Устройство для автоматической коррекции амплитудно- частотных искажений трактов систем передачи информации

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ АМШИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ИСКАЖЕНИЙ ТРАКТОВ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ, содержащее на передающей стороне программный блок управления, основной выход которого соединен с входом первого синтезатора частот, выход которого соединен с первым входом регулируемого усилителя, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, а выход - с вторым входом регулируемого усилителя, и первый блок согласования, выход которого соединен с входом тракта связи, а на приемной стороне расположен корректор , вход и выход которого соединены соответственно с выходом тракта связи и входом второго блока согласования, выход которого соединен с первым входом перемножителя , выход которого через последовательно соединенные фильтр промежуточной частоты и выпрямитель подключен к первому входу блока вычитания и к входу блока синхронизации , первый и второй выходы: которого соединены соответственно с первым входом блока управления и с входом переключателя частот, выходы которого подключены к соответствующим входам блока регуляторов и блока управления синтезатором, выход которого соединен с входом второго синтезатора частот, выход которого подключен к второму входу перемножителя, причем выход блока вычитания подключен к первым входам блока сравнения канала завышения и блока сравнения канала занижения, выхо, которых соедине (Л ны соответственно с вторым и третьим входами блока управления, выходы которого соединены с другими входами блока регуляторов, выходы которого соединены с управляющими входами корректора, отличающееся тем, что, с целью повыО ) шения точности коррекции путем ком пенсации изменения коэффициентов передачи цепей преобразования измерительного и опорного сигналов, на передающей стороне введен перео ключатель, выход и первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с входом первого блока согласования, с выходом регулируемого усилителя, выходом генератора опорной частоты и дополнительным выходом программного блока управления , а на приемной стороне введен регулируемьп источник опорных сигналов, вход и первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с одним из выходов

(19) (Н) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) НО В" 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3606106/24-09 (22) 08.06.83 (46) 07.07.85. Бюл. Ф 25 (72) В.И. Лифшиц,. В.Д. Москвитин и В.И. Полянский (53) 621.396.66 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 282408, кл. Н 04 N 5/14, 1969.

Патент ФРГ У 1130002, кл. 21 А 36/13, опублик. 1962.

Авторское свидетельство СССР

N 1020995, кл. Н 04 В 3/04, 1981 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ИСКАЖЕНИЙ ТРАКТОВ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ, содержащее на передающей стороне программный блок управления, основной выход которого соединен с входом первого синтезатора частот, выход которого соединен с первым входом регулируемого усилителя, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, а выход — с вторым входом регулируемого усилителя, и первый блок согласования, выход которого соединен с входом тракта связи, а наприемной стороне расположен корректор, вход и выход которого соединены соответственно с выходом тракта связи и входом второго блока согласования, выход которого соединен с первым входом перемножителя, выход которого через последовательно соединенные фильтр промежуточной частоты и выпрямитель подключен к первому входу блока вычитания и к входу блока синхронизации, первый и второй выходы: которого соединены соответственно с первым входом блока управления и с входом переключателя частот, выходы которого подключены к соответствующим входал блока регуляторов и блока управления синтезатором, выход которого соединен с входом второго синтезатора частот, выход которого подключен к второму входу перемножителя, причем выход блока вычитания подключен к первым вхо, дам блока сравнения канала завышения и блока сравнения канала занижения, выходы которых соединены соответственно с вторым и третьим входами блока управления, выхо- . ды которого соединены с другими входами блока регуляторов, выходы которого соединены с управляющими входами корректора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности коррекции путем компенсации изменения коэффициентов передачи цепей преобразования измерительного и опорного сигнапов, на передающей стороне введен переключатель, выход и первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с входом первого блока согласования, с выходом регулируемого усилителя, выходом генератора опорной частоты и дополнительным выходом программного блока управления, а на приемной стороне введен регулируемый источник опорных сигналов, вход и первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с одним иэ выходов блока регуляторов, вторым входом блока вычитания, вторым входом блока сравнения канала завышения и вторым входом блока сравнения канала занижения, а дополнительный выход переключателя частот соеди1166316 нен с дополнительными входами блока управления синтезатором, блока регуляторов н третьими входами блока сравнения канала завышения и блока сравнения канала занижения

Изобретение-относится к электросвязи и может использоваться для автоматической коррекции искажений амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) трактов систем передачи информации.

Цель изобретения — повышение точности коррекции путем компенсации изменения коэффициентов передачи цепей преобразования измерительного и опорного сигналов.

На фиг.! приведена структурная электрическая схема устройства для автоматической коррекции амплитудно-частотных искажений трактов систем передачи информации, на фиг.2— структурная электрическая схема регулируемого источника опорных сигналов.

