Устройство для измерения амплитудно-частотных характеристик каналов связи

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМШ1ЙТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КАНАЛОВ СВЯЗИ, содержащее последовательно соединенные программгалй блок, измерительный генератор и первый регулируемый четырехполюсник, подключенный к входу прямого канала, измерительный блок, последовательно соединенные первый пороговьй блок и первый блок управления, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом программного блока и вт( входом первого регулируемого чет«фехполюсника, вход первого порогового блока подключен к выходу обратного канала и соединен с первым входом измерительного блока, второй и управляющий входы ко-, торого соединены соответственно с входом прямого канала и выходом первого порогового блока, коммутатор и второй пороговый блок, входы которых объединены, а выход второго порогового блока соединен с управляющим входом коммутатора, выход которого подключен к входу обратного канала, отличающееся тем, что, с целью повышения его точности путем дополнительного регулирования , в него введены первый и второй элементы И, форьшрователь импульсов , элемент НЕ и последовательно соединенные третий пороговый блок, второй блок управления и второй регул ируеьямй четырехполюсник, при этом вь1ход прямого канала подключен к входу третьего порогового блока и к второму входу второго регулируемого четырехполюсника, выход которого сое (/) динен с объединенными входами коммутатора и второго псфогового блока, выход которого подключен к входам формирователя импульсов и элемента НЕ, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И, выход которого подклюО ) CR) чен к второму входу второго блока управления , третий вход которого соедиbo нен с выходом первого элемента И, KD второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, второй выход третьего порогового блока подключен к третьему входу первого элемента И и к второму входу второго элемента И.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИН (! 9) (1() 4 (51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 3613855/24-09 (22) 01. 07. 83 (46) 07.07.85. Бюл. У 25 (72) В.А.Бовтрук (53) 621. 395. 124 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР 1 . Ф 628616, кл. Н 04 В 3/46, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

У 568168, кл. Н 04 В 3/46, 1975 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

АИПЛЙТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

КАНАЛОВ СВЯЗИ, содержащее последовательно соединенные программный блок, измерительный генератор и первый регулируемый четырехполюсник, подключенный к входу прямого канала, измерительный блок, последовательно соединенные первый пороговый блок и первый блок управления, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом программного блока и вторым входом первого регулируемого четырехполюсника, вход первого порогового блока подключен к выходу обратного канала и соединен с первым входом измерительного блока, второй и управляющий входы которого соединены соответственно с входом прямого канала и выходом первого порогового блока, коммутатор ф и второй пороговый блок, входы которых объединены, а выход второго порогового блока соединен с управляющим входом коммутатора, выход которого подключен к входу обратного канала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыпения его точности путем дополнительного регулирования, в него введены первый и второй элементы И, формирователь импульсов, элемент НЕ и последовательно соединенные третий пороговый блок, второй блок управления и второй регулируемый четырехлолюсник, при этом выход прямого канала подключен к входу третьего порогового блока и к второму входу второго регулируемого четырехполюсника, выход которого соединен с объединенньи(и входами коммутатора и второго порогового блока, выход которого подключен к входам формирователя импульсов и элемента НЕ, выход которого подключен к первым входам первого И второго элементов И, выход которого подключен к второму входу второго блока управления, третий вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, второй выход третьего порогового блока

Ю подключен к третьему входу первого элемента И и к второму входу второго элемента И.

1 16632 1

Изобретение относится к технике многоканальной связи и может использоваться при контроле отклонения остаточного затухания каналов связи.

Известно устройство для измерения 5 характеристик каналов связи, содержащее на.передающем ближнем конце генератор качающейся частоты, на дальнем конце - первый блок согласования, выход которого через последовательно 10 соединенные калибратор напряжения, амплитудный детектор и преобразователь напряжение-частота подключен к первому входу второго блока согласования, второй вход которого соединен 15 с выходом калибратора напряжения через удлинитель, на приемном ближнем конце выход блока согласования подключен через последовательно соединенные фильтр верхней частоты и амп- 20 литудный детектор к другому входу сумматора и первому входу второго переключателя, второй вход которого соединен с выходом сумматора и первым входом первого переключателя, а тре- 25 тий — с другим выходом частотного детектора и другим входом первого переключателя, причем выход блока согласования подключен также к последовательно соединенным ограничителю и упомянутому частотному детектору, а выход второго переключателя подключен к входу индикатора, при этом калибратор напряжения выполнен в виде параллельно соединенных ограничителя амплитуды и фильтра верхней частоты 1 j.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство 40 для измерения амплитудно-частотных характеристик каналов связи, содержащее последовательно соединенные программный блок, измерительный генератор и первый регулируемый четырехпо- 45 люсник, подключенный к входу прямого канала, измерительный блок, последовательно соединенные первый пороговый блок и первый блок управления, второй вход и выход которого соединены соот-50

