Устройство контроля качества радиотелефонных каналов связи

 

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА РАДИОТЕЛЕФОННЫХ КАНАЛОВ СВЯЗИ, содержащее N сумматоров, последовательно соединенные многоканальный сумматор, пороговый -блок, первый инвертор, первый коммутатор, другой вход которого подключен к выходу порогрвого блока, второй инвертор, первый ключ, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь и второй коммутатор, многоканальньй коммутатор, последовательно соединенные двухпороговый компаратор , вход которого соединен с выходом многоканального сумматора, второй ключ и третий ключ, управляющий вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого коммутатора и вторым входом реверсивного счетчика, N компараторов и генератор импульсов, выход которого подключен к сигнальному входу второго ключа, выход которого соединен с сигнальным входом первого ключа, причем первые входы и выходы N сумматоров через многоканальный коммутатор соединены с первыми входами N компараторов, выходы которых соединены с соответствующими входами многоканального сумматора , управляющий вход многоканального коммутатора соединен с управляющими входами первого и второго коммутаторов , а первый, и второй выходы второго коммутатора соединены соответственно с объединенными вторыми входами N сумматоров и объединенньпчи вторыми входами N компараторов, о.т личающееся тем, , с цел5)Ю уменьшения времени контроля путем автоматического переключения режима работы, введены блок деления частоты, элемент ИЛИ, дополнительный многоканальный коммутатор и N каналов обработки входного сигнала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных формирователя импульсов , первого счетчика, элемента И-НЕ и RS -триггера, второго -счетчика и последовательно соединенных амплитудного детектора и интегратора, при этом входы амплитудного, детектора и формирователя импульсов объединены и соединены с входом канала обработки входного сигнала, а второй вход КЗ-триггера соединен с выходом элемента И-НЕ через второй счетчик, выходы интеграторов всех каналов обработки входного сигнала соединены с первыми входами соответствующих сумматоров, а выходы R5-триггеров всех каналов обработки входного сиг нала соединены с соответствующими вха дами элемента ИЛИ,пыход которого подСО ключен к управляющим входам многоканального коммутатора и дополнительного многоканального коммутатора, сигнальные входы которого соединены с выходами соответствующих компараторов, при этом выход генератора импульсов подключен к входу блока деления частоты , первый выход которого соединен с объединенными входами обнуления первых счетчиков всех каналов обработки входного сигнала, а второй выход соединен с объединенными счетными входами вторых счетчиков и вторы

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

З(51) Н 04 В 3/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3527241/18-09 (22) 23. 12. 82 (46) 30.06.84. Бюл. В 24 (72) Ю.К.Ануфриев и Ю.С.Карпов (71) Северо-Западный заочный политехнический институт (53) 621.395,664(088,8) (54)(57) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА

РАДИОТЕЛЕФОННЫХ КАНАЛОВ СВЯЗИ, содержащее М сумматоров, последовательно соединенные многоканальный сумматор, пороговый блок, первый инвертор, первый коммутатор, другой вход которого подключен к выходу порогового блока, второй инвертор, первый ключ, ревереивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь и второй коммутатор, многоканальный коммутатор, последовательно соединенные двухпороговый компаратор, вход которого соединен с выходом многоканального сумматора, второй ключ и третий ключ, управляющий вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого коммутатора и вторым входом реверсивного счетчика, Х компараторов и генератор импульсов, выход которого подключен к сигнальному входу второго ключа, выход которого соединен с сигнальным входом первого ключа, причем первые входы и выходы 1 сумматоров через многоканальный коммутатор соединены с первыми входами N компараторов, выходы которых соединены с соответствующими входами многоканальн9го сумматора, управляющий вход многоканального коммутатора соединен с управляющими входами первого и второго коммутаторов, а первый и второй выходы второго коммутатора соединены соответственно с объединенными вторыми входами Х сумматоров и объединенными вторыми входами Х компараторов, о.т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения времени контроля путем автоматического переключения режима работы, введены блок деления частоты, элемент ИЛИ, дополнительный многоканальный коммутатор и и каналов обработки входного сигнала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных формирователя импульсов, первого счетчика, элемента

