Устройство для контроля качества канала связи

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ . КАЧЕСТВА КАНАЛА СВЯЗИ, содержащее формирователь знаковой статистики помехи, выход которого подключен к информахцюнному входу регистра СДЕИга и к одному из входов формирователя текущей оценки времени корреля1 и помехи, первая, вторая и третья группы другим входом которого соединены соответственно с выхода регистра сдвига, распределителя импульсов и дешифратора, входы которого соедиены с выходами счетчика времени анали:: а, а один из выходов дещифратора соединен со входом Останов генератора импульсов, выход которого подключен к входу распределителя импульсов, о т ли чающееся тем, что,с целыр повыщения точности измерения времени корреляции помехи,введены блок сравнения, генератор заданного числа импульсов, два триггера, суммирующий и реверсивный счетчики, два элемента И,- элемент ИЛИ и управля емый делитель частоты, при этом выходы формирователя текущей оценки времени; корреляции помехи соединены с нмформа ционными входами блока сравнения, стробирующий вход которого соединен со входом Запуск генератора заданного числа импульсов и с входом Останов генератора импульсов; первый выход блока сравнения соединен со счетным входом второго триггера и с входом Сброс суммирующего счетчика, выход которого соединен с первым входом первого триггера, второй выход блока сравнения соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого сое динен с информационным входом суммирующего счетчика, а второй вход элемента ИЛИ соединен с информационным i (Л выходом генератора заданного числа импульсов и с первьгми входами обоих элементов И, вторые входы которых соединены с выходом первого триггера, второй вход которого соединен с выходом Останов генератора заданного числа импульсов и с входом Запуск генератора импульсов, третьи входы первого и второго элементов И соединены соот ветственно с прямым и инверсным выходами второго триггера, выходы nepi-: о ее вого и второго элементов И соединены, соответственно с вычитающим и суммирующим входами реверсивного счетчика, выходы которого соединены с управляняцими входами управляемого делителя частоты, информационный вход которо-. го соединен с последним выходом распределителя импульсов, а выход управляемого делителя частоты соединен со счетным входом счетчика времени анализа и с тактовыми входами формирователя знаковой статистики помехи и регистра сдвига.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ б

@ус010ЯЩ 1

@ 11МОЯ%" (21) 3772315/24-09 (22) 19.07.84 (46) 07.12,85. Бюл. N 45 (71 ) Ленинградский ордена Ленина

3 электротехнический институт .. им. В,И. Ульянова (Ленина) (72) В. В.. Широков и А. Н. Щедрин (53) 621.396.664(088,8) (56) Авторское .свидетельство СССР

У 993163, кл. С 01 R 29/26, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 1035810, кл. Н 04 В 3/46, 1 980. (54)(57) УстРОйстВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

КАЧЕСТВА КАНАЛА СВЯЗИ, содержащее формирователь знаковой статистики помехи, выход которого подключен к информационному входу регистра:сдвига и к одному из входов формирователя текущей оценки времени корреляции помехи, первая, вторая и третья группы другим входом которого соединены соответственно с выходами регистра сдвига, распределителя импульсов и дешифратора, входы которого соедиены с выходами счетчика времени акали а, а один из выходов дешифратора соеди- нен со входом "Останов" генератора импульсов, выход которого подключен

r к входу распределителя импульсов, о т л и.ч а ю щ е е с я тем, что; с целью повышения точности измерения времени корреляции помехи, введены блок сравнения, генератор заданного числа импульсов, два триггера, суммируняций и реверсивный счетчики, два элемента И, элемент ИЛИ и управляемый делитель частоты, при этом выходы формирователя текущей оценки времени корреляции помехи соединены с информа»

