Устройство для контроля качества канала связи

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА КАНАЛА СВЯЗИ, содержащее корреляционный приоиник, первый выход которого соединен с первым взводом ктазча, выход которого соединен : с входом детектора, блок вычислениа отношения сигнал/помеха, выход которого является первым выходом устройстйа , отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля , в него введены формирователь стробирующих импульсой, инвертор, генератор видеоимпульсов, преобразователь положительной полярности сигнала , преобразователь отрицательнЬй полярности сигнала, первый и второй элементы задержки, первый и второй элементы ИЛИ, регистр сдвига, л элементов И в блок вычисления отношения сигнал/пс «еха + шум, причем второй выход ко1феляционвого приемника соединен с входом генератора видеоимпульсов , выход которого соединен с первым входом регистра сдвига, с входом первого элемента задержки,вЬ1ход которого соединен с вторыми входами регистра: сдвига, с первым входом первого элемента ИЛИ и с первьил информационным входом блока вычисления отношения сигнал/помеха + шум, второй и третий информационные входы которого соединены соответственно с выходом второго элемента ИЛИ и выходами п элементов И, первые входы которых соединены с выходами регистра сдвига, при этом выход ключа соединен с информационными входами преобразователя положительной полярности сигнала, стробирующие входы и выход которого соединены соответственно с первыми выходами формирователя стробирукяцих импульсов и с объединенньа и первым входом второго элемента ИЛИ и первым информационнь м входом блока вычисления отношения сигнал/помеха, второй и третий информационные входы которого соединены соответственно с выходом первого элемента ИЛИ и выходами п элементов И, выход детектора через инвертор соединен с информационными входами преобразователя отрицательной полярности сигнала, стробирующие входы и л выход которогосоединены соответственно с первыми выходами формирователя стробирукяцих импульсов и с объединенными вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ, второй выход формирователя стробирующих импульсов соединен непосредственно с первыми управляющими входами блока вычисления отношения сигнал/помеха О1 шум и блока вычисления отношения САЭ Ю сигнал/помеха, с вторыми управлякицими входами которых через второй элемент задержки и с управляющими вхоЮ СО дами п элементов И, а третий выход формирователя стробирующих импульсов соединен с управлянвдим входет ключа, причем выход блока вычисления отношения сигнал/notviexa + шум является вторым выходом устройства, входом которого является вход корреляционного приемника. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что формирователь стробирующих импульсов состоит из генератора импульсов, делителя частоты, управляемого генератора импульсов , п ключей, источника опорных напряжений, дифференцирующей .цепочки

(19) (И1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(59 Н 04 В 3 46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ : ":,. .";,:;.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3457251/18-09 (22) 24.06.82 (46) 07;11.83. Бюл. 9 41 (72) И,Т. Рожков и A.IO. Курковский (71) Ярославский государственный университет (53) 621.395.664:621.317.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 621107, кл. Н 04 .В 3/46, 1978..

2. Авторское свидетельство СССР

Р 930705,,кл. Н 04 В 3/46, 1980. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

КАЧЕСТВА КАНАЛА СВЯЗИ, содержащее корреляционный приемник, первый вйход которого соединен с первым входом ключа, выход которого соединен . с входом детектора, блок вычисления отношения сигнал/помеха, выход которого является первым выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, в ивго введены формирователь стробирующих импульсов, инвертор, генератор видвоимпульсов, преобразователь положительной полярности сигнала, преобразователь отрицательной . полярности сигнала, первый и второй элементы задержки, первый и второй элементы ИЛИ, регистр сдвига, tt элементов И и блок вычисления отноШения сигнал/помеха + шум, причем второй выход корреляционного приемника сое«. динен с входом генератора видеоимпульсов, выход которого соединен с первым входом регистра сдвига, с входом первого элемента задержки,вЫход которого соединен с вторыми вхо- дами регистра сдвига, с первым входом первого элемента ИЛИ и с первым информационным входом блока вычисления отношения сигнал/помеха + шум, второй и третий информационные входы которого соединены соответственно с выходом второго элемента ИЛИ и выходами и элементов И, первые входы которых соединены с выходами регистра сдвига, при этом выхад ключа соединен с информационными входами преобразователя положительной полярности сигнала, стробирующие входы и выход которого соединены соответственно с первыми выходами формирователя стробирующих импульсоэ и с объединенными первым входом второго элемента ИЛИ и первым информационнь(М входом блока вычисления отношения сигнал/помеха, второй и третий информационные входы которого соединены соответственно с выходом первого элемента ИЛИ и выходами и элементов