И-НЕ и R5 -триггера, второго счетчика и последовательно соединенных амплитудного детектора и интегратора, при этом входы амплитудного детектора е и формирователя импульсов объединены и соединены с входом канала обработки входного сигнала, а второй вход

35-триггера соединен с выходом элемента И-HE через второй счетчик, вы- я ходы интеграторов всех каналов обработки входного сигнала соединены с первыми входами соответствующих сумматоров, а выходы 65 -триггеров всех каналов обработки входного сигнала соединены с соответствующими вхо дами элемента ИЛИ,выход которого подключен к управляющим входам многоканального коммутатора и дополнительного многоканального коммутатора, сигнальные входы которого соединены с выходами соответствующих компараторов при этом выход генератора импульсов подключен к входу блока деления час-. тоты первый выход которого соединен с объединенными входами обнуления первых счетчиков всех каналов обработки входного сигнала, а второй выход соединен с объединенными счетными входами вторых счетчиков и вторы1100737 ми входами элементов И-НЕ всех каналов обработки входного сигнала, при-, чем выходы дополнительного многоканального коммутатора и входы всех

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в технике связи для. автоматического определения занятого радиотелефонного канала с максимальным уровнем выходно-. го сигнала либо для определения свободного радиотелефонного канала с минимальным уровнем шумов.

Известно устройство контроля ка10 честна радиотелефонного канала, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, ключ и формирователь ступенчатого напряжения, а также и пороговых элементов, выходы которых через последовательно соеди15 ненные элемент ИЛИ и триггер связаны с управляющим входом ключа, выход которого соединен со вторым входом триггера, при этом выход формирователя ступенчатого напряжения соединен со входами пороговых элементов.

Недостатком известного устройства является значительная динамическая погрешность.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство контроля качества радиотелефонных каналов связи, содержащее Й сум-1 Зо маторов, последовательно соединенные многоканальный сумматор, пороговый блок, первый инвертор, первый коммутатор, другой вход которого подключен к выходу порогового блока, второй инвертор, первый ключ, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь и второй коммутатор, многоканальный коммутатор, последовательно соединенные двухпороговый компаратор, 40 вход которого соединен с выходом мно" гоканального сумматора, второй ключ и третий ключ, управляющий вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого коммутатора и вторым1 входом реверсивного счетчика, Й компараторов и генератор импульсов, выканалов обработки входного сиг, нала являются соответственно выходами и входами устройства. ход которого подключен к сигнальному входу второго ключа, выход которого соединен с сигнальным входом первого ключа, причем первые входы и выходы сумматоров через многоканальный коммутатор соединены с первыми входами

М компараторов, выходы которых соединены с соответствующими входами многоканального сумматора, управляющий вход многоканального коммутатора соединен с управляющими входами первого и второго коммутаторов, а первый и второй выходы второго коммутатора соединены соответственно с объединенными вторыми входами Й сумматоров и объединенными вторыми входами

Й компараторов.

Однако это устройство имеет длительное время контроля.

Цель изобретения — уменьшение времени контроля путем автоматического переключения режима работы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство контроля качества радиотелефонных каналов связи, содержащее М сумматоров, последовательно соединенные многоканальный сумматор, пороговый блок, первый инвертор, первый коммутатор, другой вход которого подключен к выходу порогового блока, второй инвертор, первый ключ, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь и второй коммутатор, . многоканальный коммутатор, последовательно соединенные двухпороговый компаратор, вход которого соединен с выходом многоканального сумматора, второй ключ и третий ключ, управляющий вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого ком.

:мутатора и вторым входом реверсивно* го счетчика, Я компараторов и генератор импульсов, выход которого подключен к сигнальному входу второго ключа, выход которого соединен с сиг. нальным входом первого ключа, причем первые входы и выходы N сумматоров

1100737

3

/ через многоканальный коммутатор соединены с первыми входами N компараторов, выходы которых соединены с соответствующими входами многоканального сумматора, управляющий вход многоканального коммутатора соединен с управляющими входами первого и второго коммутаторов, а первый и второй выходы второго коммутатора соединены соответственно с объединенными вторыми 10 входами N сумматоров и объединенными вторыми входами Н компараторов, введены блок деления частоты, элемейт