Я ветственно с выходом программного блока и вторым входом первого регулируемого четырехполюсника, вход первого порогового блока подключен к выходу обратного канала и соединен с первым входом измерительного блока . второй и управляющий входы которого соединены соответственно с входом прямого канала и выходом первого порогового. блока, коммутатор и второй пороговый блок, входы которых объединены, а выход второго порогового блока соединен с управляющим входом коммутатора, выход которого подключен к входу обратного канала P2 j.

Недостаток известных устройств— низкая точность..

Цель изобретения — повышение точно ти устройства путем дополнительного регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения амплитудно-частотных характеристик каналов связи, содержащее последовательно соединенные программный блок, измерительный генератор и первый регу лируемый четырехполюсник, подключенный к входу прямого канала, измери- . тельный блок, последовательно соединенные. первый пороговый блок и первый блок управления, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом программного блока. и вторым входом первого регулируемого четырехполюсника, вход первого порогового блока подключен к выходу обратного канала и соединен с первым входом измерительного блока, второй и управ.— ляющий входы которого соединены соответственно с входом прямого канала.и выходом первого порогового блока,коммутатор и второй пороговый блок, входы которых объединены, а выход второго порогового блока соединен с управляющим входом коммутатора, выход которого подключен к входу обратного канала, введены первый и второй элементы И, формирователь импульсов, элемент НЕ и последовательно соединенные третий пороговый блок, второй блок управления и второй регулируемый четырехполюсник, при этом выход прямого канала подключен к входу третьего порогового блока и к второму входу второго регулируемого четырехполюсника, выход которого соединен с объединенными входами коммутатора и второго порогового блока, выход которого подключен к входам формирователя импульсов и элемента НЕ, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И, выход которого подключен к второму входу второго блока управления, третий вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй вход которого соеУстройство работает следующим образом.

Поступивший от программного блока

1 тактовый импульс производит уста- 36 новку частоты со„(фиг.2a) измеритель. ного генератора 2 и с помощью первого блока 5 управления установку первого регулируемого четырехполюсника

3 в положение максимального затухания. Затем с задержкой (примерно 20.30 мс) от первого блока 5 управления в момент времени (фиг.2 6) t=0 начина-. ет поступать последовательность импульсов на второй вход первого регу- 40 лируемог9 четырехполюсника 3, в результате чего на его выходе напряжение (уровень) измерительного сигнала постепенно по линейному закону увеличивается. Аналогичным образом на-, 45 пряжение измерительного сигнала изменяется на выходах прямого канала 19 и второго регулируемого четырехполюсника 9 (фиг.26), причем положительная полуволна поступает на вы- 50 ход второго регулируемого четырехполюсника 9 из-за задержки в прямом канале 19 в момент времени t< . В это время на вход прямого канала 19 начинает уже поступать другая полувол- 55. на (фнг. 2 6) .

При достижении измерительным сигналом заданного уровня (уровня сраба3 116 динен с выходом формирователя импульсов, второй выход третьего порогового блока подключен к третьему входу первого элемента И и к второму входу второго элемента И.

На фнг.1 представлена структурная электрическая схема предложенного устройствами-на фиг.2 — эпюры напря" жений,.поясняющие работу устройства..

Устройство для измерения амппйтуд" 1 ,но-частотных характеристик каналов связи содержит программный блок измерительный генератор 2, первый регулируемый четырехполюсник 3, первый пороговый блок 4, первый блок

5 управления, измерительный блок 6, коммутатор 7, второй пороговый блок

8, второй регулируемый четырехполюсник 9, третий пороговый блок 10, элемент НЕ 11 формирователь 12 импульсов, первый 13 и второй 14 элементы И, второй блок 15 управления,,состоящий из триггера 16, генератора 17 импульсов и элементы ИЛИ 18.

Кроме того, показаны прямой 19 и. обратный 20 каналы.

