Устройство контроля работоспособности видеорегенератора цифровой системы связи

 

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ РАБОТОСПОСОБНОСШ ВИЛЕОгеГЕНЕРАТОРА ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ по авт. св. NJ 951727, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повьшю ния точности регенерации сигналсю, а также стабильности и точности оценки частости сбоев, ввецен вычитакяпнй блок, первый и второй аифференпиальиые вхо аы которого соединены с выхоаамн соот ветственно первого и второго сумматоров по мооулю ава, а выхоа соеоинен с входами поастрсйки порогов порогового блока вицеорегенератора в первого и второго ао попнительньос пороговых блоков.

(19) 111);.СОЮЗ СОВЕТСКИХ .

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

sue Н 04 B 3/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЪСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 951727 (2 1 ) 3258763/18-09 (22) 11.03.81 (46) 15.1-1.83. Бюл. М 42 (72) Ю. К. Смирнов и В. И. Герасимен«о (71) Ленинграцский электротехнический институт свяэи им. проф. M А.. Бонч.Бруевича (53) 621.396.664(088.8) . (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ив 951727, кл. Н 04.В 3/46, 27,06.80, (54} (57) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ

РАБО ГОСПОСОБНОСТИ ВИДЕОРЕГЕНЕ»

РА ТОРА ИИФРОВОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ по авт. св. М 951727, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с налью повьппения точности регенерации сигналов, а также стабильности и точности оценки частости сбоев, введен вычитающий блок, первый и второй дифференциальные вхо» ды которого соединены с выхоцами соот» ветственно первого и второго сумматоров по моцулю два, а вьасоц соецинен с.входами подстройки порогов порогового блока вицеорегенератора и nepsoro и второго цо-а полнительных пороговых блоков.

1 10549

Изобретение относится к технике электросвязи и может использоваться при эксплуатации аппаратуры линейного тракта цифровых систем связи.

По основному авт. св. hh 951727 известно устройство контроля работоспо собности вицеоре генератора цифровой системы связи, соцержашее вицеорегене, ратор, состоящий из послецовательно со»ециненных усилителя, порогового блока, t0 формирователя импульсов, выхоц которого является выхоцом вицеорегенератора и поцключен через аттенюатор к оцному иэ вхоцов первого сумматора по модулю цва, вхоц синхронизации порогового блока сое 15 цинен с выхоцом блока выцеления тактовой частоты вицеорегенератора, s котором выхоц усилителя подключен к вхоцу блока, выцеления тактовой частоты и через блок автоматической регулировки усиления 20 (АРУ) - к управляюшему вхоцу усилителя, выход блока АРУ является другим выхоцом вицеорегенера гора и поцключен через первый вентиль к оцному иэ вхоцов

1 первого сумматора, через последователь- 25 но соединенные инвергор и второй вентиль — к цругому входу первого сумматора, выхоц которого поцключен к оцному из входов интегратора блока регистрации неисправностей, второй сумматор íî 30 моцулю два, первый и второй цополнительные пороговые блоки и послецовательно соециненные цополнительный вентиль и фильтр нижних частот, при этом вход блока вьщеления. тактовой частоты вицеорегенератора поцключен к сигнальным вхоцам первого и второго дополнительных пороговых блоков, входы синхронизации которых соецинены с вхоцом цополнительного вентиля, выхоцом блока выцеления 40 тактовой частоты вицеорегенератора и вхоцом синхронизации первого и второго сумматоров по моцулю пва, цополнительные вхоцы которых поцключены к выходам соответствуюших цополнительных пороговых блоков, выхоцы первого и второго сумматоров по мопулю пва через второй сумматор подключены к другому входу интегратора блока регистрации неисправностей, цругой сигнальный ахоп второго сум- 50 матора по моцулю цва соепинен с выхоцом аттенюатора, а выхоц фильтра нижних час тот - c дополнительным вхоцом первого сумматора (l) Опнако известное устройство имеет низкую точность регенерации сигналов, а также низкие стабильность и точность оценки частости сбоев.

12 з

Цель изобретения - повышение точности регенерации сигналов, а также новы« шение стабильности и точности оценки частости сбоев.

Поставленная цель цостигается тем, что в устройство контроля работоспособности випеорегенератора цифровой систе мы связи введен вычитаюшйй блок, первый и второй дифференциальные вхоцы которого соецинены с выхоцами соответственно первого и второго сумматоров по моцулю цва, а выхоц соецинен с вхопами попстройки порогов порогового блока вицеорегенератора и первого и второго цополнительных пороговых блоков.

На чертеже представлена структурная электрическая схема прецложенного уст, ройс тва.