„„SU„„1197099 А (58 4 Н 04 В 3 46 ционными входами блока сравнения, стробирующий вход которого соединен со входом "Запуск" генератора заданного числа импульсов и с входом "Оста нов" генератора импульсов; первый выход блока сравнения соединен со счетным входом второго триггера и с вхо- дом "Сброс" суммирующего счетчика, выход которого соединен с первым вхо- дом первого триггера, второй выход блока сравнения соединен с первым вхо" дом элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом суммирующего счетчика, а второй вход элемента ИЛИ соединен с информационным

O выходом генератора заданного числа им. Е пульсов и с первыми входами обоих элементов И, вторые входы которых соединены с выходом первого триггера, вто» рой вход которого соединен с выходом

11 Н

Останов генератора заданного числа импульсов и с входом "Запуск" генератора импульсов, третьи входы первого и второго элементов И соединены соответственно с прямым и инверсным вы- Ф© ходами второго триггера, выходы пер : вого и второго элементов И соединены соответственно с вычитающим и сумми- {© рующим входами реверсивного счетчика, выходы которого соединены с управляющими входами управляемого делителя частоты, информационный вход которо-. го соединен с последним выходом распределителя импульсов, а выход уп- фь равляемого делителя частоты соединен со счетным входом счетчика времени анализа и с тактовыми входами формирователя знаковой статистики помехи и регистра сдвига..

1197099

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в адаптивных системах передачи информации для оценки состояния канала связи по времени корреляции действу- 5 ющих в нем помех.

Цель изобретения — повышение точ ности измерения времени корреляции помехи. На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства для контроля качества канала связи; на фиг. 2 - структурная электрическая схема формирователя знаковой статистики помехи; на фиг. 3 - структурная электрическая схема формирователя текущей оценки времени корреляции помехи; на фиг. 4 - структурная электрическая схема генератора заданного числа импульсов; на фиг. 5 - структурная электрическая схема управляе- мого делителя частоты; на фиг. 6— структурная электрическая схема бло- ка сравнения, Устройство для контроля качества канала связи содержит формирователь

1 знаковой статистики помехи (ФЗС), регистр 2 сдвига, формирователь 3 текущей оценки времени корреляции помехи ФТОВК, распределитель 4 импульсов, дешифратор 5, счетчик 6 времени анализа, генератор 7 импульсов, блок 8 сравнения, генератор 9 заданного числа импульсов (ГЗЧИ ), суммирующий счетчик 10, первый триггер

11, второй триггер 12, элемент ИЛИ

13, первый элемент И 14, второй эле» мент И 15, управляемый делитель 16 частоты (УДЧ ), реверсивный счетчик 17.

ФЗС 1 содержит входной детектор

18, пороговые блоки 19 -193, блоки 204-20 квантования, элемент ИЛИ 21; элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ 22.

ФТОВК 3 содержит и элементов

PABH03HAЧНОСТЪ 23„, 23,...,23, п трехвходовых элементов И 24, 24,...,24; элемент ИЛИ 25, делитель

26 частоты, коммутатор 27, содержащий триггер 28, вентили 29 и 29» основной 30 и дополнительнйй 31 счетчики.

1О I5

40

55 емое в предло.аемом устройстве позволяет расширить диапазон ВКП, обесГЗЧИ 9 содержит элемент 32 задержки, генератор 33 импульсов, счет» чик 34, число разрядов г которого равно 1оя И, где М вЂ” число импульсов генерируемых ГЗЧИ 9.

УДЧ 16 содержит счетчик 35 и элемент 36 сравнения кодов, Блок 8 сравнения содержит вычнтатель 37, преобразователь 38 параллельного кода в последовательность импульсов и элемент 39 выявления смены знака, одноразрядные полные сумсумматоры 401-404 элементы И 41„» .

41, 42 -42, элементы ИЛИ 43„-43

1 элемент 44 задержки, счетчик 45, генератор 46 импульсов, элемент И 47 элемент И 48, элементы И 494 и 49 элементы 50 и 50> задержки, триггер

51, элементы И 52 и 52, элемент

ИЛИ 53.

