Устройство для контроля каналов связи по отношению сигнал/помеха

 

Изобретение может использоваться при передаче дискретной информации с фазовой и относительной фазовой модуляцией. Обеспечивается повышение точности относительно изобретения по авт.св.№ 784013. Информационный сигнал канала связи через нелийнейный преобразователь 1, снимаювщй фазовую манипуляцию несущей, поступает на первый полосовой фильтр (ПФ) 2 и на заградительный фильтр 3, осуществляющий режекцию полезного сигнала . Сигнал с его выхода поступает на второй ПФ 4. Напряжение, соответствующее уровню помехи в канале связи , со второго ПФ 4 поступает на компаратор (К) 5, где в дискретные моменты времени происходит сравнение уровня помех с текущим значением порога. Сигнал с К 5 в виде О или 1 поступает на реверсивный счетчик (PC) 6. На PC 6 поступает также сигнал реверса г (t). В PC 6 происходит сравнение усредненной частоты превьшения помехами порога с заранее выбранной частотой. Результат сравнения через цифроаналоговый преобразователь 7 и корректирующий фильтр 8 поступает в виде напряжения порога на К 5 , а также в виде сигнала помехи - на блок 9 вычитания. На другой вход блока 9 вычитания подается с ПФ 2 напряжение, пропорциональное уровню полезного сигнала. Сигнал, пропорциональньлй отношению сигнал/помеха, поступает на блок орав нения 10, который сигнализирует о состоянии канала связи.1 ил. N9 1C U1 С СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

rp F

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61 ) 784013 (21) 3809418/24-09 (22) 06.11.84 (46) 15.04.86. Бюл. ¹ 14 (72) В.В. Потапов (53) 621.396.664 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 784013, кл. Н 04 В 3/46, 1976. (54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАНАЛОВ

СВЯЗИ ПО ОТНОШЕНИЮ СИГНАЛ/ПОЬПХА (57)Изобретение может использоваться при передаче дискретной информации с фазовой и относительной фазовой модуляцией. Обеспечивается повьппение точности относительно изобретения по авт.св.N 784013. Информационный сигнал канала связи через нелийнейный преобразователь 1, снимающий фазовую манипуляцию несущей, поступает на первый полосовой фильтр (ПФ)

2 и на заградительный фильтр 3, осуществляющий режекцию полезного сигнала. Сигнал с его выхода поступает на второй ПФ 4. Напряжение, соответ(19) (11) (51) 4 Н 04 В 3/46 // Н 04 В 17 ()0 ствующее уровню помехи в канале связи, со второго ПФ 4 поступает на компаратор (К) 5, где в дискретные моменты времени происходит сравнение уровня помех с текущим значением порога. Сигнал с К 5 в виде "0" или

"1" поступает на реверсивный счетчик (РС) 6. На РС 6 поступает также сигнал реверса r (t). В РС 6 происходит сравнение усредненной частоты превьппения помехами порога с заранее выбранной частотой. Результат сравнения через цифроаналоговый преобразователь 7 и корректирующий фильтр

8 поступает в виде напряжения порога на К 5, а также в виде сигнала помехи — на блок 9 вычитания. На другой вход блока 9 вычитания подается с ПФ 2 напряжение, пропорциональное уровню полезного сигнала.

Сигнал, пропорциональный отношению

Р сигнал/помеха, поступает на блок срав нения 10, который сигнализирует о состоянии канала связи.1 ил.

Ф 1

Изобретение относится к электросвязи, может использоваться для контроля состояния каналов по отношению сигнал/помеха при передаче дискретной информации с фазовой и относительной фаэовой модуляцией и является усовершенствованием изобретения по ав. св. У 784013.

Цель изобретения — повьпнение точности контроля. е

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для контроля каналов связи по отношению сигнал/помеха.

Устройство для.контроля каналов связи содержит нелинейный преобразователь 1, выход которого соединен с входами первого полосового фильтра 2 и заградительного фильтра 3, выход которого через последовательно. соединенные второй полосовой фильтр 4, компаратор 5, реверсивный счетчик 6, цифроаналоговый преобра,зователь 7, корректирующий фильтр

8, блок 9 вычитания соединен с входом блока 10 сравнения. Выход первого полосового фильтра 2 соединен в первьпе входом блока 9 вычитания.

Другой выход корректирующего фильтра 8 соединен с вторым входом компаратора 5.

Устройство работает следующим образом.

Информация, поступающая из канала связи, подвергается преобразованию в нелинейном преобразователе 1, снимающем фазовую манипуляцию несущей, .и фильтруется с помощью поло35. 0 при к 4 п (1 =1, 2, 3 — цег(t„) лые положительные числа)

1 при к = п, (2) 225023 2 ной величиной, функционально зависящей от среднеквадратического значе( ния уровня помех и величины порога.

Сигнал на выходе компаратора 5 в моменты отсчетов t,, 1,..., С„,... принимает одно из дискретных значений

1, если U(t„)>b(t<) а(к) =

10 О, если Б(к)-< Ü(t<) где u(t,) — значение помехи в моменты отсчетов; величина порога в моменты отсчетов; начальный момент отсчета; интервал дискретизации; . tê = 0+ОТ

В реверсивном счетчике 6 производится усреднение частоты превышения порога помехами и сравнение усредненной частоты с заранее выбранной.