Устройство содержит на передающей стороне программный блок управления, первый синтезатор 2 частот, регулируемый усилитель 3, генератор 4 опорной частоты, компаратор 5, первый блок 6 согласования, переключатель 7, тракт 8 связи,а на приемной стороне — корректор 9, второй блок 10 согласования, перемножитель 11, фильтр !2 промежуточной частоты, выпрямитель .

13, блок 14 вычитания, блок 15 сравнения канала занижения, блок 16 сравнения канала завышения,, блок 17 управления, блок 18 регуляторов, переключатель 19 частот, блок 20 управления синтезатором, второй синтезатор 21 частот, блок 22 синхронизации и регулируемый источник

23 опорных сигналов.

Регулируемый источник 23 опорных сигналов (фиг.2) может быть выполнен, например, в виде двух аналогичных каналов 24 и 25, состоящих иэ ограничительных резисторов 26 и 27, стабилитронов 28 и 29, регулируемых резисторов 30 и 31 и весовых резисторов 32-35.

Устройство работает следующим образом, Программный блок 1 управления формирует управляющий сигнал (код .частоты), который с его выхода поступает на вход первого синтеза-!

О тора 2 частот. В соответствии с управляющим сигналом первый синтезатор 2 частот формирует синусоидальнь:и измерительный сигнал с час-. готой u); и амплитудой Ц; (где !

5 = 1,...,N — номер измерительной частоты). Значение и>; частоты i-ro измерительного сигнала соответствует значениям частот контроля

АЧХ корректируемого тракта 8 связи.

20 С выхода первого синтезатора 2 частот измерительный сигнал. поступает на первый нход регулируемого усилителя 3, с выхода которого поступает на первые входы переклю25 чателя 7 и компаратора 5. На вторые входы переключателя 7 и компаратора

5 с выхода генератора 4 опорной частоты поступает опорный сигнал с частотой и1 и амплитудой U щ Компаратор 5 осуществляет сравнео . ние амплитуды U . .измерительного curi нала на выходе регулируемого усилителя 3 с амплитудой U сигнала опорной частоты. Результирующее напряжение с выхода компаратора 5 поступает на второй вход регулируемого усилителя 3 который за счет автоматической регулировки усиления устанавливает амплитуду измерительного сигнала приблизительно равной . амплитуде сигнала опорной частоты, т.е. Н х Ц

В соответствии с заданной программой программный блок 1 управлез ния формирует управляющий сигнал, который с дополнительного выхода программного блока 1 управления поступает на третий вход переключателя 7. В результате действия управляющего сигнала переключатель 7 устанавливается в такое состояние, при котором на его выход поступает сигнал опорной частоты или измерирительный сигнал.

Сигнал с выхода переключателя

7 через первый блок 6 согласования поступает на вход тракта 8 связи, с выхода которого сигнал через последовательно соединенные корректор 9 и второй блок 10 согласования поступает на первый вход перемножителя 11. На второй вход последнего поступает сигнал с выхода второго синтезатора 21 частот.

С выхода перемножителя 11 сигнал поступает на вход фильтра 12 проме-. жуточной частоты, выделяющего изме-. рительный сигнал или сигнал опорной частоты на промежуточной частоте, ко торая определяется разностью частот сигналов, поступающих на первый и второй. выходы перемножителя 11. С выхода фильтра 12 промежуточной частоты сигнал поступает на вход выпрямителя 13, который преобразует переменное напряжение сигнала промежуточной частоты в сигнал пос- тоянного напряжения положительной полярности.

Если разность частот сигналов, поступающих на первый и второй выходы неремножителя 11, не соответствует промежуточной частоте, то сигнал на выходе фильтра 12 промежуточной частоты отсутс твует и, следовательно, отсутствует сигнал на выхо де выпрямителя 13, выход которого соединен с входом блока 22 синхронизации. При отсутствии сигнала на входе блок 22 синхронизации формирует сигналы на первом и вТором выходах. Эти сигналы поступают соответственно на первый вход блока 17 управления и на вход переключателя

19 частот и соответственно блокируют блок 17 управления и переводят пере-, ключатель 19 частот из состояния в состояние i+1. Переключатель 19 частот переключает i-й регулятор блока 18 регуляторов из режима "Регулировка" в режим ."Блокировка", а (i+1)-й регулятор блока 18 регулято

1166316 4 . ров из режима "Блокировка" в режим

"Регулировка" и воздействует на блок 20 управления синтезатором, который изменяет код частоты с .i-й комбинации на (i+1)-ю. Если по истечении заданного. промежутка времени сигнал на выходе выпрямителя 13 не появился, то блок 22 синхронизации формирует управляющий сигнал на

10 втором выходе, который поступает на вход переключателя 19 частот и переводит его в следующее состояние. Процесс повторяется до появления сигнала на выходе выпрямителя 13. При появлении на выходе вы-, прямителя 13 сигнала блок 22 син хронизации снимает блокировку с блока 17 управления и блокирует переключатель 19 частот.