6321 4 тывания третьего порогового блока

10) в момент времени t третий поро2 говый блок 10 срабатывает, в результате чего на его первый выход .поступает короткий импульс, а на второй— постоянный сигнал, например, положительной полярности. Короткий импульс, поступив на вход второго блока 15 управления, устанавливает триггер

16 последнего в положение, при к6тором с помощью элемента ИЛИ 18, подключенного к выходу триггера 16, на

1выход второго блока 15 управления (фиг.2ъ) поступает с момента времени постоянный сигнал отрицательной полярности установки второго регулируемого четырехполюсника 9 и попожение заранее установленного затухания (например, 20 дБ) с запретом его ре-гулировки. Изменение уровня сигнала на выходе второго регулируемого четырехполюсника 9 обеспечивается только его изменением на входе прямого канала 19. Процесс увеличения н.шряження измерительного сигнала за счет уменьшения затухания первого регулируемого четырехполюсника 3 продолжается,что приводит к соответствующему изменению напряжения измерительного сигнала как на входе, так и" на выходе второго регулируемого четырехполюсника 9. При этом положительная полуволна измерительного сигнала, как и сигнал s целом, поступает на выход второго регулируемого четырехполюсника 9 с задержкой, равной t„, что вызвано задержкой сигнала в прямом направлении передачи сигнала.

Через некоторое время, в момент времени йз, величина напряжения иа выходе второго регулируемого четырех-i. полюсника 9 достигает заранее установленного (номинального) значения

П» при котором срабатывает второй пороговый блок 8 и включает коммутатор 7. Иомент срабатывания второго порогового блока 8 совпадает с макси. мумом положительной полуволны в этот же момент времени (фиг.26) на выходе первого регулируемого четырехполюсннка 3 уже находится максимум другой положительной полуволны, которая с задержкой, равной задержке предыдущей полуволны, появляется на выходе прямого канала 19, а значит, и на выходе второго регулируемого четырехполюсника 9, но со своей большей величиной напряжения.

5 1166321 6

Причем появление полуволны на входе и выходе второго регулируемого четырехполюсника 9 нельзя запретить, даже если могли бы остановить в момент времени t> процесс регулирования первого регулируемого четырехполюсника 3. В действительности можно остановить процесс регулирования первого регулируемого четырехполюс" ника 3 только в момент времени t< 10 (фиг.2д, e), т.е. от переднего фронта положительной полуволны, которая через коммутатор 7 по обратному каналу

20 поступает на выход последнего с задержкой, равной 14 tg

В момент времени t4 когда происходит с помощью первого блока 5 управления останов процесса регулирования величины напряжения (уровня) измерительного сигнала, на выходе первого регулируемого четырехполюсника 3 уже находится другая положительная полуволна, величина напряжения которой вышее, чем у. предыдущих полуволн, которая обязательно поступает со своей еще большей величиной напряжения на выход обратного канала 20, а за ней с такой же величиной и остальные последующие полуволны, напряжение (уровень) которых измеряется поочередно (или одновременно) измерительным блоком 6 на входе прямого 19 и выходе обратного 20 каналов. Таким образом с некоторой точностью, определяемой прежде всего рассмотренным перерегулированием напряжения измерительного сигнала на выходе первого регулируемого четырехполюсника 3, оценивают отклонение от номинального значения затуханий прямого и обратного каналов связи. Точность оценки затухания увеличивается с уменьшением скорости регулирования измерительного сигнала, но в этом случае соответственно удлиняется весь процесс измерения затухания, что допустимо в известных пределах.

Введением новых блоков и связей достигается устранение погрешности измерений, вызванной перерегулированием на величину DU (фиг.26) напряжения измерительного сигнала на выходе первого регулируемого четырехполюсника 3 (входе прямого канала

19). Эта величина перерегулирования

hU<, пройдя по шлейфу, состоящему

Ю11 иэ прямого канала 19, второго регулируемого четырехполюсника 9; коммутатора 7 и обратного канала 20, на выходе коммутатора 7 становится равной 1У (фиг.2a) и на выходе обратного канала 20 д0, (фиг.2 e). Если

Ю1 установить величину с10=0, то и на выходе обратного канала 20 перерегулирование равно -нулю, и, таким образом, затухание обратного канала можно измерить беэ погрешности, связанной с перерегулированием, т.е. измерить U „ вместо ранее измеренного

+ П . Путем вычитания легко опок м

I ределиФь погрешность U +DU -U

I ок и оК

-dU „которая далее используется для уточнения результата измерения затухания прямого канала 19.

Обычно в электросвязи измерение затухания каналов связи производится путем оценки уровня P измерительного сигнала в децибелах. В данном случае измерение уровня более удобно,так как опре-делив величину Р погрешности, связанную с перерегулированием уровня измерительного сигнала,на выходе обратного, канала 20 в децибелах, одновременно устанавливают величину перерегулирования тоже равнуюЬР на входе прямого канала

19.Ранее полученный результат измерения затухания прямого канала 19 уточняется просто вычитанием погрешности ЬР.

