Устройство для контроля амплитудно-частотной характеристики канала связи

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ АМПЛИТУДНО- ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАНАЛА СВЯЗИ nd авт.св. № 1046949, отличающееся тем, что, с целью пов)т1ения точности контроля за счет коррекции сдвига частот между зондирующим и опорным сигналами, на приемной стороне первый выход анализатора входного сигнала подключен к второму входу корректора через введенньй блок коррекции, выполненньй в виде последовательно соединенных блока управления и корректора опорного сигнала, вход и выход которого являются соответственно входом и выходом коррекции.

союз сонктсних

-Ф --= со рллистичесних — РЕСПУБЛИР(1(Я) " 04 В 3/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 госулм стненный номитст eccl по дкллм изоБрктений и отнятий (61) 1046949 (21) 3609303/24-09 (22) 21.06.83 (46) 30.03.85. Бюл. М 12 (?2) С.А..Веселов ю (53) 621.395.664(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 1046949, кл. Н 04 В 3/46, 28.12.82 (прототип), (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

КАНАЛА СВЯЗИ п6 авт.св. Р 1046949, „„,SU„„>14 А о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повЬшения точности контроля за счет коррекции сдвига частот между зондирующим и опорным сигналами, на приемной стороне пЕрвый выход анализатора входного сигнала подключен к второму входу корректора через введеннъп блок коррекции, выполненнъп в виде последовательно соединенных блока управления и корректора опорного сигнала, вход и выход которого являются соответственно входом н выходом блока коррекции.

1148123

Ф

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для дистанционного контроля амплитудночастотной характеристики каналовсвязи без перерыва связи.

По основному авт.св. 11 - 1046949 известно устройство для контроля амплитудно-частотной .характеристики канала связи, содержащее на передающей стороне последовательно соединен- 10 ..ные автогенератор качающейся частоты, блок управления, ключ, сигнальный вход которого объединен с входом блока управления, и аттенюатор, а на йриемной стороне — ждущий генератор 35 качающейся частоты и последовательно соединенные коррелятор и блок индикации, а также анализатор входного сигнала, при этом первый и второй входы и первый и второй выходы анали- затора входного сигнала соединены соответственно с первым выходом коррелятора, с выходом ждущего генератора качающейся частоты, с вторым входом коррелятора.и с объединенными входом ждущего генератора качающейся частоты и вторым входом..блока индикации, а анализатор входного сигнала выполнен в виде блока блокировки контроля, выход сброса которого соединен с входами сброса формирователя управляющих сигналов, 1временного анализатора и частотного анализатора, первый вход которого является первым входом анализатора входного сигнала, вторым входом и первым и вторым выходами которого являются соответственно первый вход и выход блока блокировки контроля и первый выход формирователя управляющих сигналов, первый вход которого соединен с первым входом временного анализатора и первым выходом частотного анализатора, второй выход которого соединен с вторым входом формирователя управляющих сигналов, второй и третий выходы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами временного анализатора, первый, и второй выходы которого соединены с вторыми входами соответственно часм тотного анализатора и блока блокировки контроля (1).

Однако известное устройство характеризуется точностью контроля.

Цель изобретения — повышение точности контроля за счет коррекции сдвига частот между зондирующим и опорным сигналами.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для контроля амплитудно-частотной характеристики канала связи, содержащем на передающей стороне последовательно соединенные автогенератор качающейся частоты, блок управления,- ключ, сигнальный вход которого объединен с входом блока управления, и аттенюатор, а на приемной стороне ждущий генератор качающейся частоты и последовательно соединенные коррелятор и, блок индикации, а также анализатор вх6дного сигнала, при этом первый и второй входы и первый и второй выходы анализатора входного сигнала соединены соответственно с первым выходом коррелятора, с выходом ждущего генератора качающейся частоты, с вторым входом коррелятора и с объединенными входом ждущего генератора качающейся частоты и вторым входом блока индикации, а анализатор входного сигнала выполнен в виде блока блокировки контроля, выход сброса которого соединен с входами сброса формирователя управляющих сигналов, временного анализатора и частотного анализатора, первый вход которого является входом анализатора входного сигнала, вторым входом и первым и вторым выходами которого являются соответственно первый вход и выход блока блокировки контроля и первый выход формирователя управляющих сигналов, первый вход которого соединен с первым входом временного анализатора и первым выходом частотного анализатора, вто рой выход которого соединен с вторым входом формирователя управляющих сигналов, второй и третий выходы которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами врем нного анализатора, первый и второй выходы которого соединены с вторыми входами соответственно частотного анализатора и блока блокировки контроля, на приемной стороне первый выход анализатора входного сигнала подключен к второму входу коррелятора через введенный блок коррекции, выполненный в виде последовательно соединенных блока управления .и корректора опорного сигнала, вход и выход которого являются соответственно входом и выходом блока коррекции.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого

3 1148 устройства;на фиг.2 — блок управления и корректор опорного сигнала блока коррекции, вариант выполнения.

