej komórce. Ta operacja odpowiada funkcji wezla sumowania, przedstawionego na fig. 5.Etapy 6 i 7. Obliczanie Ck i aktualizacja Kk . 4i Ck sa wyliczane w oparciu o uproszczone podejscie opisane poprzednio. Operacja wykorzystuje zwie¬ kszenie lub zmniejszenie przyrostowe Kk oparte ria znaku wyrazu Ck wektora gradientu, tp.: zwiekszenie przyrostowe K k w jesli znak ujemny Ck(n)=Pk (n) E(n) zmniejszenie przyrostowe K L jesli znak dodatni (39) Etapy 8, 9 i 10. Sprawdzanie wykonania wyrów- M nania. Bezwzgledna wartosc Ck jest obliczona przez zmiane znaku Ck , jesli jest on ujemny. Od¬ powiadajaca wartosc <5k jest odejmowana od bez¬ wzglednej wartosci Ck . Jezeli wynik w akumula¬ torze jest dodatni, znacznik testu jest nastawiony *° na 1. Jezeli jest on ujemny, przerzutnik znacznika testu pozostaje niezmieniony tj. = + nastw znacznik testu (ZT) (C. )—£v * K = —nie ma zmiany znacznika testu (ZT) — 35 Ten etap jest wykonywany dla kazdego wyrazu Ck wektora gradientu, tj. C0 do C4. Na koncu tej pro¬ cedury baday jest znacznik testu. Jezeli znacznik testu = 0, wskazujac, ze zaden wyraz Ck nie prze¬ kroczyl odpowiedniej wartosci d k , wtedy wyrówny¬ wanie jest calkowite. Jezeli jednak znacznik tes- ,tu = 1, wskazujac, ze jedna lub wiecej wartosci Ck ) przekroczyla odpowiednia wartosc dk , wtedy wyrównywanie nie jest kompletne i cykle nalezy powtórzyc. Sterujacy uklad logiczny 504 powróci do etapu 2, aby oczekiwac na nastepny sygnal prób¬ kujacy w przedziale jednostek T. Kiedy znacznik testu = 0, sygnal zakonczenia wyrównywania jest na wyjsciu dla rozpoznania zewnetrznego i proce¬ dura konczy sie, umozliwiajac odczyt z pamieci wartosci Ko do K4 z pamieci przez system zew¬ netrzny. Uklad wyrównywania moze byc tez prze¬ niesiony w tym momencie do pewnej innej linii.Z punktu widzenia czasów wykonania, uklad .wy¬ równywania musi zakonczyc etap 2 do etapu 9 w czasie krótszym lub równym czasowi próbkowa¬ nia T. Dla czasu próbkowania T odpowiadajacego obecnemu stanowi techniki w zakresie próbkowania akustycznych sygnalów telefonicznych, wlasciwy jest czas 125 //sek, odpowiadajacy czestotliwosci próbkowania 4 kHz* W oparciu o wykonanie maksimum 50 slów ste¬ rowania, odpowiadajacych etapom 2 do 9, kazde slowo sterujace musi byc wykonywane w czasie okolo 2 //sek. W zwiazku z tym w najgorszym przy¬ padku slowa sterujacego, skladajacego sie z odczytu dwóch slów z pamieci 508 i pamieci 510, mnozy sie je przez siebie i dodaje do ACC, a wymagania na wykonanie moga byc okreslone nastepujaco: Dostep do pamieci 0,5 /isek Mnozenie 1,0 /*sek Dodawanie 0,5 ^sek Suma 2,0 fisek Znaczenie tych wymagan to równolegle przenie¬ sienie miedzyrejestrowe i operacja arytmetyczna.Dla arytmetyki 13-bitowej, która spelnia wyma¬ gania telefonii, te wymagania co do wykonania sa mozliwe do spelnienia w dzisiejszej technologii LSI, przy wykorzystniu opisanej tutaj struktury ukladu wyrównywania.Obecne, znane ze stanu techniki mikrokomputery ogólnego zastosowania 8—16 bitowe nie bylyby w stanie spelnic powyzszych wymagan roboczych przy uzyciu standardowych technik programowania.Nowa cecha opisana tutaj jest ujawnienie struktury ukladu wyrównywania, umozliwiajacej spelnienie tych wymagan.Krótkie wymienienie nowych cech wymienionego ukladu wyrównywania zawiera, miedzy innymi: (1) Wielokrotne pamieci, które moga byc adreso¬ wane równoczesnie, (2) specjalna organizacje pa¬ mieci, ulatwiajaca zadane operacje (przeniesienie pamieci kolumnowych, które