Устройство автоматического контроля каналов связи

 

Изобретение относится к радиотехнике и м.б. использовано для контроля и исправности аппаратуры, остаточного затухания и уровня шумов, возникающих в каналах звукового вещания . Изобретение позволяет повысить достоверность контроля. С этой целью в устр-во введены три элемента И 15-17 и последовательно соединенные первый источник номинального напряжения 9, первый блок деления (БД) 7, первый АЦП 11 и последовательно соединенные блок фильтров 34, второй детектор 6, второй БД 8, второй АЦП 12, цифровой компаратор 20, четвертый элемент И 18, элемент ИЛИ-НЕ 26 и пятый элемент И 19. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО(ИАЛИСТИ(ЕС)(ИХ

РЕСПУБЛИН (!9) (1!) Ai (б!) 4 Н 04 В 3 46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4089897/24-09 (22) 16.07.86 (46) 30.12.87. Бюл. У 48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (72) A.È. Бецков, Е.И. Бороденко, В.А. Синица, И.Г. Васин и В.В, Трубицин (53) 621. 395 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1188896, кл. Н 04 В 3/46, 1984. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО

КОНТРОЛЯ КАНАЛОВ СВЯЗИ (57) Изобретение относится к радиотехнике и м.б. использовано для контроля и исправности аппаратуры, остаточного затухания и уровня шумов, возникающих в каналах звукового вещания. Изобретение позволяет повысить достоверность контроля. С этой целью в устр-во введены три элемента .И 15-17 и последовательно соединенные первый источник номинального напряжения 9, первый блок деления (БД) 7, первый АЦП 11 и последовательно соединенные блок фильтров 34, второй детектор 6, второй БД 8, второй АЦП 12, цифровой компаратор 20, четвертый элемент И 18, элемент

ИЛИ-НЕ 26 и пятый элемент И 19. 1 ил.

1 1363492 2

Изобретение относится к радиотех- хода первого детектора 5 проходит на нике и может быть использовано для первый вход первого блока 7 деления. автоматического контроля целестнос- На второй вход блока 7 деления прити каналов, исправности аппаратуры, ходит от первого источника номинальостаточного затухания и уровня шумов, ных напряжений 9 сигнал, соответвозникающих в каналах звукового ве- ствующий нормальному уровню вещательщания. ного сигнала в канале.

Цель изобретения — повышение до- Контрольный сигнал с второго выстоверности контроля. хода блока 34 фильтров поступает .на

На чертеже представлена электри- первый вход второго блока 8 деления, ческая функциональная схема устрой- на второй вход которого от второго ства автоматического контроля кана- источника 10 номинальных напряжений лов связи приходит сигнал, соответствующий

Устройство автоматического конт- 1г нормальному уровню контрольного сигроля каналов связи содержит первый нала в канале.

1 и второй 2 блоки 1 и 2 коммутации, С выходов первого 7 и второго 8 первый 3 и второй 4 сумматоры, пер- блоков деления результаты деления вый 5 .и второй 6 детекторы, первый подаются через аналого-цифровые пре7 и второй 8 блоки деления, первый 20 образователи 11 и 12 на входы цифро9 и второй 10 источники номинального ваго компаратора 20, причем нормиронапряжения, первый 11 и второй 12 ванное значение сигнала вещания проаналого-цифровые преобразователи, ходит на первый вход, а нормированпервый.i3 и второй 14 пороговые эле- ное значение контрольного сигнала— менты, первый 15, второй 16, третий 25 на второй вход цифрового компарато17, четвертый 18 и пятый 19 элемен- ра 20. Одновременно .результаты деты И, цифровой компаратор 20, со- ления с выходов блока 7 и 8 деления гласующий усилитель 21, режекторный поступают на пороговые элементы 13 фильтр 22, ключ 23, блок 24 формиро- и 14. Порог срабатывания порогового вания компенсирующего сигнала, эле- 30 элемента 13 равен величине, которая мент 25 задержки, элемент ИЛИ-НЕ 26, соответствует отношению нормального блок 27 контроля уровня шума, блок по уровню сигнала из канала к уров28 сигнализации, дополнительный по- ню сигнала от первого источника 9 роговый элемент 29, дополнительный номинального напряжения, т.е. " 1". ключ 30, дополнительный сумматор 31, 35 Порог срабатывания порогового элеменпервый 32 и второй 33 блоки памяти, та 14 равен величине, которая соотблок 34 фильтров, переключатель 35 ветствует отношению нормального режимов, генератор 36 контрольного контрольного сигнала из канала к сигсигнала и блок 57 контроля остаточ- налу от второго источника 10 номи-:; ного затухания. 40 нальногo напряжения, т,е. 1 . В слуУстройство работает следующим об- чае, когда канал связи и аппаратура разом. исправны, результаты деления в блоПо рабочему каналу связи на вход ках 7 и 8 делений, имеют одинаковую согласующего усилителя 21 поступают величину. Так как сигналы имеют одисигналы вещания, в паузы которых с 4 наковую величину, то на выходе цифпомощью передающего устройства вве- рового компаратора 20 появляется ден контрольный сигнал. С выхода сигнал "1". Если сигнал на первом согласующего усилителя 21 сигналы его входе меньше сигнала на втором вещания совместно с контрольными входе, то на втором выходе будет сигналами подаются на блок 34 фильт- сигнал " 1", а на остальных выходах— ров, в котором происходит разделение "0". Если сигнал на втором входе сигнала вещания и контрольного сигна- меньше сигнала на первом входе, то ла и коммутация их на отдельные на первом выходе будет сигнал " 1", входы, Сигналы вещания с первого вы- а на втором и третьем — "0". хода блока 34 фильтров подаются на

