Устройство контроля канала связи

 

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ КАНАЛА СВЯЗИ, содержащее тракт приема, состоящий из последовательно соединенных входного согласующего блока, усилителя высокой частоты, преобразователя частоты, усилителя промежуточной частоты и демодулятора, селектор импульсов , вход которого соединен с выходом демодулятора, первый счетчик импульсов , вход которого соединен с выходом селектора импульсов, первый и второй элементы сравнения, первые входы которых соединены с выходом первого счетчика импульсов, второй счетчик импульсов, третий элемент сравнения , первый вход которого соединен с выходом второго счетчика импульсов, синхронизатор, первыйэлемент задер кки , вход которого соединен с первым выходом синхронизатора, а выход - с 1зходами сброса первого и второго счетчиков импульсов, и выходной дешифратор , при этом вторые входы первого, второго и третьего элементов сравнения соединены с первым выходом синхронизатора , а выходы соединены с входом дешифратора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля канала связи, введены первый и второй заградительные фильтры, выпрямитель, компаратор, второй элемент задержки, последовательно соединенные генератор, первый полосовой фильтр, первый нелинейный усилитель, второй полосовой фильтр, второй нелинейный усилитель, третий полосовой фильтр, вспомогательный усилитель, амплитудный детектор, интегратор , при этом вход первого заградительного фильтра соединен с выходом входного согласующего блока, а выход - с входом первого нелинейного усилителя, вход второго заградительного фильтра соединен с выходом усилителя высокой частоты, а выход с входом второго нелинейного усилителя , вход выпрямителя соединен с выхос ел дом усилителя промежуточной частоты, .а выход - с первым входом компаратоСХ ) ра, второй вход которого соединен с выходом интегратора, причем второй , 00 выход синхронизатора соединен с третьим входом компаратора, а через второй элемент задержки - с входом сброса интегратора.

„SU„„1035818

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

gm Н 04 В 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY CSWIElEllhCTEV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3316607/18-09 (22) 09.07.81 (46) 15.08.83. Вол. И 30 (72) H.È. Парфенов и И.3. Климов (71) Ижевский механический институт (53)- 621 ° 391.8(088.8) (56) 1,. Авторское свидетельство СССР

Ь 743214, кл. Н 04 В 3/46, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

11 919104, кл. Н 04 В 3/46, 1980 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ КАНАЛА . СВЯЗИ, содержащее тракт приема, состоящий из последовательно соединенных входного согласующего блока, усилителя высокой частоты, преобразователя частоты, усилителя промежуточной час.тоты и демодулятора, селектор импульсов, вход которого соединен с выходом демодулятора, первый счетчик импульсов, вход которого соединен с выходом селектора импульсов, первый и второй элементы сравнения, первые входы которых соединены с выходом первого счетчика импульсов, второй счетчик импульсов, третий элемент сравнения, порвый вход которого соединен с выходом второго счетчика импульсов, синхронизатор, первый элемент задержки, вход которого соединен с первым выходом синхронизатора, а выход - с входами сброса первого и второго счетчиков импульсов, и выходной дешифратор, при этом вторые входы первого, второго и третьего элементов сравнения соединены с первым выходом синхронизатора, а выходы соединены с входом дешифратора, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности контроля канала связи, вве" дены первый и второй заградительные фильтры, выпрямитель, компаратор, второй элемент задержки, последовательно соединенные генератор, первый полосовой фильтр, первый нелинейный усилитель, второй полосовой фильтр, второй нелинейный усилитель, третий полосовой фильтр, вспомогательный усилитель, амплитудный детектор, ин- а тегратор, при этом вход первого заградительного фильтра соединен с выходом входного согласующего блока, а выход - с входом первого нелинейного усилителя, вход второго заградитель" ного фильтра соединен с выходом усилителя высокой частоты, а выходс входом второго нелинейного усилите" ля, .вход выпрямителя соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, а выход — с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом интегратора, причем второй, выход синхронизатора соединен с третьим входом компаратора, а через второй элемент задержки — с входом сброса интегратора.

1 l035

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в адаптивных системах передачи данных.

Известно устройство контроля кана" ла связи, содержащее первый линейный тракт приема, выход которого через первый селектор импульсов подключен ко входу первого счетчика, выход которого подключен к первому входу пер-. вого элемента сравнения и к первому 0 входу второго элемента сравнения, а вход соединен с выходом элемента задержки, вход которого соединен с выходом синхронизатора, который подключен ко второму входу первого элемента сравнения и ко второму входу второго элемента сравнения Pl ).