И, выход детектора через инвертор соединен с информационными входами преобразователя отрицательной поляр- g ности сигнала, стробирующие входы и выход которого-соединены соответственно с первыми выходами формирователя стробирующих импульсов и с обьединенными вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ, второй 3 выход формирователя стробирующих импульсов соединен непосредственно с первыми управляющими входами блока вычисления отношения сигнал/помеха+. шум и блока вычисления отношения сигнал/помеха, с вторыми управляющими входами которых через второй эле-. мент задержки и с управляющими вхо дами и элементов И, а третий выход формирователя стробирующих импульсов соединен с управляющим входом ключа, причем выход блока вычисления отношения сигнал/помеха + шум является вторым выходом устройства, входом которого является вход корреляционного приемника.

2-. Устройство по п.l, о т л ич а ю щ е е с я тем, что формирователь стробирующих импульсов состоит из генератора импульсов, делителя частоты, управляемого генератора импульсов, и ключей, источника опорных напряжений, дифференцирующей цепочки

1053299 и детектора, причем выход генератора импульсов соединен с входом делителя частоты, выход которого соединен с входом управляемого генератора импульсов, выход которого соединен с входами п ключей, другие .входы которых соединены с соответствующими выходами источника опорных напряжений, и с входом дифференцирующей цепочки, выход которой соединен с детектором, при этом выходы и ключей, детектора и генератора импульсов являются соответственно первым, вторым и третьим выходами формирователя стробирующих импульсов.

3. Устройство по п. 1, о т л ич. а ю щ е е с я тем, что блок вычисления отношения сигнал/помеха + шум состоит из реверсивного счетчика, и элементов И, делителя и квадратора, причем выходы реверсивного счетчика через п элементов И соединены с первыми входами делителя., выход которого соединен с входом квадратора, выход которого является выходом блока вычисления отношения сигнал/помеха + шум, вычитающий и !

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в подвижных приемных устройствах для одновременного измерения отношения сигнал/помеха и сигнал/помеха + шум.

Известно устройство для измерения отношения мощностей сигнал/шум в корреляционных приемниках, содержащее умножитель, генератор опорных сигналов, интегратор, квадратор, делитель, блок управления, rr ключей, и блоков оценки мгновенных значений мощностей шума и сумматор 513

Однако недостатком данного устройства является низкая точность измерения отношения сигнал/шум на выходе корреляционного приемника.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для контроля качества канала связи, содержащее корреляционный gQ приемник, первый выход которого соединен с первым входом ключа, выход которого соединен с входом детектора, блок вычисления отношения сиг-. нал/помеха, выход которого является, первым выходом устройства (2 3.

Однако известное устройство имеет низкую точность контроля.

Цель изобретения — повышение точности контроля. 30

Поставленная цель достигается тем, .что в устройство для контроля касуммирующий входы реверсивного счетчика, а также вторые входы делителя являются соответственно первым, вто;рым и третьим информационными входа,ми блока вычисления отношения сигнал/помеха + шум, а входы управления

6 элементов И и объединенные входы управления реверсивного счетчика и делителя являются соответственно первым и вторым управляющими входами блока вычисления отношения сигнал/помеха + шум.

4. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что преобразователь положительной полярности сигнала состоит из и компараторов, и -1 элементов задержки и элемента ЙЛИ,, причем выход одного из компараторов непосредственно, а выходы других компараторов через элементы задержки соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом преобразователя положительной полярности сигнала, информационными и стробирующими входами которого являются первый и второй входы и компараторов.