sa adresowane bez¬ posrednio) ,(3) mozliwosc arytmetycznego, równo¬ leglego mnozenia, dodawania, (4) mikrokodowane slowa sterujace, które równoczesnie steruja pamie¬ ciami i jednostka arytmetyczno-logiczna, (5) slowa sterujace zwiazane bezposrednio ze specyficzna, wymagana operajca, np. mnozenie/dodawanie, do-4U450 Id 20 pelnienie ACC, jezeli jest ujemne, przyrost dodatni, przyrost ujemny.Alternatywne wykonanie ukladu wyrównywania opisanego powyzej mozna zrealizowac przy zastoso¬ waniu pfocesora sygnalu Ogólnego zastosowania, majacego specjalne mozliwosci przetwarzania aryt¬ metycznego i pamieciowego. Uproszczony .schemat blóktfwy takiego procesora ogólnego zastosowania przedstawiono na fig. 7.Wszystkie opisane uklady mozna wykonac w cyf¬ rowej technice LSI. Przez dodanie petli sprzezenia zwrotnego i sprzezenia „w przód" oraz filtrów F i ^$ przez zastapienie standardowego wzmacniacza Wyjsciowego dekodera przez wzmacniacz transkon- duktancjl, mozliwe jest wykonanie ukladu linii na pojedynczej plytce L.SI. Filtry F i H sa prostymi filtrami rekursywnymi, które umozliwiaja ich umieszczenie na plytce kodera — dekodera i/lub na plytce 'kodera — dekodera i filtru. Stad wynalazek eliminuje znane ze stanu techniki analogowe ukla¬ dy hybrydowe konwersji linii dwuprzewodowej na czteroprzewo.dowa, zakonczone elementem dyskret¬ nym oraz równowazace sie, zastepujac je progra¬ mowanymi, cyfrowymi ukladami LSI. Powoduje to obnizenie kosztów produkcji, instalacji i utrzyma¬ nia, W uzupelnieniu do polepszonej skutecznosci.Chociaz filtry nierekursywne moga byc wyko¬ rzystane dla filtrów H i F, ich koszty przekracza¬ lyby koszty opisanych filtrów rekursywnych. Po¬ dobnie nierelcursywny uklad wyrównywania, oparty na znanym stanie techniki, moglyby byc wyko¬ rzystane do filtrów F i H rekursywnych badz nie- rekursywnych, ale bylby gorszy niz opisany powy¬ zej. Konwersja struktur 'filtru riierekursywnego za¬ pewniona przez uklad wyrównywania nierekur- sywny moglaby byc -wykorzystana do przemiany struktury rekursywnej opisanego typu, wykorzystu¬ jac algorytm Fletchera-Powetta. 2 'drugiej strony, takie techniki 'wymagaja znacznie wiekszej ilosci sprzetu iz wszystkie calkowicie rekursywne struk¬ tury wedlug wynalazku. fpfimiec 838 pamietania wspólczynników Ck , fragmenty 338 do zapamietania wspólczynników Kk , fragmenty 340 do zapamietania sum 'korelacyjnych, fragmenty 342 do zapamietania wartosci Dk i dk , fragmenty 344 do zapamietania [posrednich ^wyników A(ri), Pj, ( n) ¦?..P^ (n-4k/2) i fragmenty 346 tdo zapamietania pro¬ gramu ateitawatiia dla dostepu do ^danych zapamie¬ tanych agodnie z adresami upewnionymi przez sterajacy uklad logiczny 532. Obliczanie jest wy- kenywane przez jednostke ia*#*metyczna 334.Figura przedstawia uogólniony, cyfrowy konwer¬ ter linii dwuprzewodowej na szteraprzewodowa dla sygnalów transmisji dwukierunkowej na linii 400. Koder posiada wzmocnienie jednostkowe i za¬ wiera analogowo cyfrowy filtr wstepny 402, kon¬ werter analogowo-cyfrowy 403 i analogowo-cyfro¬ wy filtr koncowy 404. W czasie pracy uklad z fig. 8 dziala w sposób podobny do sposobu dzialania ukla¬ du z fig. 3B i polega na tym, ze nastepuje podobnie dopasowanie wierajaca konwerter cyfrowo-analogowy 406 i wspólpracujacy z nim iiltr wstepny 408 -i filtr koncowy 410 przetwarza sygnaly cyfrowe przesy¬ lane linia 412 -na sygnaly analogowe na tail .400.Wzmacniacz .414 Iranskonduktancji daje nieskon¬ czona admitancje