Устройство контроля работоспособности вицеорегенератора цифровой системы связи соцержит вицеорегенератор 1, состояший из усилителя 2, порогового блока 3, формирователя 4 импульсов, выхоц которого является выхоцом 5 випеорегенератора, аттенюатора 6, блока 7 выделения тактовой частоты и блока 8 АРУ, первый сумматор 9 по модулю цва, первый вентиль 10, первый сумматор 11, инвер1тор 12, второй вентиль 13, интегратор 14 и блок регистрации неисправностей (не показан), второй сумматор 15 по мопулю пва, первый и второй цополнительные пороговые блоки 16 и 17 соответственно, цополнительный вентиль 18,,фильтр 19 нижних частот, второй сумматор 20, вычитаюший блок 21.

Устройство работает слецуюшим обра» эом.

При внезапных отказах блоков випеорегенератора 1 напряжение на выхоце первого сумматора 11 резко изменяется и поступаег на первый вхоц интегратора 14 блока регистрации неисправностей. На другой вхоц интегратора 14 этого бло» ка поступает напряжение с выхода второго сумматора 20, пропорциональное сумме количеств импульсов, появляюшихся на выхоцах сумматоров 9 и 15 по моцулю цва за опрецеленный интервал времени. Это ко»личество импульсов, в свою очерець, .про- порционально вероятности ошибок при пе: рецаче цифровых сигналов.

Если информация на первом вхоце интегратора 14 является бинарной (исправно или неисправно устройство), то информация на втором входе этого интегратора соцержит тяп промежуточных значений, которые поцлежат квантованию и кодированию в блоке регистрации неисправностей. Эта послецняя информация может быть передана по каналу телеконтроля и использована на обслуживаемых пунктах для оценки и прогнозирования качества линии связи. Информация, поступаюшая на первый ахоп интегратора 14, может быть использована для автоматического переключения на резервный регенератор. 30

Работа устройства при различных неисправностях регенератора осушествляется слецуюшим образом.

В случае, когда на вхоце или выходе усилителя 2 отсутствуют сигналы,, регу- 15 пирующие напряжение на выходе блока 8 АРУ регенератора равно нулю. Тогца на выхоце инвертора 12 появляется напряжение, которое проходит через пер вый сумматор 11 и регистрируется в 20 блоке регистрации неисправностей как сигнал аварии.

При выхоце из строя блока 8 АРУ на его выхоце появляется либо максималь« ный сигнал, либо минимальный, либо нуле-25 вой. Тогда на выхоце оцного из вентилейпоявляется сигнал о выхоце регенерато.ра иэ строя.

При выходе из строя порогового блока 3 видеорегенератора либо форми» 30 рователя 4 импульсов на выходе аттенюатора 6 напряжение равно нулю, оно поступает на вход первого сумматора 9 по модулю цва. На другой вхоц этого же сумматора 9 поступают сигналы с выхо35

qa первого цополнительного порогового . блошка 16. Поскольку в перецаваемой послецовательности не во всех тактовых положениях отсутствуют импульсы, на выходе второго сумматора 20 появляют- 40 ся импульсы с вероятностью, свкцетельствующей о сплошном сбое. Соответствующее напрекение поступает на второй вхоц интегратора 14 и регистрируется.как неисправнос ть. При выходе из строя блока 7 выделе ния тактовой частоты напряжение на его выходе равно нулю, и на дополнительный вход первого сумматора 11 ке поступает; сигнал. Если блок 7 исправен, на цопол нительный вход сумматора 11 поступает выпрямленное цополнительным вентилем 18 переменное напряжение тактовой частоты, прошедшее фильтр 1.9 нижних частот. Если цополнительный вхоц сум: 55 матора 11 является инвертируюшим, про исходит регистрация неисправностей при выходе кэ строя блока 7.

3 105 4912 4 . При измерении частости сбоев устрой- ство работает слецуюшим образом.

Сигнал с выхоца усилителя 2 поступает на пороговый блок. 3 и цополнительные пороговые блоки 16 и 17, имеюшие различные пороги, а именно порог порогового блока 3 выбран близким к оптимальному с точки зрения минимизации вероятности ошибки на выходе вицеореге нератора, а пороги дополнительных пороговых блоков 16 и 17.отличаются от оптимального значения, но расположены симметрично по величине относительно порога noporceoro блока 3. Частоты появления импульсов на выхоце суммато ров 9 и 15 по модулю asa зависят от уровня шумов, т.е: связаны с вероятно- . стью сбоев на выходе регенератора. Появление импульсов на выхоце первого сумматора 9 по моцулю цва и аналогичные события на выходе второго сумматора 15 по модулю цва являются несовместимыми. При суммировании этих импульсов во втором сумматоре 20 ослабляется зависимость суммарной частоты их появления от нестабильности порогов дополнительных пороговых блоков 16 и 17. Из-за оцинакового конструктивного выполнения цополнительных пороговых блоков 16 и 17 (например, при раэмеше нии их в оцном корпусе интегральной схемы) цестабилиэируюшие факторы смещают пороги в оцну и ту же сторону.

