Устройство для контроля каналов связи

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАНАЛОВ СВЯЗИ, содержащее в передающей части задающий генератор, а в приемной части блок фазовых детекторов и последовательно соединенные усилитель и блок выделения огибающей, причем первый вход блока фазовых детекторов соединен с выходом усилителя , вход которого соединен с выходом канала связи, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, в передающей части введены последовательно соединенные делитель частоты, вход которого соединен с выходом задающего генератора, формирователь тестсигнала и блок ключей, а также последовательно соединенные блок фильтров, вход которого соединен с вторым выходом делителя частоты, и блок фазовращателей , первый и второй выходы которого подключены к второму и третьему входам блока ключей, выход которого подключен к каналу связи, второй вхо формирователя тест-сигнала является входом управляющих импульсов устройства для контроля каналов связи, в приемной части введены последовательно соединенные блок тактовой синхронизации и блок цикловой синхронизации, второй вход которого соединен с первым входом блока тактовой сигнализации и с выходом блока вьщеления огибающей, управляющий вход и второй выход блока тактовой синхронизации соединены соответственно с третьим выходом делителя частоты и вторым входом блока фазовых детекторов, третий вход которого соединен с выходом блока фильтров, причем соответствующие выходы блока цикловой синхронизации, блока фазовых детекторов и блока тактовой синхронизации являются первым, вторым, третьим ичетвертым выхода- . ми устройства для контроля каналов связи.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 34о0450/18 09 (22) 16.09.82 (72) В.К.Мельник и А.Ю.Азбукин (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени электротехнический институт связи (53) 621.395.4(088.8) (56) !. Авторское свидетельство СССР

Р 416888, кл. H 04 В 3/04, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

89 684749, кл. H 04 В 3/04, 1978 (прототип).. (Ц 6) 07.10,5Ч. E n. < - 37. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

КАНАЛОВ СВЯЗИ, содержащее в переда-. ющей части задающий генератор, а в приемной части блок фазовых детекторов и последовательно соединенные усилитель и блок выделения огибающей, причем первый вход блока фазовых детекторов соединен с выходом усилителя, вход которого соединен .с выходом канала связи, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности контроля, в передающей части введены последовательно соединенные делитель частоты, вход которого соединен с выходом задающего генератора, формирователь тестсигнала и блок ключей, а также последовательно соединенные блок фильтров, вход которого соединен с вторым выходом делителя частоты, И блок фазовращателей, первый и второй выходы которого подключены к второму и третьему входам блока ключей, выход которого подключен к каналу связи,,второй вход формирователя тест-сигнала является входом управляющих импульсов устройства для контроля каналов связи, в приемной части введены последовательно соединенные блок тактовой синхронизации и блок цикловой синхронизации, второй вход которого соединен с первым входом блока тактовой сигнализации и с вы- Я ходом блока выделения огибающей, управляющий вход и второй выход бло- Ц Я ка тактовой синхронизации соединены С соответственно с третьим выходом делителя частоты и вторым входом бло- Я ка фазовых детекторов, третий вход которого соединен с выходом блока фильтров, причем соответствующие выходы блока цикловой синхронизации, блока фазовых детекторов и блока тактовой синхронизации являются первым, вторым, третьим и- четвертым выхода- . ми устройства для контроля каналов связи.

1 1!17842 2

Изобретение относится к иэмери- цы которого подключены к второму и тельной технике и может использовать" третьему входам блока ключей, выход ся для оценки качества каналов связи, которого подключен к каналу связи, предназначенных для передачи как второй вход формирователя тест-сигнателефонной, так и дискретной инфор- 5 ла является входом управляющих импульсов устройства для контроля каИзвестно устройство оперативного налов св ов связи, а в приемной части ввеконтроля каналов тональной частоты дены последовател н

Ф ельно соединенные блок состоящее из передающей части, содер- тактовой .синхронизации и блок цикложаще генераторы контрольных частот 1о вой синхронизации