wyjsciowa. Automatyczny system ukladu wyrównywania 130 zapewnia aktuaiizowa- 5 ne wspólczynniki iiltru i sterowania dla filtru H 416 i filtru F 41$, przy czym powrót niepozada¬ nego sygnalu w odbieranym sygnale jest wyelimi¬ nowany w wezle sumujacym 420. Sprzezenie zwrot¬ ne kodera i sygnal nadawczy {wyjscia) sa laczone ii w wezle sumujacym 421. Zarówno ne kodera jak i wprowadzenie filtru F 41£ do ukla¬ du sa okreslone odpowiednio przez przelaczniki 422 i 424 przy kontroli ukladu wyrównywania 120.Multiplekser/rozdzielacz 157 opisany pgólnie w 15 odniesieniu do lig. 2 jest przedstawiony bardziej szczególowo na fig. 13. Multiplekser/rozdzielacz 157 umozliwia podzial ukladu wyrównywania na zespól linii 1 —N. W istocie multiplekser/rozdzielacz 157 okresla, która linie nalezy polaczyc z ukladem wy- 20 równywania. Multiplekser/rozdzielacz 15.7 multi- pleksuje sygnaly A(n) z wielu ukladów linii i roz¬ dziela wspólczynniki filtru, sygnaly sterowania przelacznika i rodzaju filtru i wyjscie generatora odniesienia 161 do ukladu lmri wybranego przy tt kontroli systemu utrzymywania.Sygnaly z cyfrowego generatora odniesienia 161 :RCw) sa podane na Imae 1 do Jff przez element lo¬ giczny sterowania -600, który mnozy ]ogiczme R(n) przez ADD1... ADD N z systemu utrzymania w 30 ukladzie logicznym 602. Wlasciwy adres jest prze¬ suniety przez rejestr przesuwajacy 604, dekodowa¬ ny przez dekoder 16O6 i podawany do 'elementu lo¬ gicznego 600, jak pokazano. 'Sygnaly zegarowe i ste¬ rujace przelacznikiem/rodzajem przelacznika z sys- 36 temu utrzymywania sa podawaaae do linii 1 do N przez element logiczny .608. Sygnaly te sa dopro¬ wadzane do pszerzutników 610 i 612, których wyj¬ scia sa mnozone logicznie przez •wlasciwy sygnal ADD 1 do ADD N z dekodera 606. 40 Slowa A(n) z linii 1 do N sa wybierane w .ele¬ mencie logicznym 614 i podawane do .ukladu wy¬ równywania jako sygnal wyjsciowy elementu LUB 616. Kazde wejscie A(n) z kazdej linii 1 — N jest mnozone logicznie przez sygnaly ADD 1—ADD N 45 z dekodera 606 w elementach logicznych I w ukla¬ dzie logicznym '614.Wspólczynniki filtrów F i H dla kazdej z linii l do N jak np. filtr. F 272 i -filtr H 116 ukladu linii 1 —^ sa doprowadzane z ukladu wyrównywania 50 na wlasciwa linie 1—N przez element logiczny 618.Wspólczynniki filtru sa mnozone przez element I w ukladzie logicznym '618 z sygnalami ADD1— —ADDN z dekodera 606 w celu wybrania pra¬ widlowej linii. 95 TJa figurze 1*4 pokazano teraz schemat blokowy glównych polaczen interfejsu pomiedzy ukladem wyrównywania, systemem utrzymywania, uklada¬ mi 'multipleksera/rozdzielacza i linii."System utrzy¬ mywania '650 moze skladac sre z konwencjonalnego m zródla danych, jak np. komputer i wspólpracujaca z nim pamiec. ^Przedstawione dane i sygnaly* sterto¬ wania opisane tutaj zapewniaja wymagana regtiL lacje w czasie i wspólprace mtettey uklattem •'wy¬ równywania, systemem ^utrzymywania a ukladem n linii pr«f« mult^leif#ep/?<«Klaeifltaz ^WT.21 138 050 22 Aczkolwiek wynalazek zostal opisany w polacze¬ niu z zalecanym wykonaniem, nalezy rozumiec, ze dodatkowe wykonanie, modyfikacje i zastosowanie, które beda oczywiste dla specjalistów sa zawarte w idei i zakresie wynalazku.Zastrzezenia patentowe 1. Uklad dupleksowy cyfrowy linii telefonicznych z interfejsem miedzy dupleksowym laczem telefo¬ nicznym abonenckim i cyfrowym ukladem przela¬ czania sygnalów czteroprzewodowych, znamienny tym, ze zawiera koder (108), którego wejscie jest dolaczone