Устройство для измерения фазового дрожания в регенераторах цифровых систем передачи

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВОГО ДРОЖАНИЯ В РЕГЕНЕРАТОРАХ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ, содержащее измеряемый регенератор, осциллограф, последовательно соединенные генератор тактовой частоты и делитель частоты , отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения, в него введены элемент задержки, триггер и блок формирования сигналов весовых коэффициентов, последовательно соединенные счетчик, преобразователь кода, эквивалент линии, а также последовательно соединенные фазовый детектор, квадратор, переключатель, перемножитель и измеритель эффективного значения напряжения , последовательно соединенные дополнительный счетчик, цифроаналоговый преобразователь, частотный модулятор , выход которого подключен к управляющему входу генератора тактовой частоты, информационный ныход которого подключен к синхронизирующему входу преобразователя кода, информационные входы которого соединены с блоком формирования сигналов весовых коэффициентов, выход которого подключен к другому входу перемножителя , вход старшего разряда счетчика подключен к объединенным входам дополнительного счетчика и триггера, выход которого подключен С к синхронизирующему входу осциллографа , информационньй вход которого соединен с другим входом переключателя и с выходом фазового детектора, первый вход которого через измеряемый регенератор соединен с выходом оо ел эквивалента линии, вход которого через элемент задержки подключен к второму входу фазового детектора, 05 а выход делителя частоты подключен o к счетчику.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)4 Н 04 В 3/46 (21) 3770545/24-09 (22) 09.07.84 (46) 15.!0.85. Бюл. В 38 (72) В. Э. Гуревич, С. Е. Коршунов и В.С.Балан (53) 621.395.664(088.8) (56) Маевский В. Цифровые системы передачи. M. Связь, 1979, с. 176178.

Там же, с. 125-126. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ФАЗОВОГО ДРОЖАНИЯ В РЕГЕНЕРАТОРАХ

ЦИФРОВЫХ CHCTEM ПЕРЕДАЧИ, содержащее измеряемый регенератор, осциллограф, последовательно соединенные генератор тактовой частоты и делитель частоты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения. точности измерения, в него введены элемент задержки., триггер и блок формирования сигналов весовых коэффициентов, последовательно соединенные счетчик, преобразователь кода, эквивалент линии, а также последовательно соединенные фазовый детектор, квадратор, переключатель, перемножитель и из„„SU„„11S562 I А меритель эффективного значения напряжения, последовательно соединенные дополнительный счетчик, цифроаналоговый преобразователь, частотный модулятор, выход которого подключен к управляющему входу генератора тактовой частоты, информационный выход которого подключен к синхронизирующему входу преобразователя кода, информационные входы которого соединены с блоком формирования сигналов весовых коэффициентов, выход которого подключен к другому входу перемножителя, вход старшего разряда счетчика подключен к объединенным входам дополнительного счетчика и триггера, выход которого подключен к синхронизирующему входу осциллографа, информационный вход которого соединен с другим входом переключателя и с выходом фазового детектора, первый вход которого через измеряемый регенератор соединен,с выходом эквивалента линии, вход которого через элемент задержки подключен к второму входу фазового детектора, а выход делителя частоты подключен к счетчику.

1185621

Устройство относится к технике цифровой связи и может быть использовано для измерения фазового дрожания (ф,д.) в регенераторах.

Целью изобретения является повышение точности измерения фазового дрожания.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для измерения фазового дрожания в r регенераторах цифровых систем передачи.

Устройство содержит генератор 1 тактовой частоты, делитель 2 частоты, счетчик 3, преобразователь 4 кода, эквивалент линии 5, фазовый детектор 6, элемент 7 задержки, триггер 8, осциллограф 9, дополнительный счетчик 10, цифроанаговый преобразователь 11, частотный модулятор 12, блок 13 формирования сигналов весовых коэффициентов, перемножитель 14, измеритель 15 эффективного значения напряжения, квадратор "6, переключатель 17, измеряемый регенаратор 18,25

Фазовое дрожание представляет собой отклонение от тактовых точек моментов появления импульсов на выходе регенератора. Положение этих импульсов определяется стробирующими ЗО (синхронизирующими) импульсами, формируемыми схемой выделения тактовой частоты (ВТЧ). Возрастание фазового дрожания ведет к увеличению вероятности ошибки. Поэтому величина ф.д. является одним из важных показателей, характеризующих качество работы регенератора цифрового сигнала.

Устройство работает следующим образом, 4О

Генератор 1 тактовой частоты формирует опорную последовательность импульсов, которая поступает на делитель частоты 2 и с него на счетчик 3. Последний под действием им- 45 пульсов с делителя частоты 2 поочередно проходит все 2" возможных состояния. Преобразователь 4 кода преобразует символы кодовой комбинации, снимаемые со счетчика 3 в gg параллельном коде,и символы кодовых комбинаций последовательного кода, используемого в линии, при этом синхронизация преобразователя кода осуществляется от генератора 1 тактовой частоты. Таким образом, на вы ходе преобразователя 4 кода формируется цикл из всех возможных кодовых комбинаций, разрешенных в данном коде и следующих в строгой очередности. За начало цикла будем принимать комбинацию, соответствующую нулевому состоянию счетчика 3.