Устройство для контроля состояния канала связи работает по. циклам. Цикл с номером i работы устройства содержит два этапа: I — формирование те л кущей оценки С, времени корреляции л л @i в виде 1; = „; /nt;, где д t; — период взятия отсчетов случайного процесса помехи, 1, - нормированная (к периоду

) оценка времени корреляции поме1 хи (ВКП ), формируемая на выходе

ФТОВК 3; II — формирование периода

nt i

Рассмотрим первыи этап работы устройства. К концу (i-1)-го цикла на управляющие входы УДЧ 16 поступает код К, соответствующий периоду 4t

1 ю т,е. Ь4;= К;Т, где Тс - минимально возможный период взятия отсчетов помехи. Импульсы с периодом Т формируются на последнем выходе распределителя 4, на вход которого поступают импульсы с периодом Т„с генера" тора 7 так, что Тс = пТд, где и число разрядов распределителя 4 ° Таким образом, в цикле с номером i работы устройства на тактовые входы

ФЗС 1, регистра 2 и на счетный вход счетчика 6 поступают импульсы с пе» риодом n t;, значение которого изменяется от цикла к циклу в соответствие с оценкой, ;„, Г„; и т,д.

При пТС, погрешность измерения cq резко возрастает. При постоянном значении Тс расширение диапазона значений ВКП возможно только за счет увеличения и — числа каналов в ФТОВК

3, разрядов в регистре 2, распределителе 4, дешифраторе 5, что приведет к неоправданному усложнению устрой ства. Изменение периода взятия отсчетов в широком диапазоне, обеспечива1.197099 печив более низкую относительную погрешность оценивания ВКП,в этом диапазоне.

Таким образом, первый этап работы предлагаемого устройства полностью совпадает с полным циклом работы известного устройства. Отличие со-. стоит лишь в значении периода взятия отсчетов помехи, которое в известном устройстве равно Тс, а в предлагае- мом - равно at;.

ФЗС l осуществляет выделение знаковой статистики помехи иэ смеси ее с сигналом. Период взятия отсчетов знаковой статистики помехи (ЗСП ) равен at< . Элементы ЗСП поступают на входы регистра 2 и ФТОВК 3. Элементы

РАВНОЗНАЧНОСТЬ 23 осуществляют перемножение с учетом знака элементов

ЗСП, поступающих прямо с выхода ФЗС

1 и.со сдвигами по времени — 1 tl, 2 дг.„, 3 д,..., обеспечиваемыми регистром 2. Импульсы, соответствующие результатам перемножения в элементах 23, поступают через элементы

И 24 на входы элемента ИПИ 25. Наложение импульсов во времени и их потерь вследствие этого не происходит, так как Обеспечивается их разность во времени путем стробирования импульсами с распределителями 4.

Сумма Sk числа импульсов, появившихся на выходе элемента И 24 (k = 1, n) в течение N тактов, соответствует оценке корреляционной функции процесса помехи при сдвиге k d t;, а именно:

R(k дс;) = 2Я„/N-l, (N 4n). Дешифратор 5, выявляя состояние счетчика

6 с номерами N+1,..., N+n и отключая последовательно элементы И 24, обеспечивает.равное число слагаемых в суммах S< или (что то же самое) в оценках P(k дй;), полученных при различных сдвигах дй-;, 2 ht:,,...,nest

1 .Пройдя через элемент ИЛИ 25, делитель

26 частоты и коммутатор 27, который обеспечивает отделение "лишних".п импульсов, не соответствующих оценке времени корреляции, импульсы записыi ваются в основной счетчик 30, с выхода которого и снимается информация с л текущей оценки ВКП в виде ll =ГК!/4

Выход основного счетчика 30 является выходом ФТОВК 3 °

В момент окончания первого этапа работы устройства на i-ом цикле и начале второго этапа формируется стробирующий сигнал на последнем выходе. дешифратора 5. Этот сигнал останавливает генератор 7 и поступает на стробирующий вход блока 8 сравнения и вход "Запуск" ГЗЧИ 9.