Недостатком данного устройства является невысокая точность контроля, Поскольку при работе устройства совмест- о но с реальным радиоприемным устройством, линейный тракт приема которого обладает некоторой нелинейностью, в условиях возможного воздействия на

25 вход радиоприемного устроиства кроме полезного сигнала мешающих сигналов большого уровня (особенно при работе устройства в составе многоканальных радиосистем декаметрового диапазона ), становится невозможным однозначно определить причину неудовлетворительного качества приема информации (или качества связи ухудшилось за счет условий распространения или за счет нелинейных эффектов в самой приемной аппаратуре). Отсюда ограниченные воз" можности применения данного устройства в адаптивных системах передачи инфор" мации.

Наиболее близким к предлагаемому 4р является устройство контроля канала связи, содержащее тракт приема, состоящий из последовательно соединенных входного согласующего блока, усилителя высокой частоты, преобразователя 45 частоты, усилителя промежуточной частоты и демодулятора, селектор импульсов, вход которого соединен с выходом демодулятора, первый,счетчик импульсов, вход которого соединен с выходом селектора импульсов, первый и второй элементы сравнения, первые входы которых соединены с выходом .первого счетчика импульсов, второй счетчик импульсов, третий элемент сравне55 ния, первый вход которого соединен с выходом второго счетчика импульсов, синхронизатор, первый элемент задерж. ки, вход которого соединен с первым выходом синхронизатора, а выход " с входами сброса первого и второго счетчиков импульсов, и выходной дешифратор, при этом вторые входы первого, второго и третьего элементов сравне" ния соединены с первым выходом синхронизатора, а выходы соединены с входами дешифратора (2.).

Недостатком данного устройства также является невысокая точность контроля, связанная с неверным опреде. лением причины неудовлетворительного качества связи при большом уровне нелинейных эффектов в линейном тракте приема. Поскольку при повышении уровня нелинейных эффектов в линейном тракте приема, начиная с некоторого уровня, число импульсов несовпадений в первом и во втором линейных .трактах приема начнет уменьшаться. Это объясняется тем, что при определенном уровне нелинейных эффектов число вставок и пропаданий на выходе второго селектора импульсов в основном определяется этими нелинейными эффектами и при увеличении уровня последних число вставок и пропаданий в обоих линейных трактах приема начнет выравниваться и, следовательно, число импульсов несовпадений будет уменьшаться и при некотором уровне нелинейных эффектов станет меньше порога, задаваемого третьим элементом сравнения, j и дешифратор выдаст решение, что качество связи неудовлетворительное из-за условий распространения в канале связи (хотя на самом деле причина — высокий уровень нелинейных эффектов в само" аппаратуре из-за действия мешающих станций большого уровня ). Такая ошибка недопустима в адаптивной системе передачи информации, поскольку стратегия.и тактика управления системой зависит от причины, вызвавшей срыв связи.

Кроме того, .данное устройство не определяет характер нелинейного эффекта, приводящего к срыву связи, поскольку при действии на входе линейного тракта приема сигналов мешающих станций большого уровня в за висимости от их структуры возможны различные нелинейные эффекты (перекрестная модуляция, блокирование полезного сйгнала, интермодуляционные помехи ), которые приводят к увеличению числа вставок и пропаданий.

Этот недостаток является существен» ным при использовании устройства в

818 4

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого уст ройства.

Устройство содержит тракт 1 приема, состоящий из входного согласующего блока 2, усилителя 3 высокой частоты, преобразователя 4 частоты, усилителя 5 промежуточной частоты, демодулятора 6, селектор 7 импульсов, синхронизатор 8, первый и второй элементы 9 и 10 задержки, первый и второй счетчики ll и 12.импульсов, первый, второй и третий элементы 13, 14 и 15 сравнения, дешифратор 16, компаратор 17, выпрямитель 18, интегратор 19, первый и второй заградительные фильтры 20 и 21, генератор 22, первый, второй и третий полосовые фильтры 23, 24 и 25, первый и второй нелинейные усилители 26 и 27, вспомогательный усилитель 28, амплитудный детектор 29. !

3 1035 . адаптивной системе передачи информа-I ,ции, поскольку от характера нелинейного эффекта зависит стратегия и такти.". ка управления системой.