У з цни, второи вход котовыходы которых подключены параллель- рого соедин инеи с первым входом блока и и с выходом но к входу проверяемого канала, вы- тактовой синхронизации и с ход последнего — к входу приемной блока выделения б я оги ающеи, управляювыход лока такточасти, содержащей последовательно щий вход и второй выхо бл соединенные входной блок, регулируе- 15 вой синхронизации соединены соответмый усилитель, блок полосовых фильт- ственно с третьим выходом делителя ров, блок компараторов и элемент ИГ13, частоты и вторым входом блока фазо ии вход котороОднако устройство имеет низкую вых детекторов третий вхо т точность контроля, так как в нем не го соединен с выходом блока фильтров, . учитывается универсальность стандарт-, 2б .причем соотв м соответствующие выходы блока ного канала. цикловои синхронизации, блока фазоНаиболее близким по технической вых детекторов и блока тактовой синсущности к изобретению является уст- хрониэации являются первым, вторым, ройство для контроля каналов связи, третьим и четвертым выходами устройсодержащее в передающей части задаю- 25 ства для контроля каналов связи, щий генератор, а в приемной части На фиг.l.представлена структурная блок фазовых детекторов и последова" электрическая схема предложенного тельно соединенные усилитель и блок устройства; на фиг. 2 и 3 — эпюры выделения огиб ей ающ, причем первыи напряжений, поясняющие его работ вход блока фа фазовых детекторов соеди- jo Устройство для контроля каналов оту. нен с выходом усилителя, вход которо- связи содержит в передающей части го соединен с выходом канала связи(2) l делитель 2 частоты,,формирователь

Однако известное устройство имеет 3 тест-сигнал б 4 ала, лок ключей, блок низкую точность контроля, так как 5 фильтров, блок 6 фазовращателей, оно выдает только обобщенный резуль- задающий гене 7

35 ратор, а в приемной тат контроля, который не может яв-. : части 8 — б 9 ф лок <разовых детекторов, ляться точным отображением состояния блок 10 такт ктовои синхронизации, блок характеристик канала связи. 11 цикловой синхронизации, усилиЦель изобретения — повышение точ- тель 12, блок 13 выделения огибаюности контроля. щеи, причем передающая и приемная

С этой целью в устройстве для части соединены каналом 14 связи. контроля каналов связи, содержащем Устройство работает следующим обв передающей части задающий генера- разом. тор, а в приемной части - блок фазо- Испытательными сигналами являетвых детекторов и последовательно со- ся набор фазомодулированных последоединенные усилитель и блок выделе- вательностей ма сим максимальнои длины ния огибающей, причем первый вход (ПИД 1, представляющих систему сложблока фазовых детекторов соединен с . ных сигналов, которые, проходя по выходом усилителя, вход которого ео- каналу 14 связи, испытывают влияние единен с выходом канала связи, в пе- последнего на степень затухания и редающей части введены последователь- 5О групповое время передачи сигналов. но соединенные делитель частоты, вход которого соединен с выходом задающе- тель 3 тест-сигна нала в передающей го генератора, формирователь тест- части 1 обнулен, и испытательный сигнала и блок ключей, а также по- сигнал в канал не поступает. По ко- . следовательно соединенные блок фильт- 55 маиде операт ора задающи генератор 7 и ров, вход которого соединен с вторым начинает вырабатывать последовательвыходом делителя частоты, и блок ность прямоугольнь ьных импульсов, слефазовращателей, первый и второй выхо- Дующих с частотой . „ (фиг,.2 a) ко° у

842 ва. Блок 10 тактовой синхронизации под действием частоты f „ обеспечиваупр ет подстройку с заданной точностью границ посылок .переданного и принятого тест-сигнала (фиг.З и)., При совпадении границ посылок на выходе блока 10 появляются импульсы, длительность которых пропорциональна сдвигу фаз прямого и обратного каналов связи, а также формируется сигнал управления блоком 9 фазовых детекторов, который дает разрешение на синхронное детектирование фазомоду:лированных сигналов, принятых с выхода канала 14 связи. В силу синхронного детектирования и ортогональности кодирующих функций на выходе блока 9 фазовых детекторов появляется сигнал (фиг.З к, n), содержащий.информацию об изменении характеристик канала 14 связи. Следует отметить

t что сигнал, снимаемый с выхода бло ка 9, позволяет определить сдвиг фаз в пределах 0 -(+360 ), а сигналы, снимаемые с выхода блока 10 тактовой синхронизации, позволяют опре/ делить этоТ сдвиг с точностью до, периода. Информация об изменении характеристик поступает на выход устройства.

После окончания цикла ПИД, т.е. получения результатов измерения на первой измерительной частоте, оператор выдает управляющий сигнал на делитель 2 частоты. Происходит установка второй контрольной частоты на выходе блока 5 фильтров, и измерение повторяется. Общее число циклов опре деляется требуемой точностью контро- ля качества канала 14 связи, т.е. выбранным количеством контрольных точек в частотных характеристиках канала 14 связи.

Технико-экономическая эффективность предложенного устройства выяв-ляется на основе его сравнения с широко применяемой на вторичной сети

;ЕАСС аппаратурой типа "АТМЕ". Общей функцией для аппаратуры "АТМЕ" и предложенного устройства является измерение АЧХ на частотах:400 Гц, 800 Гц, 2800 Гц. Для аппаратуры и и

АТМЕ суммарное время измерения на этих частотах составляет 2,4 с.