На информационные входы блока 8 поп ступает код 1; с выходов ФТОВК 3.

Блок 8 производит сравнение числа и

1 с числом "2Ч. !

Поясним выбор именно числа "2" !

0 .а качестве порога сравнения. При любом установленном периоде at и минимальное значение оценки и

К1 равно д !, т,е. 1; - "1 при всех дС; ) Г„. Это следует из самого ал-!

5 горитма работы устройства например, приО= I, а Е),1. т.е, S *1 мин если рассматривать работу известного устройства . Поэтому даже при 1; = 1 (хотя бы, и найдена оценка ВКП, а . .20 именно 1,II,= dtl) необходимо осуф ществить дополнительное изменение

4t; íà d t „чтобы выяснить, не выполняется ли в действительности условие 1 <. (д t l . Таким образом, 25 для обеспечения управления значением д ;+1 как в сторону увеличения С так и в сторону уменьшения Гк неи

К1л У обходимо оценку 1, тэчнее 1., 1 сравнить с любым другим числом, боль. шим "1". Ближайшим целым числом является "2", которое и выбирается в качестве порога. Это. соответствует тому условию, что полоса пропускания устройства, характеризуемая величинОЙ дС-, дОлжна быть шире спектУ ра процесса, для которого получена достоверная оценка.

Таким образом, в блоке 8 произво" дится сравнение оценки 1; с числом

11 11

40 „ 2 . Дл я этого вычисляется разность

1 . -2 в вычит ателе 3 7 который пред1 п ставляет собой сумматор чисел 1! и

11 11

-2, представленного в обратном коде . По строб у с выхода дешифр атор а ,л

45 5 модуль разности 1 -2) записывает ся в счетчик 45, затем через элемент

44 задержки запускается генератор

46, импульсы с выхода генератора 46 поступают на вычитающий вход счетчика 45, .который в момент обнуления .останавливает генератор 46. Таким образом, осуществляется преобразование числа 1 1; -2 1 из параллельного вида, сформированного на выходах элементов ИЛИ 43, в последовательно55 .сть импульсов с помощью преобразоваи теля 38, так что число Jl;-21 записывается в суммирующий счетчик 10, 3 l1 попадая .на его счетный вход со стороны выхода блока 8 через элемент

ИЛИ 13, Также по стробу с последнего выхода дешифратора 5 на первом выходе олока 8 появляется импульс. в том случае, если знак числа 1;-2 изменился на противоположный по сравцению со. л знаком числа 1. -2 и если 1. 2 = О.

1"1 1

Появление этого импульса на первом выходе блока 8 обеспечивают элементы

И 47 и 48, элемент 39 выявления смены знака. Указанный импульс обнуляет суммирующий счетчик,10 перед записью и числа 1. -,2 )и переводит триггер 12

1 в противоположное состояние. Таким л образом, если 1; = 2, то в суммируюем счетчике 10 записывается число

1. — 2 = О и так как суммирующий 1 счетчик 10 обнулен, то в нем остается записанным "О". Если. Il ф 2 и знак и числа 1 -2 изменился, то суммирующии

1 счетчик 10 обнуляется и в него запил сывается- число 1, -2,„а триггер 12 перебрасывается. Если 1; Ф 2 и знак

l. -2 не изменился то суммирующий

В счетчик 10 не обнуляется, триггер 12 не перебрасывается и содержимое суммирующего счетчика 10 увеличивается на величину (11 -2 fпо сравнению с содержимым в конце предыдущего цикла.

