Устройство для оценки качества канала связи

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА КАНАЛА СВЯЗИ, содержащее первый и второй квадраторы, выхо-ды которых соединены соответственно с первым и вторым входгши сумматора , вычитатель, первый вычислитель модуля, первый накопитель, последовательно соединенные второй вычислитель модуля и второй накопитель и последовательно соединенные делитель напряжений и функциональный преобразователь, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности оценки качества канала связи многочастотной системы с амплитудно-фазовой модуляцией , в него введены блок извлечения квадратного корняи последовательно соединенные аттенюатор .и дополнительный вычитатель, при этом выход сумматора через последовательно соединенные блок извлечения квадратного корня, вычитатель, второй вход которого объединен с входами аттенюатора и первого накопителя , и перв1Л вычислитель модуля соединен с ВТО1МЛ4 входом дополнительного вьгчитателя, выход которого 9 соединен с входом второго вычислителя модуля,а первый и второй входы делителя напряжений соединены с выходами соответственно первого и второго накопителей.

СООЭ СОВЕТСНИХ

ONNule

РЕСПУБЛИК .

„.БО„„К1И25 А

МЮ Н

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ (к

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТМ (21). 3516962/18-09 (22) 24.11.82 (46) 23.02.84. Вюл. Ф 7. (72) В.С.Скляр (53) 621.395.664(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 568174, кл.. Н 04 J 1/16, 1975, 2. Авторское свидетельство СССР

Ю 678690, кл. Н 04 J 1/16, 1977 (прототип). (54)(57) YCTPOACTBO ДЛЯ ОЦЕНКИ

КАЧЕСТВА КАНАЛА СВЯЗИ, содержащее первый и второй квадраторы, выхо-ды которых соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, вычитатель, первый вычислитель модуля, первый накопитель, последовательно соединенные второй вычислитель модуля и второй накопитель и последовательно соединенные делитель напряжений и функциональный преобразователь, о т л и -" ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения точности оценки качества канала связи многочастотной системы.с амплитудно-фазовой модуляцией, в него введены блок извлечения квадратного корня и последовательно соединенные аттенюатор и дополнительный вычитатель, при зтом выход сумматора через последовательно соединенные блок извлечения квадратного корня, вычитатель, второй вход которого объединен с входами .аттенюатора и первого накопителя, и первый вычислитель модуля соединен с вторым входом дополнительного вычитателя, выход которого 1

O соединен с входом второго вычислителя модуля,а первый и второй входы делителя напряжений соединены с выходами соответственно первого и второго накопителей.

1075425

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться для текущего контроля качества канала связи при передаче информации с .помощью многочастотных сигналов с комбинированной амплитудно-фазовой модуляцией (АФМ) .

Так как АФМ используется в реальных системах связи сравнительно недавно, то устройства, специально предназначенные для оценки качества канала при таком виде модуляции, учитывающие специфику этих сигналов, отсутствуют.

Известно устройство для.оценки качества канала связи по рабочему сигналу при передаче информации с помощью однократной и двукратной фаэовой (ФМ) и относительной фазовой модуляции (ОФМ), содержащее первый и второй квадраторы, выходы которых соединены с входами сумматора, вычислитель модуля, вычитатель и последовательно соединенные делитель напряжений и функциональный преобразователь tl) .

Недостатком этого устройства является низкая точность оценки качества канала связи при действии кратковременных изменений уровня сигнала и импульсных помех. Связано это с длительным временем анализа сигнала и помехи в данном устройстве.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для оценки качества канала связи, содержащее первый и второй квадраторы, выходы которых соединены соответственно с первым.и вторым входами сумматора, вычитатель, первый вычислитель модуля, первый накопитель, последовательно соединенные второй вычислитель модуля и второй накопитель и последовательно соединенные делитель напряжений и функциональный преобразователь.

Это устройство, хотя и предназначено для каналов с ОФМ, но позволяет оценивать качество канала и при АФМ, так как принцип работы его основан на анализе фазовой информации, а дополнительная амплитудная модуляция лишь косвенным образом влияет на результат анализа f2) .

Однако точность оценки качества канала известным устройством невысока. Кроме того, устройство имеет слабую чувствительность к импульсным помехам и перерывам в канале, а также к кратковременным изменениям уровня сигнала в канале, в.связи с чем оно неэффективно при использовании для проводных кана55

Предложенное устройство работает следующим образом.

Входные сигналы Х " иЧ "1 приходят соответственно на входы первого и второго квадраторов 1 и 2 с синфазного и квадратурного выходов демодулятора (ие показано), например. с корреляторов. Возведенные в квадрат проекции Х „ и У ", поступают на входи сумматора 3, .с выхода которого сигнал проходит через блок 4 извлечения квадратного корня. Сиглов связи, в которых действуют в основном помехи, поражающие сигнал кратковременно. Эти помехи вызывают появление пакетов ошибок, которые предлагаемое устройство не может обнаружить, что также аущественным образом снижает .точность оценки качества канала связи.

Цель изобретения - повыаение точности оценки качества канала

10 связи многочастотной системы с амплитудно-фаэовой модуляцией.