do jednego konca analogowego lacza tele¬ fonicznego abonenckiego, pierwsze wyjscie kodera (108) jest dolaczone do wejscia pierwszego wezla sumujacego (139), którego wyjscie jest dolaczone do odbiorczej linii (145) cyfrowego ukladu przela¬ czania, a nadawcza linia (147) cyfrowego ukladu przelaczania jest dolaczona do wejscia drugiego wezla sumujacego (151), którego wyjscie jest dola¬ czone do wejscia dekodera (110), którego wyjscie jest dolaczone do drugiego konca analogowego lacza telefonicznego abonenckiego, a drugie wejscie drugiego wezla sumujacego (151) jest dolaczone do wyjscia pierwszego przelacznika (106), którego wej¬ scie jest dolaczone do wyjscia kodera (108) i na¬ dawcza linia (147) cyfrowego ukladu przelaczania jest dolaczona do wejscia drugiego przelacznika (107), którego wyjscie jest dolaczone do wejscia filtru cyfrowego F (272), którego wyjscie jest dola¬ czone do wejscia pierwszego wezla sumujacego (139), natomiast do przelaczników (106, 107) filtru cyfrowego (272 i dekodera (110) sa dolaczone wyj¬ scia sterowania ukladu wyrównywania (130), przy czym wyjscie pierwszego wezla sumujacego (139) jest dolaczone do wejscia ukladu wyrównywa¬ nia (130). 2. Uklad wedlug zastrz, 1, znamienny tym, ze koder (108) zawiera filtr wstepny (133), którego wejscie jest dolaczone do jednego konca analogo¬ wego lacza abonenckiego, wyjscie jest dolaczone do wejscia kodera sigma-delta (135), którego wyjscie jest dolaczone do wejscia rozgeszczajacego i dolno- przepustowego filtru (137), którego wyjscie jest do¬ laczone do wejscia pierwszego wezla sumujacego (139) i do wejscia pierwszego przelacznika (106). 3. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze dekoder (110) zawiera filtr cyfrowy H (116), któ¬ rego jedno wejscie jest dolaczone do wyjscia dru¬ giego wezla sumujacego (151), a inne wejscia sa dolaczone do wyjsc ukladu wyrównywania (130). 4. Uklad wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze wyjscie filtru cyfrowego H (116) jest dolaczone do wejscia filtru interpolujacego (153), którego wyj¬ scie jest dolaczone do wejscia obwodu dekoduja¬ cego (114), którego wyjscie jest dolaczone do wej¬ scia wzmacniacza (200), którego wyjscie z kolei jest dolaczone do drugiego konca analogowego lacza telefonicznego abonenckiego. 5. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze uklad wyrównywania (130) zawiera akustyczny obwód wyrównywania (159) dolaczony przez szyne dwukierunkowa do multipleksera) rozdzielacza (157) i majacy dwukierunkowe wejscie sterowania. 6. Uklad wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze uklad wyrównywania (130) zawiera cyfrowy gene¬ rator odniesienia (161) dolaczony do multiplekse- ra/rodzielacza (157) i majacy wejscie sterowania. 7. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze filtr cyfrowy (272) ma dodatkowe wejscie sterowa¬ nia wspólczynnikami. 8. Uklad wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze filtr cyfrowy (272) jest rekursywnym filtrem cyfro¬ wym, korzystnie majacym piec programowych wspólczynników. 9. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze miedzy odbiorcza linia (145) cyfrowego ukladu prze¬ laczania i wyjscie pierwszego wezla sumujacego (139) jest wlaczony odbiorczy filtr akustyczny (143). 10. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze miedzy nadawcza linie (147) cyfrowego ukladu prze¬ laczania i wejscie drugiego wezla sumujacego (151) jest wlaczony nadawczy filtr akustyczny (149). 