Последовательность кодовых комбинаций, пройдя эквивалент линии 5, служащий для имитации затухания кабеля, поступает на вход измеряемого регенератора 18, а с его выхода на один из входов фазового детектора 6. Последний осуществляет сравнение фаз опорного сигнала с преобразователя кода 4 и сигнала с выхода измеряемого регенератора 18. Элемент задержки 7 необходим для компенсации задержки сигнала в измеряемом регенераторе 18. Таким образом, на выходе фазового детектора 6 формируется напряжение, пропорциональное фазово- му дрожанию, вызываемому текущей кодовой комбинацией, которое поступает на информационный вход осциллографа 9. Время развертки осциллографа 9 должно быть не менее длительности цикла из всех возможных комбинаций. Синхронизация осциллографа 9 осуществляется от старшего разряда счетчика 3 через триггер 8 так, чтобы начало хода луча совпадало с началом цикла. Триггер 8 необходим для того, чтобы синхронизирующее осциллограф 9.напряжение оставалось постоянным в течение всего цикла и измерялось при его начале. Таким образом, по мере прохождения через измеряемый регенератор 18 кодовых комбинаций луч на экране осциллографа 9 фиксирует фазовое дрожение, вызываемое текущей комбинацией. Так как кодовые комбинации следуют одна за другой в строгой очередности, а начало развертки осциллографа 9 синхронизировано началом цикла, то изображение устойчиво. !

Следует отметить, что устройство пригодно для измерения фазового дрожания при любом коде, что обеспечи— вается соответствующим построением преобразователя кода 4 в код линии.

Так„ он может содержать преобразователь параллельного кода в последовательный, либо дополнительно линейный кодер, например, преобразо— ватель в квазитроичный код с чередованием полярности импульсов, либо блочный кодер, например, для кода тила nB(n+1)B и др.

1185621 4

Так как считывание со счетчика 3 говую величину, которая может принипроисходит с тактовой частотой, то мать ряд дискретных значений U . Час, время, необходимое для считывания . тотный модулятор 12 под действием всех разрядов равно пТ, где Т вЂ” так- напряжения U, производгт ра ." г товый интервал. Поэтому счетчик 3 генератора 1 тактовой частоты на веможет перейти в следующее состояние личину д fk. Количество расстроек не ранее, чем через п тактов и, сле- д fk определяется числом состояний довательно, коэффициент деления де- дополнительного счетчика 10. Так как лителя 2 частоты должен быть не менее дополнител.дгый счетчик 10 управляет IO ся импульсами с выхода старшего разВ зависимости от выбора коэффици- ряда счетчика 3, то расстройка лfk ента деления делителя 2 частоты и остается неизменной в течение о" в течение цикла построения конкретной схемы преобра- прохождения кодовых групп и сменязователя 4 кода возможен выбор раз- ется на дйЕ+1 при начале след начале следующего личной структуры цикла испытательно- 15 цикла. При этом фазовое дрожание

ro сигнала, например каждая кодовая при расстройке а fk отличается от факомбинация может повторяться несколь- зового дрожания при расстройке ко раз подряд или кодовые комбинации ьЙЕ+1 и поэтому на экране осциллов цикле появляются один раз, но с ин- графа 9 луч прочерчивает новую в ет новую критервалами между ними, и др. При выбо- 20 вую. Таким образом на осциллографе 9 ре структуры испытательного сигнала формируется семейство характеристи рактеристик, необходимо учитывать, что цепь выде- число которых равно числу состояний ления тактовой частоты (ВТЧ) pere- дополнительного счетчика 19 и котонератора является инерционным элемен- рые отражают зависимость фазового том, переходные процессы в котоРом 25 дрожания от номера кодовой комбина,длятся Q тактовых интервалов, ции при различных расстро" ах

ых расстройках генера гре q — добротность контура (BT 1) тора тактовой частоты 1.

Оценка математического ожидания

Таким образом, делитель 2 час- и дисперсия фазового дрожания реальтоты имеет двойное значение. ного сигнала с учетом используемого

Число разрядов и счетчика 3 за- кода осуществляется таким образом. висит от конкретной цифровой системы передачи и используемого в ней

При прохождении через иссле емый

П жд р исследуемый регенератор определенной кодовой кода. Так как обычно в цифровых комбинации на выходе фазового детексистемах передачи отсчеты сигнала тора 6 устанавливается напряжение кодируются 8-символьными кодовыми

t пропорциональное величине фазового комбинациями, то счетчик 3 имеет дрожания, вызываемого данной комби8 разрядов. С целью упрощения устройства, в частности п еоб азоватенацией. Одновременно на выходе блор o Раз ааТе- ка 13 формирования сигналов весовых ля кода 4 число разрядов счетчика 3 ;коэффициентов формируется напр ж

40 я еможет быть уменьшено. Если в систе- ние, пропорциональное априорной веме используется код 5В6В, в котором роятности появления данной кодовой содержится 32 возможных комбинации, когбинации в реальном сигнале. Для целесообразно число разрядов счетчи- получения оценки математического ожика 3 выбрать равным 5. дания эти напряжения перемножаются

Оценка помехоустойчивости измеря- в перемножителе 14, а затем усред45 емого регенератора 18 в устройстве няются и фиксируются измерителем 15 осуществляется следующим образом. эффективного значения напряжения.

Дополнительный счетчик 10 под Для получения оценки дисперсии напцеиствием импульсов с выхода старше-. Ряжение с выхода фазового детек

50 то го разряда счетчика 3 проходит все- ра 6 поступает на перемножитель 14 возможные состояния. Цифроаналоговый через квацратор 16. Выбор измеряемой преобразователь 11 осуществляет величины {математического ожидания преобразование напряжений с выходов либо дисперсии) осуществляется передополнительного счетчика 10 в анало- ключателем 17.

118 >621

Составитель В.Камалягин

Техред М.Кузьма, Корректор Г.Решетник

1 едактор Т.Митейко

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Пр»ектная, +

3аказ F>439/59 Тираж 658 Лодлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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