С этой целью в устройство для оценки качества канала связи, содержащее первый и второй квадра15 торы, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, вычитатель, первый вычислитель модуля, первый накопитель, последовательно соединенные второй вычислитель модуля и второй накопитель и последовательно соединенные делитель напряжений и функциональный преобразователь, введены блок извлечения квад25 ратного корня и последовательно соединенные аттенюатор и дополнительный вычитатель, при этом выход сумматора через последовательно соединенные блок извлечения квадратного кормя, вычитатель, второй вход которого объединен с вхо дами аттенюатора и первого накопителя, и первый вычислитель модуля соединен с вторым входом дополни. тельного вычитателя, выход которого соединен с входом второго вычислителя модуля, а первый и второй выходы делителя напряжений соединены о выходами соответственно первого и второго накопителей.

40 На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство для оценки качества канала связи содержит первый и,вто45 рой квадраторы 1 и 2, сумматор 3, блок 4 извлечения квадратного корня, первый вычитатель 5, первый вычислитель 6 модуля, аттенюатор 7, первый накопитель 8, второй вычи50 татель 9 ° Второй вычислитель 10 мо дуля, второй накопитель ll„ делитель 12 напряжений и функциональный преобразователь. 13.

1075425 наА А и на выходе блока 4 извлечения квадратного корня представляет собой значение амплитуды сигнала

k-го подканала íà и-й посылке.

Так как из демодулятора многочастотных сигналов (не показан) на входы первого и второго квадраторов l.и 2 приходят последовательно во времени проекции всех подканалов от 1-го до N-ro (Н вЂ” .число подканалов), то на выходе блока 4 извле- 10 чения квадратного корня последовательно появляются амплитуды всех подканалов на время dt.. Максимальная величина gt определяется,. как

Т/N, где Т - дгительность элементарной посылки сигнала.

На третий (пороговый) вход устройства проходят значения порогов решения П(" для амплитудного крата.

Этот сигнал также проходит с демодулятора последовательно, начиная с

1-го подканала, синхронно с проекции Х и У „", представляет собой порог, по которому принимается решение о передаче 0 или 1 по ам25 плитудному крату. Этот порог обязательно присутствует s любом демоду» ляторе.сигналов с АФМ.

В первом вычнтателе 5 значение àâ плитуды сигнала A„ .вычитается из

h1 значения порога П (", а величина полу,ченной разности берется по абсолют ной .величине в первом. вычислителе 6 модуля. Таким образом, сигнал b.,„ на Ю выходе первого вычислителя 6 мод ля представляет собой абсолютную se- 35 личину разности значения амплитуды и порогами„ "„ =/A „" П " /. При от сутствии помех в канале величина дф не зависит от передаваемой информации по амплитудному крату K-го 40 канала. С помощью второго вычитателя 9 и второй вычислителя.10 модуля производится вычисление абсолют(х ной величины разности между h<„ „н уменьшенным значением порога р П „, 45 полученным на выходе аттенюатора 7, имеющего коэффициент р, Сигнал на выходе второго вычислителя 10 модуля запишется в виде

После того, как сигналы всех подканалов прошли обработку в устройст- ве, первый и второй накопители Ь и 11 обнуляются сигналами сброса, поступающими из демодулятора, подготавливая тем самым устройство, к новому циклу обработки. Первый и второй накопители 8 и ll могут быть реализованы в виде интеграторов со сбросом.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в существенном повьыении точности оценки качества канала при

АФИ, так как при этой модуляции устройство позволяет выявлять такие помехи, как кратковременные занижения уровня сигнала, импульсные помехи и перерывы.

Кроме того, обеспечивается уст-., ранение зависимости точности оценки

64k> = Ь»)- (.(х

2п 1,11

При отсутствии помех и шумов в канале связи величина 6(„ равна (к) .нулю, а (И вЂ” величина, постоянная для данного вида модуляции, причем

=/К -1/, где К„ — коэффициент, (2

<ю домножающий значение порога П „ до значения амплитуды, соответствую- 60 щей 0 нли 1 передаваемой информации.

При наличии помех в канале величина а(" перестает быть равной я.п .нулю и становится тем больше, чем, 65

4 больше уровень помех. Величина 4 ("„ характеризует отклонение амплитуды к-го канала от номинального значения.

Первый накопитель 8 накапливает значения порогов П,",, поступающие иа ego вход в процессе обработки сигналов. Второй накопитель 11 накапливает одновременно величины помех, поступающие на его вход с выхода второго .вычислителя 10 модуля. Таким образом, .в конце обработки последнего N-го канала первый накопитель 8 накопит сигнал, пропорциональный амплитудам подканалов, а второй накопитель llсигнал, пропорциональный уровню помех s канале.

Сигнал h на выходе делителя 12 напряжений представляет собой

h = 0

Hoh9J значению шума °

Напряженке на выходе делителя 12 напряжений пропорционально отношению сигнал/помеха только при больших величинах этого отношения. Для сохранения пропорциональности во всем диапазоне измерений отношения сигнал/помеха на выходе делителя 12 напряжений установлен функциональный преобразователь 13, выход которого. подключается либо к индикатору, либо может использовать.ся для встроенного контроля демодулятора.

В функциональном преобразователе 13 осуществляется нелинейное преобразование отношения сигнал/ .помеха с целью получения зависимости вероятности ошибки в канале от соотношения сигнал/помеха. При использовании предлагаемого устройства для получения сигнала Стирание функциональный преобразователь 13 выполняется в виде порогового блока.

1075425

Составитель В.Слепаков

Редактор В.Данко . Техред А.Бабинец . Корректор И.Муска

Заказ 519/51 Тираж 635 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета, СССР по делам Изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Рауюская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 качества канала связи от статистики передаваемой информации (инвариантность к информации) благодаря исключению влияния амплитудной манипуляции на точность оценки качества.