ИЛИ, дополнительный многоканальный коммутатор и Й каналов обработки 15 вхо ного сигнала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных формирователя импульсов, первого счетчика, элемента И-НЕ и RG -триггера, второго счетчика и последователь- 20 но соединенных амплитудного детектора и интегратора, при этом входы амплитудного детектора и формирователя импульсов объединены и соединены с входом канала обработки входного сигнала, а второй вход RS --триггера соединен с выходом элемента И-НЕ через второй счетчик, выходы интеграторов всех каналов обработки входного сигнала соединены с первыми входа- З0 ми соответствующих сумматоров, а вы- . ходы R5 -триггеров всех каналов обработки входного сигнала соединены с соответствующими входами элементов, ИЛИ, выход которого подключен к управляющим входам многоканального коммутатора и дополнительного многока- нального коммутатора, сигнальные вхо-.. ды которого соединены с выходами соответствующих компараторов, при этом 40 выход генератора импульсов подключен к входу блока деления частоты, первый выход которого соединен с объединенными входами обнуления первых счетчиков всех каналов обработки 4> входного сигнала, а второй выход соединен с объединенными счетными входами вторых счетчиков и вторыми входами элементов И-НЕ всех каналов обработки входного сигнала, причем выходы дополнительного многоканально.

ro коммутатора и входы всех каналов обработки входного сигнала являются соответственно выходами и входами устройства. На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство контроля качества радиотелефонного канала содержит N ка- налов 1» — 1Н обработки входного сигнала, каждый из которых состоит из первого счетчика 2, элемента И-НЕ 3, второго счетчика 4, RS -триггера 5, амплиту;.ного детектора 6, интегратора

7 и формирователя 8 импульсов, многоканальный коммутатор 9, первый коммутатор 1О, цифроаналоговый преобразователь 11, И компараторов 12 1 — 12 1, многоканальный сумматор 13, пороговый блок 14, двухпороговый компаратор 15, первый и второй ключи 16, 17, реверсивный счетчик 18, первый инвертор 19, третий ключ 20, второй инвертор 21, второй коммутатор 22, элемент ИЛИ 23, генератор 24 импульсов,:блок 25 деле. ния частоты, дополнительный многоканальный коммутатор 26, М сумматоров

27 — 27N.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал (вход 1 — вход М ), представляющий собой либо речевои сигнал, либо шум в полосе пропускания стандартного радиотелефонного канала связи, поступает на входы формирователей 8, всех М каналов 11 — 1Н, которые вырабатывают импульсы на каждое положительное пересечение входным сигналом нулевой линии. Импульсы с выходов формирователей 8 поступают на счетный вход первого счетчика 2, который накапливает .их в течение времени, определяемом периодом следования импульсов обнуления, поступающих на вход обнуления первого счетчика 2 с первого выхода блока 25 деления частоты, 1

Импульсы с первого выхода блока

25, поступающие на вход обнуления первого счетчика 2, имеют уровень логического нуля.

В случае переполнения первого счетчика 2 за время Т, где То — период следования импульсов обнуления, импульс переполнения с его выхода, имеющий уровень логического нуля, поступает на вход элемента И-HE 3, который при этом запрещает прохождение импульсов с выхода блока 25 на вход обнуления второго счетчика 4.

При отсутствии импульсов обнуления второй счетчик 4 начинает накапливать импульсы, поступающие íà его счетный вход со сторого выхода блока 25 и соответствующие циклам обнуления..

Если второй счетчик 4 переполнится за

» OO737 время Т„, составляющее среднюю пли" тельность естественной паузы реченого сигнала, то импульс переполнения с выхода второго счетчика 4, имеющий уровень логического нуля, поступает 5 на вход R5 -триггера 5 и формирует на

его выходе уровень напряжения, равный уровню логического нуля.

