Способ измерения отношения сигнал/шум квантования приемника сигналов с импульсно-кодовой модуляцией

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ/ШУМ КВАНТОВАНИЯ ПРИЕМНИКА СИГНА ЛОВ С ИМПУЛЬСНО-КОДОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЧ г включающий аналого-цифровое преобразование измерительного сигнала, передачу его на вход приемника сигналов с импульсно-кодовой модуляцией, вьшеление на выходе приемника сигналов с импульсно-кодовой модуляцией полезного сигнала и шумов квантования , измерение их мощностей и определение отно1 ения измеренных мс цностей , отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем учета влияния взаимного разброса уровней и порогов квантования, перед вьщелением на выходе приемника сигналов с импульсиокодовой модуляцией полезного сигнала и шумов квантования измеряют относительные погрешности уровней квантования и амплитуды входного; сигнала, соответствуюцие середингт уровней квантований, а после вьщеле-г иия полезного сигнала и шумов кван1тования на выходе приемника сигналов с импульсно-кодовой модуляцией измеряют коэффициент передачи по полезисму сигналу определяют искажения шдгов квантования, определяют номера порогов квантования в порядке убывания величин искажений шагов квантования и в этом порядке изменяют соответствующие пороги квантования до тех пор, пока мощность шумов квантования не достигнет заданной величины, причем искажений шагов квантования и величины измененных порогов квантованияопределяют соот .вётственна по формулам 1, «. -() (Л .Kc(Veoi). с искажение f-ro trjara кван- «1где тования; 0 - относительная погрешность -го уррзая квантования; Л{ нормированное значение i-гоСП уровня квантования; ш т G. - нормированное значение 1-го порога квантования) - -значение амплитуды сигна00 ла , соответствующее середине -го уровня квантования; А 1с - коэффициент передачи по полезному.,сигналу; fig. - значение ,-го порога кванто I вания; 6 - максимально допустимое смещение порога квантования

СОКИ СОВЕТСКИХ

OgUW

РЕСПУБЛИК

МЮН 04,) 3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AS TOPCNOMV СВИДЕТИЛЬСТВУ

У

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(9 (21) 3355873/18-09 (22) 10.11. 81 (46) 07. 12. 83. Нвл. 9 45 (72) A.P. Шпигель и В.И.Щавинская (71) Одесский отдел Пентрального научно-исследовательного института связи (53) Ü21.395.664 (088.8) (56) 1. MKKTl, период 1968-197 2, Сп. Ком Д., Рек. Р 141.

2. Capechiacei 6.0., Motinary А.M.

Accuracy assigument and separated

perfomance measurement, АЙВа Prequenза., 1975, 9 2, р- 57-65 (прототип).. (54) (57 ) СПОСОБ ИЗИЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ/ШУИ КВАНТОВАНИЯ ПРИЕМНИКА СИГНА

ЛОВ С ИИПУЛЬСНО-КОДОВОЯ ИОДУЛЯЦИЩ.. вклвчакщий аналого-цифровое преобра« зование измерительного сигнала, пв» редачу его на вход приемника сигналов с импульсно-кодовой модуляцией, выделение на выходе приемникасигналов с импульсно-кодовой модуляцией полезного сигнала и шумов квантования, измерение их мощностей и определение отношения измеренных мощностей, отличающийся тем, что, с целью повыаения точности измерения путем учета влияния взаимного разброса уровней и порогов квантования, перед выделением на выходе приемника сигналов с нмпульснокодовой модуляцией полезного сигнала и шумов квантования измеряют относительные погрешности уровней квантования и амплитуды входного,: сигнала, соотввтствукщие серединам уровней квантования, а после въщелв-.,SU„„ 1 596 6 A ния полезного сигнала и шумов кван :тования на выходе приемника сигналов с импульсно-кодовой модуляцией