Одновременном, с появлением сигнапервый детектор 5, а контрольный сиг- ла "1" на третьем выходе цифрового нал - с второго выхода блока фильт- компаратора 20 срабатывают пороговые ра 34 на второй детектор 6. Проде- элементы 13 и 14, так как сигналы тектированный сигнал вещания с вы- " вещания и контрольный сигнал находят363492

25

40

3 1 ся в норме, и на их выходах появляется напряжение "1", которое подается на входы первого элемента И 15.

В результате на выходе элемента И 15 появляется сигнал "1", который проходит на первый вход элемента И 18.

На второй вход элемента И 18 с третьего выхода цифрового компаратора 20 поступает сигнал "1". В результате на выходе элемента И 18 появляется сигнал " 1", Сигнал " 1" с выхода элемента И 18 является сигналом блокировки, который через входы управления блокирует блок 37 контроля остаточного затухания, блок 27 контроля уровня шума, коюч 23, а через элемент 25 задержки — блок 24 формирования компенсирующего сигнала.

Таким образом, сигналы звукового вещания совместно с контрольным сигналом, проходя через согласующий усилитель 21, второй сигнальный вход блока 2 коммутации и сумматор 4, подаются на последующий пункт контроля. При этом другие входы блока 2 коммутации закрыты, Так как путь прохождения у контрольного сигнала такой же как и у вещательного сигнала, то реализуется принцип сквозного контроля канала связи и аппаратуры. При появлении в программе вещания модуляционных пауз результат отношения сигнала из канала и сигнала

I от первого источника 9 номинального напряжения меньше заданного порога срабатывания в пороговом элементе 13.

Поэтому на его выходе будет сигнал "0" ° Сигнал "0" также появляется и на третьем выходе цифрового компаратора 20, так как результаты деления в блоках делений 7 и 8 разной величины. На выходе порогового элемента 14 появляется сигнал "1", так как введенный в модуляционную паузу контрольный сигнал в рассматриваемом случае исправного канала имеет нормальную величину. Следовательно, на выходе элемента И 15 будет сигнал "0". Этот сигнал с выхода элемента И 15 поступает на первый вход элемента И 18, на второй вход которого с третьего выхода цифрового компаратора 20 подается сигнал "0".

Сигналы "0" с выхода элемента И 18 и с первого выхода цифрового компаратора 20, а также сигнал 1 со второго выкода цифрового компаратора 20

I проходят на входы элемента ИЛИ

НЕ 26. В результате на выходе элемента ИЛИ-HE 26 появляется сигнал "0", Сигнал " 1" со второго выхода цифрового компаратора 20 поступает на третий вход элемента И 16. Но так как сигналы от блока 37 контроля остаточного затухания и блока 27 контроля уровня шума не поступят на первый и второй входы элемента И 16, то сигнализация о неисправности в блоке сигнализации 28 не сработает.

Таким образом исключается сложная подача информации в блоке 28 сигнализации до окончания периода контроля.