Если по тракту связи передается сигнал опорной частоты, то для его выделения на приемной стороне на выходе фильтра 12 промежуточ25 ной частоты переключатель 19 частот устанавливается в состояние 0+1.

При этом с дополнительного выхода переключателя 19 частот сигнал поступает на дополнительный вход блока 18 регуляторов и переводит со30 ответствующий регулятор из режима

"Блокировка" в режим "Регулировка" . а также поступает на соответству1ощий вход блока 20 управления синтезатором. Последний формирует код

3$ частоты, в соответствии с которым второй синтезатор 21 частот формирует на втором входе перемножителя

11 сигнал, частота которого равна сумме опорной и промежуточной час40 тот. Сигнал опорной частоты с выхода фильтра 12 промежуточной частоты поступает на вход выпрямителя 13, на выходе которого уровень сигнала пропорционален результирующему коэф45 фициенту передачи тракта 8 связи и

- корректора 9 на опорной частоте.

Сигнал с выхода выпрямителя

13 поступает на первый вход блока

14 вычитания, на второй вход кото50 рого с первого выхода регулируемого источника 23 опорных сигналов поступает постоянное опорное напряжение положительной полярности.

В блоке 14 вычитания происходит

55 формирование сигнала ошибки, уровень которого равен разности уровней сигналов. поступающих на его первый и второй входы. С выхода блока

5 1

14 вычитания сигнал ошибки поступает на первые входы блока 15 сравнения канала занижения и блока 16 сравнения канала завышения, на вторые входы которых поступают постоянные опорные напряжения соответственно с третьего и второго выходов регулируемого источника 23 опорных сигналов. Опорные напряжения на втором и,третьем выходах регулируемого источника 23 опорных сигналов имеют соответственно положительную и отрицательную полярности. На третьи входы блока 15 сравнения канала занижения и блока 16 сравнения канала завышения с дополнительного выхода переключателя 19 частот поступает управляющий сигнал, который путем уменьшения пороговых уровней повьппает точность блоков

15 и 16 сравнения канала занижения и канала завышения.

Блоки 15 и 16 сравнения канала занижения и канала завьпиения оцекивают уровень сигнала ошибки на выходе блока 14 вычитания.

Если уровень сигнала ошибки ниже нормы, т.е. имеет отрицательную полярность и величину, превышающую уровень отрицательного порога блока 15 сравнения канала занижения, то на его выходе формируется управляющий сигнал, который поступает на третий вход блока 17 управления.

Последний формирует команду на включение соответствующего регулятора блока 18 регуляторов в режим увеличения уровней опорных. напряжений на выходах регулируемого источника 23 опорных сигналов.

Увеличение уровней опорных напряжений на выходах регулируемого источника 23 опорных сигналов (фиг.2) осуществляется путем уменьшения величин сопротивлений регулируемых резисторов 30 и 31 при изменении на их управляющих входах сигнала, поступающего с выхода соответствующего регулятора блока

18 регуляторов, и происходит до тех пор, пока уровень опорного сигнала на первом выходе регулируемого источника 23 опорных сигналов не станет равен уровню сигнала опорной частоты с заданной точностью. В этом случае на выходе блока 15 сравнения канала занижения формируется управляющий сигнал, 166316 6

1О !

55 который поступает на третий вход блока 17 управления. Последний формирует команду на запоминание данным регулятором блока 18 регу- ляторов состояния, соответствующего требуемым уровням опорных сигналов на выходах регулируемого источника 23 опорных сигналов, и блокирует этот регулятор.

Если уровень сигнала ошибки выше нормы, т.е. имеет положительную полярность и величину, превышающую уровень положительного порога блока 16 сравнения канала завышения, то íà его выходе формируется управляющий сигнал, который поступает на второй вход блока 17 управления. Последний формирует команду на включение соответствующего регулятора блока 18 регуляторов в режим уменьшения уровней опорных напряжений на выходах регулируемого источника 23 опорных напряжений. Уменьшение уровней опорных напряжений на выходах регулируемого источника 23 опорных сигналов (фиг.2) осуществляется путем увеличения величин сопротивлений регулируемых резисторов 30 и 31 при изменении на их управляющих входах сигнапа, поступающего с выхода соответствующего регулятора блока

18 регуляторов, и происходит до тех пор, пока уровень опорного сигнала на первом выходе регулируемого источника 23 опорных сигналов не станет равен уровню сигнала опорной частоты с заданной точностью. В этом случае на выходе блока 16 сравнения канала завышения формируется управляющий сигнал, который поступает на второй вход блока 17 управления. Последний формирует команду на запоминание данным регулятором блока 18 регуляторов состояния, соответствующего требуемым уровням опорных сигналов на выходах регулируемого источника с

23 опорных сигналов, и блокирует этот регулятор.