При этом относительная частота превышения помехой порогового уровня выбирается равной частному от деления частоты опроса на кратность реверса, которая равна величине, обратной вероятности превьппения помехой порогового уровня.

ЗО На реверсивный счетчик 6 помимо сигнала от компаратора 5 и (t -) поступает сигнал реверса r (.1),который может быть представлен в виде сового фильтра 2. На выходе полосового фильтра 2 формируется уровень напряжения, пропорциональный уровню пола зиого сигнала. С помощью заградительного Фильтра 3, настроенного на частоту несущей, осуществляется режекция части спектра, занимаемой полезным сигналом, в результате чего на выходе полосового фильтра 4 выделяется напряжение, соответствующее уровню помех в канале связи. В компараторе 5 в дискретные моменты времени происходит сравнение уровня помех с текущим значением порога. Причем значение уровня помех в каждый момент времени может отличаться от порогового значения. Превышение порога помехой- явление случайное, однако средняя частота превьппения порога помехой является детерминирован40 где n — кратность реверса.

Если средняя частота импульсов, снимаемых с комнаратора 5 и подаваемых иа прямой вход реверсивного счетчика

4g 6, превышает частоту импульсов ревер;са, то число, записанное в реверсивном счетчике 6, будет расти и, следо вательно, будет расти напряжение порога, снимаемое с цифроаналогового преобразователя 7.

Напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 7 с (t) пропорционально числу, записанному в счетчике 6, т.е.

<е сМ кE.(nitе) М вЂ” êi Миде (3) о

1225023 где К вЂ” коэффициент передачи.

При этом (4) 5

Блок 9 вычитания формирует на выходе сигнал, пропорциональный отношению сигнал/помеха, который поступает на блок 10 сравнения, сигнализируя о состоянии канала связи.

Оценка точности зависит от распределения помехи. Сравнительный анализ точности квантильного (используемого в устройстве) и классического методов измерения среднеквадратического значения помехи был проведен путем моделирования на

ЭВМ в предположении, что помеха— нормальный стационарный случайный процесс. При этом использовалась зависимость где Ж, — оценка дисперсии оценки среднеквадратического зна() чения помехи 1 — оценка среднеквадратическос(t)= . го значения помехи в f-ou (.) -.-, = = " эксперименте (1 (2

Ъ вЂ” среднее экспериментальное

Э тот рост продолжается до тех пор, значение среднеквадратичеспока не установится равенство между кого значения помехи. частотой импульсов, снимаемых с ком- 10 Прн = 1 оценка производится с паратора 5, и частотой реверса. Если помощью классического метода, а при же, наоборот, средняя частота импуль- i= 2 — с помощью квантильного метосов, снимаемых с компаратора 5, будет да- Моделирование проводилось таким ниже частоты импульсов, поступающих обрайом, чтобы Я1,, и < 1 га на реверсивный вход реверсивного 15 были взаимно независимыми. счетчика 6, число, записанное в ре- Анализ полученных результатов версивном счетчике 6, будет умень- показал, что в случае расгределения шаться, а значит, будет уменьшаться помехи по нормальному закону с увеи напряжение порога. Этот процесс личением кратности реверса л точпродолжается до установления равенст- 20 ность контроля возрастает. Однако ва между частотами, поступающими на рост кратности реверса приводит к прямой и реверсивный входы реверсив-: пропорциональному увеличению инерного счетчика 6. При достижении та- ционности системы измерения среднекого равенства значение порога совпа- квадратического значения помехи; дает с квантилью распределения поме- 25 кроме того, при больших .и (и ) 50) хи. указанная система оказывается малоСигнал на выходе корректирующего устойчивой к действию импульсных фильтра 8 описывается выражением помех. е

t I

С точки зрения схемного решения

Ь(+, )= J с(+. )Ь(t )gg (5) g0 необходимо выбирать и =2, где m— о целое положительное число. Исходя y eN 1 () — импульсная характерис- из тРебований физической Реапиэуетика фильтра и мости измерителя, а также требуемых

Ь(С) Ь(1 ) а показателей инерционности и помехок

IlPH „4 устойчивости, следует брать m=2-4.

При L = 100000 и истинном значении среднеквадратического значения помехи, равном 1, для ш = 2, к = 0,5 и без учета фильтра оказалось, что

40 аЕ(2)/ К Со = 2 дв.

Формула изобретения

Устройство для контроля каналов связи по отношению сигнал/помеха

45 по авт.св. Р 784013 .о т л и ч а ю° ° j щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, между выходом второго полосового фильтра и вторым входом блока вычитания вклю50 чеиы последовательно соединенные компаратор, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь и (1) (i1) корректирукнций фильтр, другой выход р -(3 которого подключен к второму входу компаратора.

ВНИИПИ Заказ 1969/59 Тираж 624 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4