Устройство для контроля амплитудно-частотной характеристики канала

5 связи содержит {фиг. 1) на передающей стороне автогенератор 1 качающейся частоты, блок 2 управления, ключ 3 и аттенюатор 4, а на приемной стороне - блок 5 индикации, коррелятор 6, 1р ждущий генератор 7 качающейся частоты, анализатор 8 входного сигнала, состоящий из блока 9 блокировки контроля, частотного анализатора 10, временного анализатора 1 1 и формирователя 12 управляющих сигналов, блок

13 коррекции, состоящий иэ корректора 14 опорного сигнала и блока 15 управления, причем приемная и пере-. дающая стороны соединены каналом 16 связи.

Корректор 14 опорного сигнала состоит из (фиг.2) эквивалентов 17—

21 переприемного участка, ключей

22 — 25 и элементов. 26 1- 29 НЕ.

Блок 15 управления блока 13 коррек-ции состоит из (фиг.2) переключателя 30 и диодов 31. — 33.

Устройство работает следующим образом. ЗО

В исходном состоянии после включения питания ключ 3 разомкнут. Лвтогенератор 1 качающейся частоты циклически перестраивается в полосе час- тот проверяемого канала 16 связи и

35 его зондирующий сигнал с необходимым уровнем поступает на сигнальный вход ключа 3 и вход блока 2 управления.

При измене»»ии текущего значения частоты от минимального к максимальному на управляющий вход .ключа 3 из блока

2 управления поступает управляющее напряжение,под действием которого ключ 3 замыкается и экстрирующий сигнал с необходимым уровнем и изменяющейся частотой с выхода автогенератора 1 качающейся частоты через ключ

3 и аттенюатор 4 начинает поступать на вход .контролируемого канала 16 связи, не нарушая его нормальной рабо50 ты. При изменении текущего значения от максимального к минимальному ключ

3 размыкается и напряжение зондирующего сигнала не поступает на вход канала 16 связи.

Перед включением питания на прием" ной стороне оператор при помощи формирователя 12 управляющих сигналов

123 и блока 15 управления в зависимости от числа переприемных участков проверяемого канала 16 связи задает режим работы корректора 14 опорного сигнала. После включения питания на приемной стороне анализатор 8 входного сигнала готов к приему информации, а ждущий генератор 7 качающейся частоты и блок 5 индикации готовы к запуску.

На вход канала 16 связи поступает зондирующий сигнал с необходимым уровнем. С выхода канала 16 связи аддетивная смесь шумов полезного и зондирующего сигналов поступает на первые входы коррелятора 6 и анализатора 8 входного сигнала. При появлении начальной частоты составляющей зондирующего сигнала на выходе канала 16 связи сигнал на выходе коррелятора 6 по прежнему равен О, так как запуска ждущего генератора 7 еще не произошло. Анализатор 8 входного сигнала в процессе работы с помощью блока 9, частотного анализатора 10 и временного анализатора 11 осуществляет определение наличия зондирующего сигнала в контролируемом канале

16 связи. Определение наличия зондирующего сигнала осуществляется по частотно-временному методу, которьп» заключается в том, что скорость изменения текущего значения частоты зондирующего сигнала, а следовательно, и временные промежутки между отдельными частотными составляющими зондирующего сигнала постоянны и также известны априорно. Выбирается несколько контролируемых частот {как минимум две) и, используя знание момента времени появления одной контролируемой частоты по отношению к другой, определяется наличие в канале связи зондирующего сигнала, а, используя знание временных интервалов между отдельными. составляющими зондирующего сигнала данного цикла и началом нового цикла изменения частоты зондирующего сигнала анали-: затора 8 входного сигнала, осуществляет прогнозирование времени появле.ния начальной частоты последующих циклов контроля без учета наличия в канале 16 связи фазочастотных искажений. Поэтому первьп» цикл изменения.частоты зондирующего сигнала ис»пользуется анализатором 8 входного сигнала для прогноза .появления наВ 11481 чальной частоты зондирующего сигиаля очередного цикла. После, окончания первого цикла изменения частоты зондирующего сигнала начинается новый цикл контроля, который задается формирователем 12 анализатора 8. На ос5 новании информации, полученной в ходе предыдущего цикла, анализатор 8 входного сигнала в определенный момент времени производит запуск блока 5 индикации и ждущего генератора 7 качающейся частоты посредством импульса, который появляется на первом выходе анализатора 8 входйого сигнала.

Опорное напряжение с выхода ждущего 5 генератора 7 качающейся частоты начинает поступать через второй вход и выход анализатора 8 входного сигнала на вход блока 13 коррекции. В блоке

13 коррекции корректор 14 опорного

20 сигнала обеспечивает замедление отдельных частотных составляющих опор ного сигйала такое же, какое вносит канал 16 связи частотным составляющим зондирующего сигнала. В результате этого опорный сигнал с начальным значением текущей частоты появляется . в тот момент на втором входе корреля— тора 6, когда на первый вход коррелятора 6 поступает зондирующий сиг" нал с тем же значением частоты. При синхронной перестройке автогенератора 1 качающейся частоты и ждущего генератора 7 качающейся частоты опорный сигнал с выхода послецнего через айализатор 8 входного сигнала и блок