10 15 20 21 30 35138 050 VRCV V XHTf °XM,IT I WYJ VWEJ = .g138 050 UKLAD LINII LSI 10FN iJ 108 102 125 ¦104 UKLAD ODNIESIENIA HiA H PUNKT ODNIESIENIA 135 WJ TI2H 139 AiDlD0HULTlPUKS^RA/RO2DZlELAClA "i 143 141 272 RCV 145 ! RCV f h- .200 _TK) _zii4 ZMULTIPLE- KSERA/ROZDZlFl LACZA 106 107 116 H i 151 ¦U}4L- 100 DODATKOWE FILTRY AKUSTYCZNE V.9 XMIT SYGNALY 4-PRZEW0D0WE IpUNKJ_ODNIES1_ENJA_153 ZMUITIPLEKSRA/WZDIIELP.CU SYGHAL_PaOEHY Zi1DOIHEKS[RA_RpZDZIElAC2A M55 F/g.2 fTn i i i 11 i i i *lfj 157 MULTlPLAKSEK/ ROZDZIELACZ Z/DO UKLADU UTRIYMYWANIA 159 I DO/2 UKLADU ' "UTRZYMYWAWIAl „a 161 ^130 _Z uKLADU I "UTRZYMYWANI*) Fig.3A.WYJSCIE Y0=gH YPF ZAilLAlACE) |_(N|| WZKCCN1ENIE JEDNOSTKOWE 250 A/C 252- 256, A/C 254- 260, 200- C/A M7 262 264 WZMOCNIENIEM T& FigJB. v0i | YBF —i— JMITANCJA Y L 120 122 125 WZMOCNIENI/=gH H g 200 ¦? 114 — H f 116 A/C 1252 dH-WEJ -116 -PROGRAMOWANE WSPÓLCZYNNIKI V0' i(J70_Vo -&¦ Wni nr -VWCj ¦118138 050 161 BOCINIK ,116 R(Z) H 262 r 116 153 135 i 137 200 J I g I 133 %5 yl "~1 AIZ) N(Z" DIZ-1) WZ) WiPOkCIYNNIK! ATUALIZACH Kq.. . K4i *0 0(Z) +RIZJZ-R -4) ^ WSPÓLCZYNNIKI AKTUALIZACJI (KqI Pbiz) ¦mj ?(ZJ 7--1 U P;(ZJ P3(Z) WjPOkCZYNNIKI AKTUALIZACJI (K0,K3,i<4) KpZ -1 D(Z^) z-1 P2(Z) Pi (Z) WSPÓLCZYNNIKI AKTUALIZACJI (K0.K3.K4) E(nT) STEROWANIE pQ(nT) ^^S--^1^-AK^1l2AC]R E(nT) ' 1 E(pT) p-# P2,riT) ^j-^gl^A^A^ALiZACIA KKNOW£ = Kl< ALGORY AKTUALIZACJI K2 AKTUALIZACJA K3 PA(nT)-^-4^MIA1^ AKTUALIZACJA 130 h138 050 Yn =K0 [xn*KiXn.1lK2Xn.2 ...KKXn-|l -[K(Ktl)Yn-1lKKt2Yn-2...KKYn-g Yn ? 1.* Ko p*KiZ-1.K2Z-2,.KK-Z-4l 'i71 _^_ 2_ f.KKlZ-1...KKZ-fl YiZ) Fig.6.NSPDtCZXNHIW <-0 CK WPÓtClYNNlKI Kk.KDRflArOR ars AK $j< I k 336 KO Ki k 333 kk *o 1/340 342' AO *l AK so ] Si i i i sk WYNIKI POSREDNIE ; A (n) PK(n) ^(n-y1 PROGRAM STEROWANIA -344 330 "T 332 JL 334 f/g. Z WZM0CNIENIE3EDN0STK0WE 400 ./ A/C 402; T A/C W A/C T ^•420 t -®^-ODSIOR 1 ^ 4:fl 403 404 414 410 • 406 408 416 422N ^STBROWANIE -424 C/A H i i A20 Y V2 l® 1—^—CXMIT T STEROWANIE Fig. 8,138 050 L ZEW.ZAPIS DANYCH (r UrsirT |"MDB I I I L 1*9 TAKTOWANIE .:, 508^ "Tmdbi MDD2 M1 PRZYCISK [ADRES 2 SEL2 M1 R1 ¦534 l STERO¬ WANIE I 516 510y RinT) \Jpf~ 576 M2 _£2Jh-552 ,1 W/R 2 ADRES 2 SEL 2 M2 Z GENERATORA ODNIESIENIA 5TER0- I fWANIE I 'Z 516 —7~~ 512 SR SSó / , 560 'CHOWANIE ZEWHETR1NE 570i 572 1. sOó — -.PRÓBKOWANIE TAKTOWANIE WEWNETRZNE TAKTOWAHIE TAKTOWANIE T K 504* 562 (500 _J H^Hjj^YJSClE PAMIECI ¦HY--T^ ZEWNETRZNEJ MIERDWAHIE ODCZYT PAMIECI ""ZEWNETRZNEJ 516 -STEROWANIE F/fl;9 I 530- ^ 1—^PRZYa^K A [PRZYCISK Po i i i ' < i ["" ITD j-L-ADRES A(n) h—ADRES A(rri)| i-UlTD A» l ^526 PAWIEC 1 00 ARYTMETYCZNEJ JEMSiKl- L06SCZNEJ138050 550 W/R — ADRES - TAKT. -^| SfERDWANlE KK SEL W/R— ADRES -^ TAKT - /540 548- S.R SK PRZYCISK NAT 1/542 ADRES_L -H R(n) R( R(n-1) I—S L/-5U R(n-l) TAKT.W/R ADREEj E(n) SEL 7 546 xJ SEL~o! SEL~xl SEL—ii ^p g* ? V ? WEJSCIE PAMIECI DAMCH 1—Z GENERATORA ODNIESIENiA Fig.11.POCZATEK ® ZAPOCZATKOWANIE PAMIECI ZEROWE NASTAWIENIE ZNA- ICZNIKAEC CZAS PRÓBKOWANIA^) ® © © ® PRZYCISK A(n),A(rH) OBLICZENIE P0(n) (ECL1)PRZYCISK P0(n) OBLICZENIE fyn)(EQ2) P.RZYCISK P3(n) OOLlCZENIt Pi(n)[EQ3) PRZYCISK P^n) OBLICZENIE E(:i)(EQ4) ZABEZPIECZEKiE _L OBLICZENIE CKEQ(5) ® ® ® TAK ® PRZYRCiT DOPATWI KK IF CK- PRIYROST UlEMWV Kk IF Ck+ OBLICZENIE 1CK'-SK ZVIACZN1K NASTA¬ WIENIA = 1 NASTAWIENIE WYRÓWNANIA CAhKOWlTY ZNACZNIK(EC) Fig.12.138 050 2 UKLADU UTAZYMANIA I TKUT L., " 1 ±1 TAKT_ 602 ADRES 1 R(n) •60ó yQ I I ADRES N [aDHESL 600 lADHEftT ! DO ^ LINI11 ADRES N DO LINII N LR(n)DO LINII 1,,.N r TAKTOWANIE 2 UKLADU UTRZYMANIA J PRIfkACZANIE STEROWANIEM H FF I—tfcri—J 610 FF r 612 157 hh -f\.DO UNII 1 ADREJN ! 