I измеряют коэффициент передачи по полезному сигналу определяют искажения шагов квантования, определяют номера порогов квантования в порядке убывания величин искажений шагов квантования и в этом порядке изменяют соответствукщие пороги квантования до твх пор, пока мощность шумов квантования не достигнет заданной величины, причем искажений шагов квантования и величины измененных порогов квантования определяют соот.ветственно.по Формулам

О» 1 ((сС +а ) н

1 где а; - искажение )-го шага квантования i

d1 - относительная погрешность

1-го уровня квантования

d, - нормированное значение 1-гоуровня квантования

Gi. - нормированное значение 1-го т порога квантования

e . « «.значение амплитуды сигна01 ла, соответствукщее середине 4 -ro уровня квантованиями

3r, - коэФФициеят передачи по

-полезному.сигналуу

Й . " значение .Ф-го порога квантованияю

- максимально допустимое смещение порога квантование..

1059686

Изобретение относится к электро-. связи и может быть использовано при раздельных измерениях отношения сигнал/шум квантования полукомплектов аппаратуры передачи сигналов с им- пульсно-кодовой модуляцией (ИКМ) °

Раздельные измерения передатчика и приемника необходимы для получения регламентирозанного качества канала при любых сочетаниях полукомплектав.

Известен способ измерения отношения сигнал/шум квантования приемника сигналов с ИКИ, заключающийся в том, что на вход приемника подается цифровой сигнал, соответствующий аналоговому гармоническому сигналу с частотой 15

2 кГц и изменяющейся амплитудой, а на выход приемника подключаются регулируемых аттенюатор и указатель уровня. Затухание, вносимое аттенюатором, устанавливается таким, чтобы 2О обеспечить. нулевые показания указателя уровня, уровни квантования при этом считываются непосредственно с аттенюатора и по отклонению уровней квантования от теоретических судят об уровне шумов квантования и об отношении сигнал/шум квантования $3).

Недостаток указанного способа низкая точность оценки отношения сигнал/шум квантования приемника.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ измерения отношения сигнал/шум квантования приемника сигналов с импульсно-кодовой модуляцией, включающий аналого-цифровое преобразова-.

35 ние измерительного сигнала, передачу его на вход приемника сигналов с импульсно-кодовой модуляцией, выделение на выходе приемника сигналов с импульсно-кодовой модуляцией по- 40 лезногo сигнала и шумов квантования, измерение их мощностей и определение отношения измеренных мощностей (2 Д.

Недостаток известного способа - 45 низкая точность измерения, так как, способ основан на том, что шуйы,," вносимые отдельными полукомплектами, т. е. обусловленные взаимным разбросом уровней и порогов квантования, скла- 5й дываются по мощности, что не соот ветствует действительности и приводит. к существенной погрешности.

Бель изобретения - повышение точ,ности измерения путем учета влияния взаимного разброса уровней и порогов квантования.

Указанная цель достигается тем что согласно способу измерения соотношения сигнал/шум квантования при- 60 емника сигналов с:.импульсно-кодовой модуляцией, включющему аналого-цифровое преобразование измерительного сигнала, передачу его на вход прием ика сигналов с импульсно-кодовой мо-65 фуляцией, выделение на выходе приемника сигналов с импульсно-кодовой модуляцией полезного сигнала и шумов квантования, измерение.их мощнос-. тей.и.определение отношения изме-. ренных.мощностей, перед выделением на выходе приемника сигналов с импульсно-кодовой модуляцией полезного сигнала и шумов квантования измеряют относительные погрешности уровней квантования и амплитуды входного сигнала, соответствующие серединам уровней квантования, а после выделения полезного сигнала и шумов квантования на выходе приемника сигналов с импульсно-кодовой модуляцией измеряют коэффициент переда- чи по полезному сигналу, определяют искажения шагов квантования, определяют номера порогов квантования в порядке убывания величин искажений шагов квантования и в этом порядке изменяют соответствующие квантования до тех пор, пока мощность шумов квантования не достигнет заданной ве личины, причем искажения шагов квантования и величины измененных порогов квантования определяют соответственно по формулам а; - искажение . -го квантования д"; - относительная погрешность

1 го уровня квантования, В; " нормированное значение i-го уровня квантования;

5 — нормированное значение i-ro

1 порога квантования;

Q — значение амплитуды сигнала, соответствукщее середине

i-го уровня квантования

- коэффициент передачи по полезному сигналу

5 . . — - =значение 1-го порога квантования;

„ - максимально допустимое сме« щение порога квантования.