В предложенном устройстве применяется последовательность максимальной длины )» =IS, При соотношении частот

3 1117 торая преобразуется делителем 2 частоты в три частоты К f и Е (фиг. иьм т Эпр

2f ) . Блок 5 фильтров выделяет первую гармонику часто ты „(фиг . 2 s ), поступающую в блок 6 фаэовращателей, на выходе которого получаются два сигнала, имеющие частоту и фа. изМ зовый сдвиг относительно друг друга на 90 (фиг. 2,d). Первый импульс

Ь цифровой последовательности, следуюlmeH с частотой - f (фиг,3 a), запускает формирователь 3 тест-сигнала, который вырабатывает ПМД (фиг.3 5),, поступающую на блок 4 ключей. В блоке 4 происходит модуляция сигналов

ПМД по фазе синусоидальными сигналами, поступающими с блока 6 фазовращателей. Таким образом, на выходе блока 4 ключей получается фазомодулированная ПМД, у которой поочередно кодируются только единицы, причем первая единица кодируется функцией

svpa0osInulo4, вторая — функцией вида О cas a, третья — и З1пш а и т.д.. (фиг.3 Ь) . Такое кодирование позволяет получить точное измерение сдвига фаз в пределах 0 — (+ 360О).

С выхода блока 4 ключей сформированный тест-сигнал, имеющий заданный измерительный уровень и заданную измерительную частоту кодирующего

30 сигнала, поступает на вход канала

l4 связи. Пройдя по прямому и обратному каналу 14, тест-сигнал поступает в приемную часть 8 на вход усилителя 12 с линейной характеристикой, который служит для установки оптимального уровня работы приемной части 8 устройства и для согласования выхода канала 14 связи. Далее сигнал (фиг.Зл,д) поступает на блок 4

13 выделения огибающей, который производит выделение огибающей фазомодулированного сигнала и восстанов" ление его формы, что необходимо для нормальной работы блоков 10 и 11

45 цикловой и тактовой синхронизации.

Восстановленная последовательность прямоугольных импульсов (фиг.Зе х) поступает на блок Il цикловой синхронизации и блок 10 тактовой синхронизации. Блок II цикловой синхронизации отслеживает начало и конец принятого тест-сигнала (фиг.Зз) и обеспечивает выдачу информации о прохождении сигнала, либо о пораже- Я . нии цикла передачи тест-сигнала. Информация с блока 11 цикловой синхро- низации поступает на выход устройст1117842 „щщ/ r =10 получим, что время измерения на частоте 400 Гц составит

6изм 400 г А. т,о 40

Соответственно для частот 800 Гц и 5

2800 Гц время измерения равно

15 чьм еоо 80 0,19 с;

15 и мгеоо 280 О ° 05 с

1О т.е. суммарное время измерения предложенным устройством составит т "1 +t +t. =620 мс изм4оо измвоо мз 28оо

Таким образом, получаем выигрыш во

15 времени в четыре раза. Это позволяет проконтролировать четыре канала связи эа то время, за которое аппаратура "АТМЕ" может осуществить контроль лишь одного канала связи.

При контроле канала связи предло. 20женное устройство позволяет получить эа один цикл контроля выборку значений случайной величины из и измерений (в нашем случае п =15). Среднее арифметическое данной выборки определяется выражением и х(п)=.Е х,/и, ()

1=1 где X; — значение измеряемой ве- . личины; — число измерения.

Оно представляет собой выборочное среднее из и измерений или оценку среднего значения, которое цолучи35 лось при п -е о . Тогда выборочную дисперсию одного цикла измерения можно определить по формуле (x,-х(п)) ()

" 1=1

При условии исключений систематических погрешностей предел х при (n) поо равен истинному значению ф измеряемой величины

Е1 х()=Д. (3) и" со

Возможное отклонение между средним арифметическим значением цикла измерений 7(„ (1) и истинным значением (3) характеризуется среднеквадратической погрешностью результата иэ измерений

5х(1

Из сопоставления уравнений (2 ) и (4 следует, что представление результата иэ серии и измерений в виде среднеарифметического значения х п1(1) позволяет уменьшить среднеквадратическую погрешность в Wn pas, т.е. в 1 7=2,65 раза.

Приведенные математические. вы-, кладки являются наглядным доказательством увеличения точности контроля в предложенном устройстве по сравнению с базовым устройством контроля каналов связи типа "АТМЕ".

Таким образом, выбор специальной структуры испытательных сигналов и введение новых блоков, позволяет существенно увеличить точность контроля канала связи, а также сократить время контроля при полной его автоматизации.

1 I 17842

Фиг.7

1117842

Редактор В.Данко

7277/43 Тираж 634 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

Филиал ППП "Патант", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 е

Составитель Е.Голуб

Техред И,Асталош Корректор А.Зимокосов