Поэтому, например, увеличение порогов вызывает увеличение частоты появления импульсов на выхоце первого сумматора 9 по моцулю-цва и уменьшение частоты по.явления импульсов йа выходе второго . сумматоре 15 по модулю цва. Благодаря. этому нестабильность порогов приводит к меньшим изменениям суммарной частоты появления импульсов, чем изменения частоты появления импульсов на выхоце каждого из сумматоров 9 и 15 по моцулю цва. Интегратор 14 вычисляет среднее значение частоты появления импульсов на выхоце второго сумматора 20 за опрецеленный промежуток времени. Это значение пропор ционально вероятности сбоев. (точнее ло гарифм частости появления импульсов на выходе второго сумматора 20 прямо пропорционален логарифму вероятности ошиб ки на выхоце регенератора). Указанная логарифмическая характеристика практи° юскк лкнейна в интересуюшем диапазоне вероятности ошибок (10 - 10 ).

При флуктуаиионных помехах, имею. ших непрерывное распределение вероятно

1054912

Составитель Е, Голуб

Редактор Л. Алексеенко Техрец И.Гайду

Корректор А. Дзятко

Подписное

Заказ 9120/58 Тираж 677

ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо целам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., ц. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 отей, устройство позволяет иэмерягь час тость сбоев в . процессе эксплуатации ли нии связи, и отпадает необходимость в использовании специальных измерительных сигналов. 5

При существующей нес габильности пороговых блоков решающих устройств (порядка + +1%) измерение частоты сбоев .может произвоциться по выхоцу одного иэ . сумматоров по модулю цва с точностью не хуже, чем полпорядка от регистрируемого значения (нри балансных коцах точность значительно вьпце). Эта точность возрастает в 3 раза при измерениях по выхоцу второго сумматора 20.. 35

В процессе эксплуатации неизбежно появляются температурные и временные изменения порогов пороговых блоков. Эти изменения порогов происходят. одинаково в различных блоках при их оцинаковом 20 конструктивном выполнении и ухуцшают стабильность и точность устройства, а также понижают точность регенерации сигналов из-эа ухода порога порогового блока 3. от его оптимальной величины. 25

Вичитающий блок 21 производит оценку разности средних значений напряженый на выхоцах сумматоров 9 и 15 по моцулю два, каждая из которых пропорциональна вероятности появления импульсов на выхо-30 де- соответствующего сумматоре. При несимметричном уходе пороговых уровней дополнительных пороговых блоков 16 и 17 относительно. оптимального порога вицеорегенератора образуется напряжение З5 разбаланса íà выходе вычитающего блока 21, которое благодаря обратной связи к входам подстройки порогов цопол, нительных пороговых блоков 16 и 17, а также порогового блока 3, уменьшает смещения указанных порогов. Такая коррекпия порогов позволяет сохранить стабильную работу устройства при изменении условий эксплуатации аппаратуры.

Elms компенсации нестабильностей порогов необходим коэффициент усиления в разомкнутой цепи автоматической pery лировки порога не более 2 ° 10 при из-менении -вероятности ошибок регенерации в циапазоне 10 - 10 "., В настоящее время существуют операционные полупровоцниковые интегральные усилители с необходимым коэффициентом усиления и малой величиной црейфа.

Таким образом, устройство обеспечивает всесторонний контроль исправности регенератора, а также позволяет значительно уменьшить температурные и временные нестабильности при оценке, частости сбоев перецаваемого сигнала благодаря введенной коррекции порогов дополнительных пороговых блоков 16 и 17. Кроме того, появляется благоприят-. ное воздействие контрольной части устройства на точность регенерации сигналов в вицеорегенераторе, поскольку порог лоро гового блока 3 регенератора 1 корректируется напряжением, сформированным контрольной аппаратурой. При этом появляется также воэможность оптимизации порога порогового блока видеорегенератора при изменении распрецеления шумов (что характерно, например, для регенераторов волоконно-оптических линий связи с лавинным или р п -фотоциоцом), Наличие автопоцстройки порогов в случае выполнения пороговых блоков в одном корпусе интегральной схемы позволяет уменьшить амплитуду смеси сигнала с шумом на их входах, что повышает экономичность регенератора.