Если уровень сигнала ошибки удовлетворяет норме, т.е. имеет положительную или отрицательную .полярность и величину меньше уровня соответственно положительного порога блока 16 сравнения канала за вьппения или отрицательного порога

7 1 блока l5 сравнения канала занижения, то с выхода блока 17 управления в блок 18 регуляторов управляющих команд не поступает. Уровни опорных сигналов на выходах регулируемого источника 23 опорных сигналов в данном случае не меняются.

Таким образом, при передаче по тракту 8 связи сигнала опорной частоты на выходах регулируемого источника 23 опорных сигналов устанавливаются опорные напряжения, которые пропорциональны результирующему коэффициенту передачи тракта 8 связи и корректора 9 на опорной частоте, .е. осуществляется калибровка устройства.

По истечении заданного времени, отводимого на калибровку. устройства, на передающей .стороне программный блок I управления формирует управляющие сигналы, в соответствии с которыми первый синтезатор 2 формирует измерительный сигнал с соответствующей частотой, а переключатель 7 устанавливается в такое состояние, . при котором на его выход поступает измерительный сигнал. На приемной стороне посредством действия блока

22 синхронизации переключатель 19 частот переходит в состояние, соответствующее данному измерительному сигналу, и формирует управляющие сигналы, в соответствии с которыми посредством действия блока

20 управления синтезатором и второго синтезатора 21 частот на втором входе перемножителя 11 формируется сигнал соответствукнцей частоты, происходит переключение соответствующего регулятора блока 18 регуляторов из режима "Блокировка" в режим "Регулировка" и путем увеличения пороговых уровней понижается точность блоков 15 и 16 сравнения канала занижения и канала завьппения.

Измерительный сигнал с .выхода фильтра 12 промежуточной частоты через выпрямитель 1З поступает на первый вход блока 14 вычитания, на выходе которого формируется сигнал ошибки, пропорциональный разности значений результирующих коэффициентов передачи тракта 8 связи и корректора 9 на опорной и измерительной частотах, т.е. искажению АЧХ на данной частоте контроля. Блоки 15 и

16 сравнения канала занижения и

166316 канала завьппения оценивают уронень сигнала опп бки. Если уровень сигнала ошибки не удовлетворяет заданной норме, то блок 17 управления формирует команду на включение данного регулятора в режим уменьшения или увеличения коэффициента передачи . корректора 9 на данной частоте. В результате регулировки корректора 9

I0 АЧХ на данной частоте и уровень

В процессе длительного функцио40 нирования устройства происходит старение его элементон и изменение внешних условий его функциониронания. Это приводит к изменению коэффициентов передачи элементов

45 устройства. Однако, поскольку цепь преобразования измерительного сигнала и цепь преобразования сигнала опорной частоты на приемной стороне одна и та же и состоит из

50 перемножителя, фильтра промежуточной частоты и выпрямителя, то разность коэффициентов передачи цепей преобразования измерительного сигнала и сигнала опорной частоты равна

5 нулю, т.е.,изменение коэффициентов

55 передачи элементов устройства не приводит к появлению дополнительных искажений А Ъ

35 данного измерительного сигнала устанавливается в пределах заданных норм.

Блок 17 управления формирует команду на запоминание данным регулятором блока 18 регуляторов состояния, соответствующего требуемому коэффициенту передачи корректора 9 на да. ной частоте, и блокирует данный регулятор.

Аналогичным образом, в соответствии с заданной программой осуществляется коррекция искажений ВЧХ на других частотах контроля тракта 8 связи.

Осуществляемая в соответствии с заданной программой калибровка устройства позноляет постоянно поддерживать с высокой точностью значения уровней опорных напряжений пропорциональными результирующему коэффициенту передачи тракта 8 связи и корректора 9 на опорной частоте. Поэтому предлагаемое устройство, также как и известное, осуществляет коррекцию искажений АЧХ относительно коэффициента передачи . системы тракт связи — корректор на опорной частоте.

1166316

Составитель А. Сеселкин

Редактор И. Николайчук Техредл.Мартяшова Корректор Е. Сирохман

Заказ 4323/54 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий, 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4