Укаэанный механизм происходит в том случае, когда на выходе анализируемого канала связи (вход 1 — вход

N) присутствует напряжение состоящее только из шума, Когда на входах формирователей

8 всех каналов 1 — 1 присутствует 1э речевой сигнал, то частота следования импульсов с. его выхода такова, что не вызывает переполнение пеРвого счетчика 2 за время Т, при этом на его выходе присутствует уровень,ло- 20 гической единицы. Элемент И-НЕ 3 при этом разрешает прохождение импульсов со второго выхода блока 25 на вход обнуления второго счетчика 4. Одновременно первым прошедшим через элемент И-НЕ 3 на другой вход R9-триггера 5 импульсом, последний устанавливается в такое состояние, при котором на его выходе появляется уровень логической единицы. 30

Таким образом, если на выходе ана" лизируемого канала связи присутствует речевой сигнал, то на выходе R5триггера 5 присутствует уровень логической единицы, в том случае, когда на выходе анализируемого канала присутствует напряжение, состоящее только из шума, то на выходе RS -триггера 5 появляется уровень напряжения, равный уровню логического нуля. При- 40 чем уровень логического нуля на выходе Цс -триггера 5 появляется через время, равное времени заполнения второго счетчика 4 и превышающее длительность естественных пауз речевого сиг-4 нала Т„. Это производится для того, чтобы устройство не срабатывало на кратковременные паузы между слогами, словами и предложениями речевого сообщения.

Если в анализируемых каналах связи отсутствуют речевые сигналы, то уровень логического нуля с выхода элемента ИЛИ 23 поступает на управляющйе входы многоканального коммута-

55 тора " 9 и дополнительного многоканального коммутатора 26, а также первого и второго коммутаторов 10 и 22.

При этом предложенное устройство на чинает выбирать канал с минимальным уровнем шумов.

При поступлении уровня логичеакогс нуля на управляющий вход второго коммутатора 22 сигнал с выхода цифроаналогового. преобразователя 11 поступает на объединенные Hpèíâåpòèðóþùèå входы

N сумматоров 27 — 27 1, а их выходы многоканальным коммутатором 9 подсоединяются к неинвертирующим входам И компараторов 12 1 — 12ц. Одновременно инвертирующие входы М компараторов

121 — 12М с помощью второ "о коммутатора 22 подключаются к общей шине, а к уйравляющему входу третьего ключа

20 подсоединяется выход первого инвертора !9.

Напряжения с выходов интеграторов

7 всех каналов 1 — 111, например положительной полярности, поступают на инвертирующие входы М сумматоров

27< — 271, при этом на выходе определенного сумматора 271, соответствую" щему каналу 11 с минимальным уровнем выходного шума, выходное напряжение имеет отрицательную полярность, но более положительного уровня, чем выходные напряжения других сумматоров

27н, соответствующие другим каналам

1 . Одновременно на объединенные неинвертирующие входы сумматоров 271

27ц поступает напряжение положительной полярности с выхода цифроаналогового преобразователя 11.

Если в какой-то момент времени на инвертирующих входах нескольких сумматоров будут присутствоать уровни напряжения положительной полярности меньшие, чем уровень положительного напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11, то на выходе указанных сумматоров будут присутствовать уровни напряжения положительной полярности и на выходах соответствующих. компараторов будут присутствовать уровни напряжения, равные уровню логической "1". Каждый такой уровень, поступая на соответствующий вход многоканального сумматора 13, . увеличивает уровень напряжения на его выходе на величину d U . Таким образом, уровень напряжения на выходе многоканального сумматора 13 определяется выражением Uz = п1. 4 U,где

vn — число каналов 1 — 1ц, в которых на данный момент времени уровень их выходного напряжения меньше уровня

1100737 напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11.

Напряжение с выхода многоканального сумматора 13 одновременно поступает на входы двухпорогового компаратора 15 и порогового блока !4.

Двухпороговый компаратор 15 пред. ставляет собой сдвоенный компаратор с допусковой зоной входного сигнала, равной 0,8-1,2 ь0

Если напряжение на выходе много-. канального сумматора 13 имеет значение 0,8 40 > 0q ъ 1,2 40, т.е. выходит из допусковой эоны двухпорогового компаратора 15, то на выходе двухпо. 15 рогового компаратора 15 формируется уровень напряжения близкий нулю, которым открывается второй ключ 17 и управляющие импульсы с выхода генератора 24 проходят на входы первого и третьего ключей 16 и 20. Одновремен- но пороговый блок 14 при Ос ю h0 что соответствует тому, что несколько компараторов имеют на выходах уровни логической "1", формирует на своем

25 выходе уровень логической "1". Этот уровень через первый инвертор 19 и первый коммутатор 10 поступает на управляющий вход третьего ключа 20.