Цель изобретения - повышение точности контроля канала связи.

Поставленная цель достигается тем," что в устройство, содержащее тракт приема, состоящий из последовательно соединенных входного согласующего 10 блока, усилителя высокой частоты, преобразователя частоты, усилителя про-.. межуточной частоты и демодулятора, селектор импульсов, вход которого соединен с выходом демодулятора, первый 15 счетчик импульсов, вход которогр соединен c âûõîäoì селектора импульсов. первый и второй элементы сравнения, первые входы которых соединены с выходом первого счетчика импульсов, вто-20 рой счетчик импульсов, третий эле" мент сравнения, пеовый вход которого соединен с выходом второго счетчика импульсов 1 синхронизатор, первый элемент задержки, вход которого соединен с первым выходом синхронизатора, а выход - с входами сброса первого и второго счетчиков импульсов, и выходной дешифратор, при этом вторые входы nepecro, второго и третьего элементов сравнения соединены с первым

30 выходом синхронизатора, а выходы соединены с входами дешифратора, введены первый и второй заградительные

Фильтры, выпрямитель, компаратор, второй элемент задержки, последовательно соединенные генератор, первый полосовой Фильтр, первый нелинейный усилитель, второй полосовой фильтр, второй нелинейный усилитель, третий полосовой Фильтр, вспомогательный усияитель, амплитудный детектор, интегратор, при этом вход первого заградительного фильтра соединен с выходом входного согласующего блока, а выход - с входом первого нелинейного 45 усилителя, вход второго заградительного Фильтра соединен с выходом усилителя высокой частоты, а выход - с входом второго нелинейного усилите1 ля, вход выпрямителя соединен с вы- g0 ходом усилителя промежуточной частоты, а выход - с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом интегратора, причем второй выход синхронизатора соединен с третьим входом компаратора, а че.рез второй элемент задержки - с входом сброса интегратора.

Частота сигнала генератора 22 выбирается постоянной и лежащей вне диапазона рабочих частот тракта I приема. Первый полосовой фильтр 23 и первый заградительный фильтр 20 на" строены на частоту генератора 22 и служат для взаимной развязки. выходов генератора 22 и входного согласующего блока 2. Второй полосовой

Фильтр 24 и второй заградительный фильтр 21 настроены на частоту гене" ратора 22 и служат для взаимной развязки выходов первого нелинейного усилителя 26 и усилителя 3 высокой частоты. Первый нелинейный усилитель 26 имеет такие же нелинейные свойства, как и усилитель 3 высокой частоты, а второй нелинейный усили" тель 27 имеет такие же нелинейные свойства, как и преобразователь 4 частоты. Третий полосовой Фильтр 25 настроен на частоту генератора 22 и имеет полосу пропускания такую же, как и усилитель 5 промежуточной частоты Поскольку усилитель 3 высокой частоты и преобразователь 4 час-. тоты в нормальных работоспособных трактах приема имеют достаточно высокую линейность, то различные нелинейные эффекты заметно проявляются . только при наличии на входах усилителя 3 высокой частоты и преобразователя 4 частоты мешающих сигналов большого уровня.

Устройство работает следующим образом.

На вход селектора 7 импульсов с выхода тракта приема поступает смесь, бинарного сигнала с помехами. Селектор 7 импульсов выделяет импульсы, длительность которых находится в 5 пределах интервала селекции известной длительности информационных сим" волов Импульсы с выхода селектора 7 импульсов поступают на вход счетчи- ка 11 импульсов, выходы которого со- 1О единены с первым и вторым элементами 13 и 14 сравнения. Первый из них определяет максимально допустимое, а второй минимально допустимое зна" чения счетчика 11 импульсов. Граничные значения счетчика 11 импульсов

Г определяются на основании известного количества информационных символов на определенном промежутке времени

Первый и второй элементы 13 и 14 срав- о нения выдают на выходе сигнал "Единица" в случае выхода за граничные значения и "Ноль" в случае непревышения границ.

На вход тракта 1 приема вместе с полезным сообщением поступает амплитудно-модулированный сигнал мешающей станции большого уровня, несущая частота которого лежит в преде.лах полосы пропускания входного согла-щ сующего блока 2 и усилителя 3 высокой частоты. Вследствие нелинейности амплитудных характеристик усилителя 3 высокой частоты и преобразова теля 4 частоты комплексные коэффициенты передачи последних оказываются зависимыми от амплитуды сигнала мешающей станции большого уровня.