608 "DO UNII N STEROWANIE DLA UNII 1...N i-^i 6H A(R) Z INYSPiANEJ UNII.DO UKLADU WYRÓWNYWANIA 2 616 n(n) A(n) i"VJ N wejscie A(n) fz LINII 1-,,,n A(n) ADRES 1 . J 2 PAMIECI UKtADU WYRÓWNYWANIA '—^( 11 Fm.13."**%:•. DO LINII FILTRÓW UKtAO UTRZYMY¬ WANIA - |ZEWNETR7.NY ^APtS DANYCH ll^Wm\l STFRDWAMIE ZAPISEK |ZEWJETRIlJE.StDWD STEROWANIA ZEWNETRZNA PAMIEC POCZATEK [kmiec wyrównywakia [wyjscie pamieci TAKTOWANIE 159 TAKTOWANIE lt.'l\ WLACZANIE/WYLACZANIE A(n) HSPDbtZYUHIKI R(n) ADRES LINII , , i i i i i »» i i i ^157 f\Di i i i j i i WYJSCIA . Aln) iHSPOkCZYNNIKI FILTRA fRln) STANY PRACY 'PRZELACZANIA -¦az Fig.1L OZGraf. Z.P. Dz-wo, z. 747 (85+15) 6.87 Cena 130 zl PL PL PL PL PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Uklad dupleksowy cyfrowy linii telefonicznych z interfejsem miedzy dupleksowym laczem telefo¬ nicznym abonenckim i cyfrowym ukladem przela¬ czania sygnalów czteroprzewodowych, znamienny tym, ze zawiera koder (108), którego wejscie jest dolaczone do jednego konca analogowego lacza tele¬ fonicznego abonenckiego, pierwsze wyjscie kodera (108) jest dolaczone do wejscia pierwszego wezla sumujacego (139), którego wyjscie jest dolaczone do odbiorczej linii (145) cyfrowego ukladu przela¬ czania, a nadawcza linia (147) cyfrowego ukladu przelaczania jest dolaczona do wejscia drugiego wezla sumujacego (151), którego wyjscie jest dola¬ czone do wejscia dekodera (110), którego wyjscie jest dolaczone do drugiego konca analogowego lacza telefonicznego abonenckiego, a drugie wejscie drugiego wezla sumujacego (151) jest dolaczone do wyjscia pierwszego przelacznika (106), którego wej¬ scie jest dolaczone do wyjscia kodera (108) i na¬ dawcza linia (147) cyfrowego ukladu przelaczania jest dolaczona do wejscia drugiego przelacznika (107), którego wyjscie jest dolaczone do wejscia filtru cyfrowego F (272), którego wyjscie jest dola¬ czone do wejscia pierwszego wezla sumujacego (139), natomiast do przelaczników (106, 107) filtru cyfrowego (272 i dekodera (110) sa dolaczone wyj¬ scia sterowania ukladu wyrównywania (130), przy czym wyjscie pierwszego wezla sumujacego (139) jest dolaczone do wejscia ukladu wyrównywa¬ nia (130).

2. Uklad wedlug zastrz, 1, znamienny tym, ze koder (108) zawiera filtr wstepny (133), którego wejscie jest dolaczone do jednego konca analogo¬ wego lacza abonenckiego, wyjscie jest dolaczone do wejscia kodera sigma-delta (135), którego wyjscie jest dolaczone do wejscia rozgeszczajacego i dolno- przepustowego filtru (137), którego wyjscie jest do¬ laczone do wejscia pierwszego wezla sumujacego (139) i do wejscia pierwszego przelacznika (106).

3. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze dekoder (110) zawiera filtr cyfrowy H (116), któ¬ rego jedno wejscie jest dolaczone do wyjscia dru¬ giego wezla sumujacego (151), a inne wejscia sa dolaczone do wyjsc ukladu wyrównywania (130).

4. Uklad wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze wyjscie filtru cyfrowego H (116) jest dolaczone do wejscia filtru interpolujacego (153), którego wyj¬ scie jest dolaczone do wejscia obwodu dekoduja¬ cego (114), którego wyjscie jest dolaczone do wej¬ scia wzmacniacza (200), którego wyjscie z kolei jest dolaczone do drugiego konca analogowego lacza telefonicznego abonenckiego.

5. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze uklad wyrównywania (130) zawiera akustyczny obwód wyrównywania (159) dolaczony przez szyne dwukierunkowa do multipleksera) rozdzielacza (157) i majacy dwukierunkowe wejscie sterowania. 6. Uklad wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze uklad wyrównywania (130) zawiera cyfrowy gene¬ rator odniesienia (161) dolaczony do multiplekse- ra/rodzielacza (157) i majacy wejscie sterowania. 7. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze filtr cyfrowy (272) ma dodatkowe wejscie sterowa¬ nia wspólczynnikami. 8. Uklad wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze filtr cyfrowy (272) jest rekursywnym filtrem cyfro¬ wym, korzystnie majacym piec programowych wspólczynników. 9. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze miedzy odbiorcza linia (145) cyfrowego ukladu prze¬ laczania i wyjscie pierwszego wezla sumujacego (139) jest wlaczony odbiorczy filtr akustyczny (143). 10. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze miedzy nadawcza linie (147) cyfrowego ukladu prze¬ laczania i wejscie drugiego wezla sumujacego (151) jest wlaczony nadawczy filtr akustyczny (149). 10 15 20 21 30 35138 050 VRCV V XHTf °XM,IT I WYJ VWEJ = .g138 050 UKLAD LINII LSI 10FN iJ 108 102 125 ¦104 UKLAD ODNIESIENIA HiA H PUNKT ODNIESIENIA 135 WJ TI2H 139 AiDlD0HULTlPUKS^RA/RO2DZlELAClA "i 143 141 272 RCV 145 ! RCV f h- .200 _TK) _zii4 ZMULTIPLE- KSERA/ROZDZlFl LACZA 106 107 116 H i 151 ¦U}4L- 100 DODATKOWE FILTRY AKUSTYCZNE V.9 XMIT SYGNALY 4-PRZEW0D0WE IpUNKJ_ODNIES1_ENJA_153 ZMUITIPLEKSRA/WZDIIELP.CU SYGHAL_PaOEHY Zi1DOIHEKS[RA_RpZDZIElAC2A M55 F/g.2 fTn i i i 11 i i i *lfj 157 MULTlPLAKSEK/ ROZDZIELACZ Z/DO UKLADU UTRIYMYWANIA 159 I DO/2 UKLADU ' "UTRZYMYWAWIAl „a 161 ^130 _Z uKLADU I "UTRZYMYWANI*) Fig.3A. WYJSCIE Y0=gH YPF ZAilLAlACE) |_(N|| WZKCCN1ENIE JEDNOSTKOWE 250 A/C 252- 256, A/C 254- 260, 200- C/A M7 262 264 WZMOCNIENIEM T& FigJB. v0i | YBF —i— JMITANCJA Y L 120 122 125 WZMOCNIENI/=gH H g 200 ¦? 114 — H f 116 A/C 1252 dH-WEJ -116 -PROGRAMOWANE WSPÓLCZYNNIKI V0' i(J70_Vo -&¦ Wni nr -VWCj ¦118138 050 161 BOCINIK ,116 R(Z) H 262 r 116 153 135 i 137 200 J I g I 133 %5 yl "~1 AIZ) N(Z" DIZ-1) WZ) WiPOkCIYNNIK! ATUALIZACH Kq.. . K4i *0 0(Z) +RIZJZ-R -4) ^ WSPÓLCZYNNIKI AKTUALIZACJI (KqI Pbiz) ¦mj ?(ZJ 7--1 U P;(ZJ P3(Z) WjPOkCZYNNIKI AKTUALIZACJI (K0,K3,i<4) KpZ -1 D(Z^) z-1 P2(Z) Pi (Z) WSPÓLCZYNNIKI AKTUALIZACJI (K0.K3.K4) E(nT) STEROWANIE pQ(nT) ^^S--^1^-AK^1l2AC]R E(nT) ' 1 E(pT) p-# P2,riT) ^j-^gl^A^A^ALiZACIA KKNOW£ = Kl< ALGORY AKTUALIZACJI K2 AKTUALIZACJA K3 PA(nT)-^-4^MIA1^ AKTUALIZACJA 130 h138 050 Yn =K0 [xn*KiXn.1lK2Xn.2 ...KKXn-|l -[K(Ktl)Yn-1lKKt2Yn-2...KKYn-g Yn ? 1.* Ko p*KiZ-1.K2Z-2,.KK-Z-4l 'i71 _^_ 2_ f.KKlZ-1...KKZ-fl YiZ) Fig.