Сущность способа заключается в том, том, что определяются параметры дополнякщего передатчика, не идеального, а наихудшего из удовлетворяющих нормам, причем наихудшего в смысле отношения сигнал/шум квантования системы передачи, состоящей иэ этого передатчика и измеряемого приемника.

Для такой системы определяется отношение сигнал/шум квантования и сравнивается с нормой. Если отношение сигнал/шум квантования в пределах нормы, то регламентированное качество канала обеспечивается для измеряемого приемника при любых

1 059686 удовлетворякщих нормам передатчиках.

Таким образом, изменения (смещения) порогов квантования дбеспечивают выбор из удовлетворянщих норме передатчиков наихудшего для измеряемого приемника. Для осуществления этого выбора необходимо выполнить следунщие операции .измерить коэффициент передачи приемника по полезному сигналу К; измерить относителен ные погрешности уровней квантования приемйика о ; измерить амплитуды . сигнала, соответствукщие серединам ,уровней квантования приемника, 9,, i

I установить пороги квантования допол- 15 някщего передатчика равными начиная с того порога, для которого

"величйна f+ d".

20 (Ф6,,-8,.)

1 имеет максимальное значение, продол жая в порядке убывания а; до тех пор, пока при установке йорога с 25 номером 1 не будет достигнуто максимально допустимое значение мощнос-ти шума, вносимого за счет неидеальности передатчика. Тогда все осталь» ные пороги нужно установить равными 30 их нормированным (теоретическйм значениям.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для измеРения отношения сигнал/шум " кван-З тования приемника сигналов с ИКМ, реализукщего предлагаемый способ.

Устройство измерения отношения сигнал/шум квантования приемника сигналов с ИКМ содержит цифровой генератор 1, измеряемый приемник

2, синтезатор 3 порогов квантования, блок 4 управления и аналоговый измеритель 5 параметров.

Измерение отношения сигнал/шумквантования праемника состоит из двух этапов.

На первом этапе сигнал на выходе цифрового генератора 1 соответствует сигналу на выходе идеального передатчика, позволякщего измерение аналоговьм измерителем параметров коэффициента передачи по полезному сигналу К, относительных погрешностей уровней квантования Ф;. и амплитуды сигнала, соответствующих серединам шагов квантования, Я, . Результаты измерения поступают на вход синтезатора 3 порогов квантова= ния, обеспечиваЮШих имитацию дополнякщего передатчика. На втором эта-пе измерений для каждого из уровней измерительного сигнала, на котором .производится измерение отношения сигнал/шум квантования измеряемого приемника 2, синтезируются наихудшие из допустимых значения порогов квантования, информаций с которых через блок 4 управления попадает на, вход цифрового генератора 1, в ре-". зультате чего на выходе цифрового "енератора 1 формируется сигнал, соответствующий дополняющему переъ датчику, наихудшему для измеряемого приемника 2 и установленного уровня измерительного сигнала. Аналоговый измеритель 5 параметров на этом этапе изме1 ряет отношение сигнал/шум квантования в наихудшем из возможных каналов, образованных измеряемым приемником

2 и дополнякщим передатчиком, удовлетворякщим нормам, и сравнивает измеренное значение с нормой на отношение сигнал/шум квантования, заданной для канала.

Технико-экономическая эффектив ность предлагаемого способа заключается в повышении точности измерений отношения сигнал/шум квантования приемника сигналов с ИКМ и в обеспечении возможности по результатам измерения приемника гарантировать регламентированное качество канала при совместной работе этого приемника и любого удовлетворяющего нормам передатчика.

ВНИИПИ Заказ 9859/59

Тираж 677 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная„4