2 чества канала связи, содержащее корреляционный приемник, первый. выход которого соединен с первым входом ключа, выход которого соединен с входом детектора, блок вычисления отношения сигнал/помеха, выход которого является первым выходом устройства, введены формирователь стробирующих импульсов, инвертор, генератор видеоимпульсов, преобразователь положительной полярности сигнала, преобразователь отрицательной .полярности сигнала, первый и второй элементы задержки, первый и второй элементы ИЛИ, регистр сдвига, и элементов И и блок вычисления отношения сигнал/помеха + шум, причем второй выход корреляционного приемника соединен с входом генератора видеоимпульсов, выход которого соединен с первым входом регистра сдвига, с входом первого элемента задержки, выход которого соединен с вторыми входами регистра сдвига, с первым входом первого элемента ИЛИ и с первым информационным входом блока вычисления отношения сигнал/помеха +

+ шум, второй и третий информационные входы которого соединены соответственно с выходом второго элемен та ИЛИ и выходами и элементов И,первые входы которых соединены с выхода ми регистра сдвига, при этом выход

1053299 делителя и квадратора, причем выходы реверсивного счетчика через элементов И соединены с первыми входами делителя, выход которого соединен с входом квадратора, выход которого является выходом блока вычисления оО ключа соединен с информационными входами. преобразователя положительной полярности сигнала, стробирующие входы и выход которого соединены соответственно с первыми выходами формирователя стробирующих импульсов 5 и с объединенными первым входом второго элемента ИЛИ и первым информационным входом блока вычисления отношения сигнал/помеха, второй и третий информационные входы которо- 10 го соединены соответственно с выходом первого элемента ИЛИ и выходами и элементов И, выход детектора через инвертор соединен с информационными входами преобразователя отрицательной полярности сигнала, стробирующие входы и выход которого соединены соответственно с первыми выходами формирователя стробирующих импульсов и с объединенными вторыми входами первого и второго элементов

ИЛИ, второй выход формирователя стробирующих импульсов соединен непосредственно с первыми управляющими входами блока вычисления отношения сигнал/помеха + шум и блока вычисления отношения сигнал/помеха, с вторыми управляющими входами которых через второй элемент задержки и с управляющими входами и элементов И, а третий выход Формирователя стробирующих импульсов соединен с управ ляющим входом ключа, причем выход блока вычисления отношения сигнал/помеха + шум является вторым выходом устройства, входом которого явля- 35 ется вход корреляционного приемника.

При этом формирователь стробирующих импульсов состоит из генератора импульсов, делителя частоты, управляемого генератора импульсов, и клю- 40 чей, источника опорных напряжений, дифференцирующей цепочки и детектора, причем выход генератора импульсов соединен с входом делителя частоты, выход которого соединен с вхо- 45 дом управляемого генератора импульсов, выход которого соединен с входами в ключей, другие входы которых соединены с соответствующими выходами источника опорных напряжений, и с входом дифференцирующей цепочки, выход которой соединен с детектором, при этом выходы и ключей, детектора и генератора импульсов являются ,соответственно первым, вторым и третьим выходами формирователя стра- 55 .бирующих импульсов °

Причем блок вычисления отношения сигнал/помеха + шум состоит из реверсивного счетчика, и элементов И, I отношения сигнал/помеха + шум, вкчитающий и суммирующий входы реверсивного счетчика, а также вторые входы делителя являются соответственна первым, вторым и третьим информационными входами блока вычисления .отношения сигнал/помеха + шум, а входы управления п элементов И и объединенные входы управления реверсивного. счетчика и делителя являются соответственна первым и вторым управляющими входами блока вычисления отношения сигнал/помеха + шум, Кроме того, преобразователь положительной полярности сигнала состоит из и кампараторов, и -1 элементов задержки и элемента ИЛИ, причем выход одного из компараторов непосредственно, а выходы. других компараторав через элементы задержки соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом преобразователя положительной полярности сигнала, информационными и стробирующими входами которого являются первый и второй входы и компараторов.

На чертеже представлена электрическая структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство для контроля качества канала связи содержит корреляционный приемник 1, состоящий из блока

2 принятия решения, детектора 3, усилителя 4 и входного блока 5, формирователь 6 стробирующих импульсов, состоящий из гейератора 7 импульсов, делителя 8 частоты, управляемого генератора 9 импульсов,п ключей 10

10„, источника 11 опорных напряжений, дифференцирующей цепочки 12 и детектора 13, генератор 14 видеоимпульсов„ детектор 15, инвертор 16, преобразователь 17 положительной полярности сигнала, преобразователь 18 отрицательной полярности сигнала, каждый из которых состоит из компараторов 19 „- 19» и -1 элементов

20 — 20„ задержки и элемента ИЛИ 21, ключ 22, блок 23 вычисления отношения сигнал/помеха + шум, блок 24 вычисления отношения сигнал/помеха, каждый из которых состоит из и элементов И 25„ — 25„, реверсивного счетчика 26, делителя 27 и квадратора 28, первый и второй элементы

29 и 30 задержки соответственно,первый и второй элементы ИЛИ 31 и 32 соответственно, и элементов И 33„33„, регистр 34 сдвига.