6. NSPDtCZXNHIW <-0 CK WPÓtClYNNlKI Kk. KDRflArOR ars AK $j< I k 336 KO Ki k 333 kk *o 1/340 342' AO *l AK so ] Si i i i sk WYNIKI POSREDNIE ; A (n) PK(n) ^(n-y1 PROGRAM STEROWANIA -344 330 "T 332 JL 334 f/g. Z WZM0CNIENIE3EDN0STK0WE 400 ./ A/C 402; T A/C W A/C T ^•420 t -®^-ODSIOR 1 ^ 4:fl 403 404 414 410 • 406 408 416 422N ^STBROWANIE -424 C/A H i i A20 Y V2 l® 1—^—CXMIT T STEROWANIE Fig. 8,138 050 L ZEW. ZAPIS DANYCH (r UrsirT |"MDB I I I L 1*9 TAKTOWANIE .:, 508^ "Tmdbi MDD2 M1 PRZYCISK [ADRES 2 SEL2 M1 R1 ¦534 l STERO¬ WANIE I 516 510y RinT) \Jpf~ 576 M2 _£2Jh-552 ,1 W/R 2 ADRES 2 SEL 2 M2 Z GENERATORA ODNIESIENIA 5TER0- I fWANIE I 'Z 516 —7~~ 512 SR SSó / , 560 'CHOWANIE ZEWHETR1NE 570i 572 1. sOó — -.PRÓBKOWANIE TAKTOWANIE WEWNETRZNE TAKTOWAHIE TAKTOWANIE T K 504* 562 (500 _J H^Hjj^YJSClE PAMIECI ¦HY--T^ ZEWNETRZNEJ MIERDWAHIE ODCZYT PAMIECI ""ZEWNETRZNEJ 516 -STEROWANIE F/fl;9 I 530- ^ 1—^PRZYa^K A [PRZYCISK Po i i i ' < i ["" ITD j-L-ADRES A(n) h—ADRES A(rri)| i-UlTD A» l ^526 PAWIEC 1 00 ARYTMETYCZNEJ JEMSiKl- L06SCZNEJ138050 550 W/R — ADRES - TAKT. -^| SfERDWANlE KK SEL W/R— ADRES -^ TAKT - /540 548- S.R SK PRZYCISK NAT 1/542 ADRES_L -H R(n) R( R(n-1) I—S L/-5U R(n-l) TAKT. W/R ADREEj E(n) SEL 7 546 xJ SEL~o! SEL~xl SEL—ii ^p g* ? V ? WEJSCIE PAMIECI DAMCH 1—Z GENERATORA ODNIESIENiA Fig. 11. POCZATEK ® ZAPOCZATKOWANIE PAMIECI ZEROWE NASTAWIENIE ZNA- ICZNIKAEC CZAS PRÓBKOWANIA^) ® © © ® PRZYCISK A(n),A(rH) OBLICZENIE P0(n) (ECL1)PRZYCISK P0(n) OBLICZENIE fyn)(EQ2) P.RZYCISK P3(n) OOLlCZENIt Pi(n)[EQ3) PRZYCISK P^n) OBLICZENIE E(:i)(EQ4) ZABEZPIECZEKiE _L OBLICZENIE CKEQ(5) ® ® ® TAK ® PRZYRCiT DOPATWI KK IF CK- PRIYROST UlEMWV Kk IF Ck+ OBLICZENIE 1CK'-SK ZVIACZN1K NASTA¬ WIENIA = 1 NASTAWIENIE WYRÓWNANIA CAhKOWlTY ZNACZNIK(EC) Fig.12.138 050 2 UKLADU UTAZYMANIA I TKUT L., " 1 ±1 TAKT_ 602 ADRES 1 R(n) •60ó yQ I I ADRES N [aDHESL 600 lADHEftT ! DO ^ LINI11 ADRES N DO LINII N LR(n)DO LINII 1,,.N r TAKTOWANIE 2 UKLADU UTRZYMANIA J PRIfkACZANIE STEROWANIEM H FF I—tfcri—J 610 FF r 612 157 hh -f\. DO UNII 1 ADREJN ! 608 "DO UNII N STEROWANIE DLA UNII 1...N i-^i 6H A(R) Z INYSPiANEJ UNII. DO UKLADU WYRÓWNYWANIA 2 616 n(n) A(n) i"VJ N wejscie A(n) fz LINII 1-,,,n A(n) ADRES 1 . J 2 PAMIECI UKtADU WYRÓWNYWANIA '—^( 11 Fm.13. "**%:•. DO LINII FILTRÓW UKtAO UTRZYMY¬ WANIA - |ZEWNETR7.NY ^APtS DANYCH ll^Wm\l STFRDWAMIE ZAPISEK |ZEWJETRIlJE.StDWD STEROWANIA ZEWNETRZNA PAMIEC POCZATEK [kmiec wyrównywakia [wyjscie pamieci TAKTOWANIE 159 TAKTOWANIE lt.'l\ WLACZANIE/WYLACZANIE A(n) HSPDbtZYUHIKI R(n) ADRES LINII , , i i i i i »» i i i ^157 f\Di i i i j i i WYJSCIA . Aln) iHSPOkCZYNNIKI FILTRA fRln) STANY PRACY 'PRZELACZANIA -¦az Fig.1L OZGraf. Z.P. Dz-wo, z. 747 (85+15)6.87 Cena 130 zl PL PL PL PL PL