После измерения уровня (напряжения) измерительного сигнала на входе первого регулируемого четырехполюсника

3 и выходе обратного канала 20 в момент. времени Ф 7 (фиг.2 e) производится резкое иэменение (увеличение на 1015 дБ) затухания первого регулируемо- . го четырехполюсника 3 с запретом регулировки его затухания по команде в виде тактового импульса соответствующей полярности от программного блока 1. Это приводит к скачкообразному изменению (уменьшению на такую же величину (10-15 дБ) уровня измерительного сигнала на входе прямого канала 19 и далее с задержкой равной также к уменьшению его уровня на выходе прямого канала 19 и иа вы-. ходе второго регулируемого четырехполюсника 9 (фиг.2 8) что приводит к соответствующему срабатыванию (изменению сигнала "1" на "0") подключенного к его выходу второго.порогового блока 8 (фиг.2ъ), Именно такое изменение сигнала с "1" на "0" на выходе второго порогового блока 8 при одновременном сохранении полярности сигнала "1" на втором выходе третье7 . 1166 го порогового блока 10 позволяет сформированный с помощью формирователя 12 импульсов (фиг.2a) короткий импульс подать через первый элемент И 13 на вход второго блока 15 управления. Короткий импульс устанавливает триггер 1.6. в исходное состояние, при котором снимается запрет на регулировку затухания второго ре-. гулируемого четырехполюсника 9, яахо- 1g дящегося в положении максимального затухания (фиг.2 ), с помощью элемента ИЛИ 18 и генератора 17 импульсов.

Одновремеяно сигнал "0" на выходе второго порогового блока 8 инвертиру- 15 ется элементом НЕ 11 в сигнал 1 .и через второй элемент И 14, на втором .входе которого по-прежяему сохраняется "1" от третьего порогового блока

10, поступает на третий вход второго 20 блока 15 управления. Поступление этого сигнала разрешает генератору

17 импульсов подачу коротких положительных импульсов через элемент ИЛИ 18 на выход второго блока 15 управления 25 (фиг.2)) и далее на вход второго регулируемого четырехполюсника 9. Под.. действием поступающих импульсов зату:хание последнего изменяется (уменьшается) со скоростью, определяемой ; 511 частотой поступления импульсов, что вызывает соответствующее изменение (увеличение) уровня измерительного сигнала ы„ . При достижении уров- нем измерительного сигнала u) заданного (номинального) значения в мо35 мент времени t<< срабатывает второй пороговый блок 8 и появившимся на его выходе сигналом "1" вместо "0" (фиг.2 1) включает шлейф коммутатора

7 (фиг.2 Э). Одновременно сигнал " 1"

40 инвертируется элементом НЕ 11, в результате чего яа третьем входе второго блока 15 управления вместо сигнала " 1" поступает сигнал "0" и по45 следний запрещает дальнейшую подачу .

321 8 импульсов на вход второго регулируемого четырехполюсника 9 (фиг.2 ).

Регулировка затухания последнего немедленно прекращается и на его выходе устанавливается номинальный уровень измерительного сигнала u) (фиг.26). Измерительяый сигнал ю, номинального уровня через коммутатор 7 (фиг.2Д)поступает на вход обратного канала 20 и далее с некоторой задержкой, равной t,„ - „„(фиг .2е) времени распространения сигнала по обратному каналу 20, на выход последнего. Срабатывает первый пороговый блок 4 и подает в измерительный блок 6 сигнал на измерение уровня измерительного сигнала на выходе обратного канала 20.

Полученная таким образом оценка. затухания обратного канала 20 (на фиг.2 е) является более точной и лишенной, в отличие от ранее полученной, погрешности, связанной с перерегулированием уровня этого же измерительного сигнала м)„ яа входе прямого канала 19. Вычитая полученный результат (более точный) измерения затухания обратного канала 20 из.по-. лученного ранее (менее точного), получают величину погрешности, которую затем в свою очередь вычитают яз результата измерения затухания прямого канала 19, получают более точную оценку затухания прямого канала 19. Затем в момент. времени подача измерительного сигнала u)„ îò измерительного генератора 2 прекращается и через некоторое время

14 t2, поступает измерительный сигнал частоты u) и процесс измерения повто.ряется аналогично описанному.

Таким образом, за счет дополнительного регулирования повышается ,точность измерения, так как устраня.ется ошибка, вызываемая перерегулированием первого регулируемого четырехполюсника.

1166321

Составитель Е.Голуб

Редактор И.Николайчук Техред Л.Мартяшова Корректор Е.Рошко

Заказ 4323/54 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4