Устройство работает следующим образом.

С выхода входного блока 5 корреляционного приемника 1 сигнал совместно с помехой и шумом подается на вход блока 2 принятия решения и на детектор 3, с выхода которого через усилитель 4 подается иа первый вход

1053299 ключа 22, на второй вход которого подаются стробирующие импульсы от генератора 7 формирователя б, В результате на выходе ключа 22 обеспечиваются дискретные сигналы, которые далее будут называться отсчетами.

Отсчет положительной полярности вызывает на выходе компараторов 19,,19„ преобразователя 17 импульсы, если они превышают пороговые напряжения, подаваемые на вторые входы этих компараторов через ключи 10„

10„ от источника 11 опорных напряжений. При этом в момент действия отсчета на первых входах этих компа; аторов импульсы образуются на выходах тех компараторов, пороговые напряжения которых на вторых входах превышаются отсчетом. Отсчеты сигнал+помеха+шум положительной палярHGcTH не вызывают импульсов на выходах компараторов 19 1 - 19 преобразователя 18. При действии отсчетов сигнал+помеха+шум отрицательной полярности, подаваемых через детектор 15 и инвертор 16 на первые входы этих компараторов, на их выходах появляются импульсы, если отсчеты превышают пороговые напряжения, подаваемые на вторые входы этих компараторов также через ключи 10„ - 10 „ от источника

11 опорных напряжений, Отсчеты сигнал+помеха+шум отрицательной полярности не вызывают импульсов на выходах компараторав 19 < — 19 преобразователя 17. Импульсы с выхода компараторов 19 „ - 19 преобразователя 17 подаются через элементы задержки,на соответствующие входы элемента ИЛИ 21. Элементы задержки преобразователя, 17 обеспечивают временное разделение импульсов. Импульсы с выхода элемента ИЛИ 21 преобразователя 17 подаются на суммирующий вход реверсивного счетчика 26 блока 24 и на первый вход блока второго элемента ИЛИ 32. Импульсы с выхода компаратора 19.,-19п преобразователя 18 подаются через элементы задержки на соответствующие входы элемента ИЛИ 21. Импульсы с выхода элемента ИЛИ 21 преобразователя 18 подаются на второй вход второго элемента ИЛИ 32 и через первый элемент ИЛИ 31 на вычитающий вход реверсивного счетчика 26 блока

24, на вычитающий вход реверсивного счетчика 26 блока 23 подаются также импульсы с выхода генератора 14, число которых за интервал измерения . равно числу импульсов сигнала на выходе блока 2 принятия решения, умноженное на число 1, где — число,равное количеству импульсов компараторов 19 „ — 19„ преобразователя

17 за счет одного импульса сигнала на выходе усилителя 4 или 4 — это число импульсов в пачке генератора

14 ° За интервал измерения, который определяется длительностью импульса на выходе управляемо о генератора 9, на суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика 26 блока 24 поступают импульсы, число которых определяется как уровнем сигнала помехи и шума, так и временем измерения.

За время измерения число импульсов за счет отсчетов шума в ревер- сивном счетчике равно нулю для стационарного, нормального шума или определяется состояниями ячеек младших разрядов реверсивного счетчика, если,шум за время измерения не стационарен. Число импульсов за счет отсчетов сигнала отражено состоянием ячеек реверсивного счетчика 26 блока 24. Но так как на вычитающий вход подаются импульсы, число которых за интервал измерения равно числу принятых блоком 2 принятия решения импульсов сигнала, умноженному на число 4, состояние ячеек реверсивного счетчика 26 блока 24 не отражает ,уровень сигнала.

