[发明专利]用于增量调制信号的采样速率变换器

说明书

本发明是关于将具有第一个比特速率的第一个增量调制（即deltamodulated）信号，变换为具有第二个比特速率的第二个增量调制信号的一种方法和一套装置。

将模拟信号变换为增量调制信号的方法和装置，是众所周知的。然而除了有限的应用外，例如在军事通信中应用以外，还没有大的系统，它是基于增量调制运行的。此外，曾经提出过几个关于在数字音频方面使用增量调制信号的建议。迄今为止，数字音频总是基于脉冲编码调制（PCM），它的设备相当复杂。在PCM制的情况下，将一个信号从一采样速率变换为具有另一采样速率的问题，已经得到解决。并且导致复杂程度不同的解决办法。（在增量调制中，宁愿用比特速率的说法，而不用采样速率。）当两个采样速率不是一个整数和不是一个恒定比时，这些解决办法都是特别复杂的。最后，将增量调制形式的信号，变换为PCM的信号和反过来，今天已经知道，但限于在两个频率之间，存在很简单关系的情况。

直到目前为止，还没有提出一个电路，它能将一个任意比特速率的增量调制信号，变换为另一任意比特速率的信号。当然，总是存在这样的可能性，就是经过模拟域能从一增量调制形信号，变换为具有任意比特速率的增量调制形信号，以及在增量调制形和PCM形之间变换，反之亦然。然而，这样的解决办法导致线路复杂，且都是不经济的。如下所述，经过模拟域实现这种变换的电路，目前的技术水平需要使用具有完全相同或几乎完全相同频率响应的两个积分器。这是很昂贵的。此外，经过模拟域实现的变换，不能提供纯数字方法的重复性。

本发明如在下面的声明中所描述的，解决了提供经济的线路的问题。它用来将第一个增量调制信号，变换为具有任意比特速率的第二个增量调制信号。本发明优先的一个实施方案，是完全数字化的，且不需要中间的模拟信号。

本发明的系统，将具有第一个比特速率的第一个增量调制信号，变换为具有第二个比特速率的第二个增量调制信号。系统包括一用来在第一个和第二个数字信号之间，提供差值信号的一个加法电路。这两个数字信号，分别是第一个和第二个增量调制信号，或分别由它们所产生。此系统还包括用来从差值信号导出的第二个增量调制信号的装置。在优先的实施方案中，此导出装置对差值信号积分并进行量化，以提供第二个增量调制信号。然后，经过一负反馈回路，将它反馈到加法电路。

在优先的实施方案中，第一个增量调制信号，按照第二个比特速率首先被加权，并在它加到加法线路之前，变换为一个以第二个比特速率工作的增量调制信号。该电路从那个信号中减去第二个增量调制信号，以提供增量调制差值信号，另外，第一个和第二个增量调制信号，可以直接加到加法电路，它以不同的比特速率加权这两个增量调制信号，并将二者相减。

在优先的实施方案中，差值信号由一数字积分器积分并量化，以提供具有第二个比特速率的第二个增量调制信号。另外，差值信号可以由一模拟积分器积分，以提一个中间的模拟信号。它与预置的信号电平相比较，并以第二个比特速率采样，以提供以第二个比特速率表示的第二个增量调制信号。

这一发明的一个主要优点就是，增量调制信号的变换，甚至在比特0速率比不是整数的情况下仍然简单。基于这一发明的电路，也可用来在时钟之间具有任意关系的一增量调制信号和一脉冲编码调制（PCM）信号之间进行变换，反之亦然。这个变换是经过一具有与PCM信号的采样速率存在一简单的整数关系的一比特速率的增量调制信号而发生的。

在信号的其他表现型式中，例如在C·托德和K·冈德里的文章“一种用于无线电广播和预录媒体的数字音频系统”，预印号2071（C7），音频工程学会（C.ToddandK.Gundry：“ADigitalAudioSystemforBroadcastandPre-RecordedMedia”，PreprintNo.2071（C7），AudioEngineerngSociety）中，原先是模拟或PCM形式的信号，都可以用许多增量调制信号来表示。这种从一任意的PCM信号，到那样的多重增量调制信号的比特速率变换和灵活的转换特别复杂。但是，采用本发明就能简化。

图1是一用来将一模拟信号变换为一增量调制信号的线路方块图。并且是用来将某一比特速率的一个增量调制信号，按照目前技术水平，变换为另一不同比特速率的装置的方块图。

图2是一用来将某一比特速率的一个增量调制信号，变换为另一不同比特速率的装置的方块图。用以说明本发明的第一个另外的实施方案。