При этом управляющие импульсы с вы- З0 хода генератора 24 через открытые второй и третий ключи 17 и 20 проходят на вход "Вычитание" реверсивного счетчика 18, на одну ступеньку уменьшая уровень напряжения на выходе цифро- З5 аналогового преобразователя 11,что пони" жает уровень напряжения на вьмодах сумматоров 271 — 2711 и приводит к появлению уровней логического "О" на выходах компараторов 12 — 1211. При 40 этом уровень напряжения на выходе многоканального сумматора 13 будет дискретно уменьшаться до тех пор, пока не попадает в допусковую зону двухпорогового компаратора 15, кото- 4s рый закроет второй ключ 17 и на этом закончится процесс определения канала с минимальным уровнем выходного шума.

Если в выбранном канале уровень выходного шума увеличится настолько, что выходное напряжение соответствующего сумматора изменит знак на отрицательный, то на выходе соответствующего компаратора уровень выходного

55 напряжения примет- значение логического "О". При этом на выходе многоканального сумматора 13 уровень напряжения станет близок нулю и выйдет из допусковой зоны соответствующего компаратора, выходным напряжением которого открывается второй ключ 17.

Одновременно при уровне выходного напряжения многоканального сумматора

13, рав:roro ljz < eU, пороговый блок

14 формирует на своем выходе уровень логического "0", который через первый инвертор 19 и гервый коммутатор

10 поступает на управляющий вход третьего ключа 20 и второй инвертор

21. При этом управляющие импульсы с выхода генератора 24 через открытые второй и первый ключи 16 и 17 проходят на вход "Сложение" реверсивного счетчика 18. Каждый импульс, поступающий на вход "Сложение" реверсивного счетчика 18, на одну ступеньку увеличивает уровень напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя

11. Увеличение уровня напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11, в конечном счете, приведет к тому, что у одного из сумматоров выходное напряжение отрицательную полярность изменит на положительную, а это приведет к появлению уровня логической "1" на выходе соответствующего канала имеющему на данный момент времени наименьшее значение выходного шума.

Если в одном или в нескольких каналах появляются речевые сигналы, то на вьмоде элемента ИЛИ 23 появляется

I уровень логической "1 . При этом управляющий вход третьего ключа 20 и вход второго инвертора 21 с помощью первого коммутатора 10 подключаются к выходу порогового блока 14, выход цифроаналогового преобразователя 11 подключается к инвертирующим входам компараторов 12 — 12N. выход интегратора 7 каналов 1 — 1я подключается к неинвертирующему входу соответствующего компаратора, а неинвертирующие входы сумматоров 27 1 - 27 с помощью второго коммутатора 22 подключаются к общей шине. Дополнительный многоканальный коммутатор 26, имеющий две группы информационньм выходов (выход 1 — выход и ), при подаче на его управляющий вход уровня логической "1" индицируют на соответствующей группе выходов (выход

1 — вьмод ) канал, имеющий на данный момент времени максимальный уровень

110О737

Составитель Е. Голуб

Редактор А.Долинич . Техред С. Легеза "орректор H. Иуска

Заказ 4597/43 Тираж 635 Поднис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 выходного сигнала. В остальном работа устройства по выбору канала с максимальным уровнем выходного сигнала повторяет процесс выбора канала с минимальным уровнем шумов. 5

Таким образом, технический эффект от использования предложенного устройства по сравнению с базовым устройством заключается в расширении функцйональных возможностей путем 1О адаптации предложенного устройства к видам входных сигналов, что позволяет в зависимости от вида входных сигналов автоматически переходить в соответствующий режим работы: либо в режим определения канала с максимальным уровнем выходного сигнала, либо в режим определения канала с минимальным уровнем шумов.

При этом за счет определения сос". тояния каналов связи путем использования различий между средними частотами шума и речевого сигнала в предложенном устройстве обеспечивается инвариантность к уровням входных сигналов, что в конечном итоге позволяет значительно уменьшить время контроля.