Строб с выхода дешифратора 5 с задержкой, обеспечиваемой элементом

32 на время записи числа в суммирующий счетчик 10, запускает ГЗЧИ 9, который генерирует импульсы, число которых равно объему суммирующего счетчика 10. В момент переполнения суммирующего счетчика 10 на его выходе появцяется сигнал установки триггера ll в единичное состояние, которьп1 открываются элементы И 14 и

15. Импульсы с выхода ГЗЧИ 9 начинают поступать на входы элементов И 14 и 15. Число поступивших импульсов равно содержимому суммирующего счетчика 10 при этом так как общее число импульсов с выхода .ГЗЧИ 9 равно объему суммирующего счетчика 10, то в последнем после перезаписи сохраняется то же число, что было до запус» ка ГЗЧИ 9. В зависимости от состояния триггера 12 полностью оказыва- ется открытым только один из элементов И 14 или 15, так что импульсы с выхода ГЗЧИ 9, чйсло которых равно содержимому: суммирующего счетчика 10, проходят только на один из входов а

97099 6 реверсивного счетчика 17, уменьшая или увеличивая его содержимое. Если л

l; -2 t = О, то в суммирующем счетчике 10 бып записан "О" и содержимое реверсивного счетчика .17 не изменится по сравнению с циклом i-I. Это правильно, так.как оценка времени корреляции найдена и равна 1; at; = 2 at., \

Следующий цикл проведется с тем же

10 значением dt +< = и t л 1

Если 1; -2 0 и знак изменился на противоположный, то изменяется л период at;.+„на величину 1,-2) Т так как к содержимому К; реверсивIS ного счетчика 17 прибавляется или л убавляется число 1; -2 1, записанное в суммирующем счетчике 10, Это означает, что оценка уже близка к истинному значению 1, и изменение периоК

20 ра надо вести малыми шагами, поэтому и был обнулен суммирующий счетчик .п

10 перед записью числа l I;-2(. Если в реверсивном счетчике 17 на предыдущем цикле прибавляли и знак изме25 нился, то на этом цикле надо вычитать а если на предыдущем цикле вычитали, то на данном цикле надо прибавлять, .Указанный алгоритм обеспечивался триггером 12. л

30 Если 1..1. »2 О, но знак ll -2 не изменился по сравнению с 11 2, то л это означает, что оценка „еще далека от истинного значения „, поэтому направление изменения gt на

35 Lit;+„ e меняется, триггер 12 не перебрасывается, а величину изменения можно увеличить, поэтому суммирующий счетчик 10 не обнуляется перед запи л

-,сью l 1„-2J и такимобразом в ревер40 Сивном счетчике 17 записывается число .! л

° . г 1 -2), где i„- номер цикла, с (3= I которого 1й. изменяется в одном на1

4> правлении, т. е. указанное число есть и сумма всех чисел. II -2 (с момента последнего изменения знака.

Быстрый рост периода взятия отсчетов, который.зависит как от "расстояния" оценки 1. ° от истинного значения

К1

Г 1 расстояние характеризуется чиск л лом 1 -2(), так и от числа циклов, обеспечивает быстрь1й поиск оценки соответствующей истинному 7, а смена направления поиска при смене ,знака с малым изменением периода обеспечивает сходимость 1 устойчивость) устройства.

1197099!

В момент окончания счета в 1.еверQHBHoM счетчике 17 оказывается записанным число К,. „, которое обеспечи вает период взятия отсчетов ЗСП на следующий цикл, равный dt1+„К,„Т

Сигналом окончания счета с выхода . счетчика 34, содержащего в ГЗЧИ 9, обнуляется триггер 11 и запускается генератор 7, и цикл работы устрой- ства повторяется с новым периодом который формируется на выходе УДЧ 16.

Оценка времени корреляции снимается в момент 1;.= 2 с выходов реверсивного счетчика 17, так как к, 21ñ " ь,к 2KK TTñ Таким образом, с выходов реверсивного счетчика 17 снимается нормированная к Тс оценка ВКП в виде кода с выходов реверсивногосчетчика 17,ккоторому состороны младшихразрядов добавлена шина логического "0" для увеличения числа Кр двараза при учетекоэффициента "2"в выражении », = 2 К;Тф.

ll97099

Я Air ÐÈ4 К8ых ДЙ5

ll97099

° а ф

4 w

ВНИИПИ Заказ 763l/59 Тираж 658 Подписное

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