Тракт приема превращается в нелинейно параметрическую цепь, параметры 40 которой изменяются во времени по закону модуляции мешающего сигнала.

Таким образом происходит перенос модуляции с мешающего сигнала на полезный,причем полезный сигнал получает как паразитную (перекрестную ) амплитудную модуляцию, так и паразитную (перекрестную ) угловую модуляцию, и, следовательно, этот нелинейный эф" фект приводит к помехам приема практически при любом виде модуляции полезного сообщения. Помеха, модулирующая полезный сигнал в усилителе 3 высо" кой частоты, поступает через первый заградительный фильтр 20 на вход первого нелинейного усилителя- 26 и поме- ха дополнительно модулирующая полез" ный сигнал в преобразователе 4 частоты, поступает через второй загради818 ь тельный фильтр 21 на вход второго нелинейного усилителя 27. В результате этого сигнал генератора 22, проходящий через первый и второй нелинейные усилители 26 и 27, оказывается промо-. дупированным помехой с такой же глубиной модуляции, как и полезный сигнал усилительной частоты в преобразователе 4 частоты. После выделения первым полосовым фильтром 23 сигнал генератора 22 усиливается во вспомогательном усилителе 28 и поступает на вход амплитудного детектора, который выделяет параэитную огибающую, уровень которой интегрируется в интеграторе 19 на интервале времени, равном длительности одного информационного символа, и сравнивается с порогом компаратора 17. Интервал интегрирования и время опроса компаратора 17 задает последовательность импульсов со второго выхода синхронизатора 8.

Второй элемент 10 задержки обеспечивает сброс интегратора 19 после опроса компаратора 17. Поскольку при большем уровне полезного сигнала допустимо большее значение уровня перекрестной модуляции, порог компаратора изменяется в зависимости от уровня полезного сигнала. Уровень полезного сигнала выделяется выпрямителем 18 и подается на вход компаратора 17 для установки необходимого порога. Таким о образом, порог компаратора 17 определяется на основании измеренного уровня полезного сигнала и известного требуемого соотношения сигнал/помеха перекрестной модуляции. При превышении выходным уровнем интегратора порога компаратора 17 в момент опроса с выхода последнего сигнал "Единица" заносится во второй счетчик 12 импульсов, выходы которого соединены со входом третьего элемента 15 сравнения, который определяет максимально допустимое значение второго счетчика 12 импульса. Это значение определяется на основании известного допустимого .числа вставок и пропаданий в полезном сообщении, обусловленных помехами. Мо. мент опроса устройства контроля канала связи задается периодом сигнала, следующего с первого выхода синхронизатора 8 и поступающего на вторые входы nepeoro, второго и третьего элементов 13, 14 и 15 сравнения.

Таким образом, на входах дешифратора 16 возможны следующие комбинации (порядок написания разрядов совпада1035818 ет с обозначенным порядком первого, второго и третьего элементов 13, 14 и 15 сравнения ):

0 0 0 - качество связи удовлетворительное; 0 1 0 или 1 О 0 - качество связи неудовлетворительное из-за условий распространения в радиоканале;

0 1 1 или 1 0 - качество связи неудовлетворительное из-за помех перекрестной модуляции в тракте приема.

Все оставшиеся комбинации со-ответствуют неисправной работе устройства, поскольку такие комбинации не могут возникать в исправно функционирующей аппара. туре.

Предлагаемое устройство по срав» нению с базовым объектом, в качества которого выбран прототип, наряду с принятием решения о качестве канала

5 связи и правильного решения о качестве связи при действии сигналов меша" ющих станций, приводящих к нелинейным эффектам в тракте приема только для ограниченного диапазона амплитуд сигна. лов мешающих станций, позволяет получить дополнительную информацию о характере нелинейного эффекта (а именно, перекрестной модуляции ), приводящего к неудовлетворительному качест-!

5 ву связи, при любых возможных уровнях сигналов мешающих станций. Кроме того, такая информация необходима при выработке сигналов управления в адап" тивных системах передачи данных.

Корректор Л. Бокшан

Подписное

Составитель И. Макаров

Редактор И. Петрова Техред И.Кузьма.

Заказ 58Я/60 Тираж 577

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

:!!ЗОЦ Москва Ж-Я Раушская наб. 8. 4/

Филиал. ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4