При наличии однополярной помехи реверсивный счетчик 26 блока 24 отражает ее уровень в состоянии своих ячеек. В конце интервала измерения состояния ячеек реверсивного счетчика 26 блока 24 отражающий уровень помехи через элементы И 25 - 25> с помощью импульса, подаваемого с

З5 выхода детектора 13 на вторые входы элементов И 25 - 25„, передаются на первые входй делителя 27. На вторые входы делителя 27 через элементы

И 25 - 25, управляемые импульсом п

4Q с выхода детектора 13, передаются состояния ячеек регистра 34 сдвига, отражающие энергию сигнала за интервал измерения. Состояния выходных ячеек делителя соответствуют отношению эффективных значений напряжения сигнала и помехи. Сигнал с выхода ячеек делителя 27 блока 24 поступает на входы квадратора 28, где возводится в квадрат и подается на

5О первый выход устройства. Сигнал íа выходе квадратора 28 характеризует отношение мощности сигнала к мощности помехи на выходе корреляционного приемника,l. Ногрешность измерения отношения мощностей сигнал/помеха при этом полностью определяется выбором шага дискретизации нроцесса на входе ключа 22 по времени и по уровню и интервалом измерения.

Ограничений пЬ выбору шага дискрети60 зации по времени практически не существует, так как он определяется частотой генератора 7 импульса., При измерении отношения мощностей сигнал/помеха + шум,отсчеты сигнал+

+ помеха+шум поступают с выходов

1053299 компараторов 19„- 19„обоих преобразователей 17 и 18 через соответствующие элементы задержки и элементы

ИЛИ на вход второго элемента ИЛИ 32 и через него на суммирующий вход реверсивного счетчика 26 блока 23, на 5 вычитающий вход которого подаются импульсы с выхода генератора I4, число которых за интервал измерения . равно числу импульсов на выходе блока 2 принятия решения, умножен- . 10 ное на число 4 . В результате сос . тояние ячеек реверсивного счетчика., 26 блока 23 к концу интервала изме- рения соответствует напряжению по-:,: меха+шум. При этом учитывается как : .положительное, так и отрицательное 1 значение напряжения шума на входе ключа 22. Импульсы, соответствующие сигналу и поступающие на суммирукщий вход реверсивного счетчика 26 блока

23, компенсируются импульсами, поступающими на вычитающий вход реверсивного счетчика 26 блока 23. с: вы хода генератора 14, так как их число

-равно числу импульсов сигнала за интервал измерения. Далее. в конце интервала измерения состояния ячеек реверсивного, счетчика 26 блока 23::» через элементы И ?5„ -25„ с помощью импульса, подаваемого:с выхода детектора 13. на их вторые входы, пере- 30 даются на первые входы делителя 27 блока 23, на вторые входы которого с выходов элементов И 25., — 25 йеи редаютая состояния, ячеек регистра

34 сдвига,-.соответствующие числу им- 35 пульсов сигнала за интервал иэмере .ния.

Результат деления с выходов ячеек делителя 27 блока 23 с помощью им пульса подаваемого с выхода второ 40 го элемента 30 задержки, передается

s@ квадратор 28, где возводится s квадрат и подается на выход устрой ства. Сигнал на выходе квадратора

28 блока 23 отражает отношение мощностей сигнала и помехи + шума за интервал измерения.

В конце каждого интервала измерение импульсом с выхода детектора

l3 через второй элемент 30 задержки, подаваемом в цепи Сброс, приво; . дятся s исходное состояние ревероивные счетчики 26 .и делители 27 обоих блоков 23 и 24.

Первый элемент 29 задержки предназначен для разделения по времени входной цепи и тактовой регистра 34 сдвига, а второй элемент 30 задержки обеспечивает задержку между импульсами переписи состояний реверсивного счетчика 26 блока 24 в делитель 27, реверсивного счетчика 26 блока 23

s делитель 27 и регистра 34 сдвига в делители 27-обоих блоков .23 и 24 с одной стороны; импульсами сброса состояний реверсивных .счетчиков 26 . обоих блоков 23 и 24 и делителей

27, также обоих блоков 23 и 24. Коэффициент деления частоты атробирующих импульсов делителя 8 выбирается таким, чтобы обеспечить требуемый. временной интервал измерения отношения мощностей сигнал/помеха и.сиг.нал/помеха + шум.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет ие только повысить точность измерения отношения мощностей сигнал/помеха и сигнал/помеха + шум, но одновременйо их изме рить, т.е. существенно расширйтЬ функциональныв возможности устройства.

Расширение функциональных возмож-. ностей предлагаемого устройства и повышение точности производится без существенного усложнения устройства ,в целом.

1053299

Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5

Эакав 8902/57

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

Составитель Е. Голуб

Редактор Н. Данкулич Техред В,Далекорей КорректорА. Ильин