13 коррекции поступает на второй вход коррелятора б, в котором происходит оптимальная обработка прошед шего через канал 16 связи зондирующего сигнала на фоне шумов и полезного сигнала канала 16 связи, который для коррелятора 6 является помехой Свертка спектра зондирующего сигнала в корреляторе б происходит в полосе частот, которые значительно меньше полосы частот проверяемого канала 16 связи. Если модуляционные характеристики автогенератора 1 качаю" щейся частоты и ждущего генератора

1 качающейся частоты идентичны и

50 внесенная коррекция блоком 13 коррекции опорного сигнала соответствует имеюшимся в канале 16 связи фазачастотным искажениям, то полоса коррелятора б может составить единицы иди десятки герц, что позволяет выделить свернутый по спектру зондирующий сигнал из шумов канала 16 связи.

Помехоз яшии1Р1! }1Р ст}> ь о",1! (11 l торя 6 11 1и

ВОЗДЕйСтВИИ ИЯ ЕГО Вко, IIO.ГIЕЗИЬ)Х сиГHBJIoB ка11;1чя 1 6 сВЯзи ОбРспРчиняется выбором баэь1 В зондирующего сигнала (В = ЛЕТ, где л à — полоса. частот канала связи 16,, а Т вЂ” время перестройки в полосе dP); которое

1за.счет большого времени перестройки выбирается значительно больше единицы.

Поэтому зондирующий элемент с базой В >) 1 и полезные сигналы канала

16 связи, имеющие В 1, являются взаимно совместными. Уровень помех от полезных сигналов контролируемого канала 16 связи определяется коэффициентом перехода помех К = 1/В, кото-— рый, например, при В = 1000. составит всего К = 0,001. Выходной сигнал с выхода коррелятора б, пропорциональный амплитудно-частотной характерис-., тике канала 16 связи поступает в блок

5 индикации. Одновременно с процессом обработки информации о состоянии амплитудно-частотной характеристики продолжается анализ сигналов, поступающих из канала 16 связи а лализатором 8 входного сигнала.

Если по какой-то причине в процессе контроля на выходе канала 16 связи пропадает зондирующий сигнал,. то анализатор 8 входного сигнала, определив это,путем отсутствия в определенный момент времени ойределенной контролируемой частоты„ прерывает процесс контроля. В результате чего на втором выходе анализатора 8 входного сигнала опорное напряжение становится равным О, обработка. в корреляторе 6 прекращается и информация перестает поступать на вход блока 5 индикации.

Перед началом проведения контроля оператор устанавливает переключатель

30 (фиг.2) блока 15 управления в положение, соответствующее числу переприемных участков контролируемого канала 16 связи. После включения питания через замкнутый переключатель

30 уровень лог, "1" приложен к вхо- ду соответствующего элемента 26

29 НЕ корректора 141, который подключен к данному входу переключателя 30 и через диоды 31 — 33 к другим с о меньшим порядковым нокерс1л элементам НЕ. Например, пусть кснтролируемыи канал 16 связи состоит из трех

ПЕРЕПРИЕМНЫХ УЧаСтКОВ. ТИГДЯ ПСРЕКЛЮчатель 30 необходимо 1И1с T;Il.èòü в положение 3 . В этом с.1у 1;1л. ;ро- ень тФ þ1

Составитель Е. Голуб

Редактор И. Киштулинец, Техред Л.Коцюбняк . Корректор С. Черни

Заказ 1605/44 Тираж 659 . Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал HIHI "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 Il48 лог. "1" приложен к элементу 27 НЕ непосредственно, à через диод 31 к элементу 26 HE. В результате этого ключи 22 и 23 переходят в разомкнутое состояние, а остальные ключи

24 и 25 по-прежнему в замкнутом сос" тоянии. Таким образом, для прохождения опорного сигнала образуется следующая цепь: эквивалентны 17-19 переприемного участка и далее через замкнутые ключи 24 и 25, которые шунтируют остальные эквиваленты,20 и 21 переприемного участка, т.е. тракт прохождения зондирующего сигнала эквивалентен прохождению зонди рующим сигналом по.каналу 16 связи с тремя переприемными участками. Корректор 14 опорного сигнала, внося для той или иной частотной составляющей опорного сигнала такие же фазочастотные искажения, какие вносит канал 16 связи, частотным составляющим зондирующего сигнала обеспечивает синхронное изменение частот на первом и

123 8 втором входах коррелятора 6, сужая тем самым его полосу пропускания и .снижая случайную составляющую лог= решности контроля путем уменьшения сдвига по частоте между зондирующим и опорным сигналами.

Введение блока 13 коррекции позволяет предотвратить указанный выше сдвиг по частоте, сузить тем самым

1п полосу пропускания коррелятора 6 и повысить точность контроля. В качест" ве эквивалента переприемного участка можно использовать последовательное соединение двух канальных фильт-. ров такого вида канала, амплитудно" частотную характеристику которого необходимо контролировать.

Таким образом, введение блока коррекции позволяет избежать сдвига по частоте между опорным и зондирующим сигналом и обеспечить повышение точности контроля за счет уменьшения случайной составляющей погреш" ности контроля.