Появление на выходе элемента И 18 сигнала "0" означает снятие блокировки с блоков 37 контроля остаточного затухания и контроля уровня шума 27 и с ключа 23. После снятия блокировки осуществляется контроль остаточного затухания и уровня шума.- Остаточное затухание контролируется по уровню контрольного сигнала, приходящему с предыдущего пункта контроля по каналу связи. Чтобы контрольный сигнал не влиял на результаты контроля уровня шума, сигнал на, вход блока 27 контроля уровня шума подается с выхода режекторного фильтра 22, подавляющего контрольный сигнал.

Сигнал снятия блокировки открывает ключ 23 и через элемент 25 задержки включает блок 24 формирования компенсирующего сигнала. Элемент 25 задержки предотвращает включение компенсации во время коротких модуляционных пауз, например между словами

Ю одной фразе.

Контрольный сигнал и шумы, прихо" дящие из канала во время пауз, с вы45 хода согласующего усилителя 21, про" ходя через блок формирования компенсирующего сигнала 24 и через открытый ключ 23, подаются на второй вход сумматора 3 где складываются в противофазе с сигналаьж, непосред50 ственно приходящими с выкода согласующего усилителя 21, В результате к потребителю с выхода сумматора.

3 через блок 1 коммутации подается вещательный сигнал, в модуляционных и технологических паузах которого отсутствует контрольный сигнал, помехи и шумы, поступающие от предыдущего участка тракта.

1363492

При ухудшении качества канала связи (например, при увеличении остаточного затухания) сигнал вещания и контрольный сигнал искажены одинаково. Поэтому результаты отношений сигналов на выходах блоков деления

7 и 8 имеют одинаковую величину. Отношения сигналов, проходя через аналого-цифровые преобразователи 11 и

12 на входы цифрового компаратора

20, дают на его третьем выходе сигнал " 1". Поскольку подаваемые из канала сигналы в рассматриваемом слу. чае отличаются от нормальных сигналов, пороговые элементы 13 и 14 не срабатывают и на их выходах появляется сигнал "0". В результате на выходе элемента И 15 будет сигнал

"О™. Этот сигнал совместно с сигналом с третьего выхода цифрового . компаратора 20 дает на выходе второго элемента И 18 сигнал "0", который подается на вход элемента

ИЛИ-НЕ 26. На два других входа этого элемента поступают с первого и второго выхода цифрового компаратора

20 сигналы "0". В результате на выходе элемента ИЛИ-НЕ 26 появляется

CHFHGJI "1" .

При ухудшении параметров аппаратуры или выходе ее из строя результаты деления на выходах блоков делений 7 и 8 отличаются друг от друга.

Если отличается от нормы вещательный сигнал, то на выходе порогового элемента 13 появляется сигнал "0", а на выходе порогового элемента

14 — сигнал " 1", так как этот сигнал находится в пределах нормы. Поэтому при подаче на входы цифрового компаратора 20 его сигналов с пороговых элементов 13 и 14 они дают на выходе сигнал "1" и наоборот, если вещательный сигнал в норме, а контрольный— нет, то на первом выходе цифрового компаратора 20 появляется сигнал

"111, а на остальных выходах — сигнал "0".

В обоих рассмотренных случаях сигналы с первого и второго вьхода цифрового компаратора 20 и с выходов пороговых элементов 13 и 14 при прохождении через элементы И 15, 18 дают на выходах этих элементов сигя л 1l0 ll

Появление сигнала "0" на выходе элемента И 18 означает снятие блокировки с блока 37 контроля остаточноro затухания и блока 27 контроля уровня шума. По окончании контроля сигналы с выходов этих блоков подаются на элементы И 19, 16 и 17, а также на блок 28 сигнализации. В случае ухудшения качества канала на элемент И 19 поступает сигнал 1 с выхода элемента ИЛИ-НЕ 26, а при ухудшении параметров аппаратуры предыдущего участка или выхода ее из строя сигнал "1" подается на элементы И 16 и 17 с первого и второго цифрового компаратора 20. С выходов элементов И 19, 16 и 17 сигналы поступают на блок 28 сигнализации, происходит детализированная засветка неисправности. Одновременно (в случае завышения уровня шумов) с блока

20 27 контроля уровня шума, управляющий сигнал подается на первый вход дополнительного сумматора 31 и через .него на первый вход блока 32 памяти, При завышении остаточного затухания с

25 блока 37 контроля остаточного затухания управляющий сигнал поступает на второй вход дополнительного сумматора 31, а с него — на первый вход блока 32 памяти. Этот же сигнал по30 дается на вход дополнительного порогового элемента. 29 и вход дополнительного ключа 30. Однако с выхода дополнительного ключа 30 сигнал с данном случае отсутствует, так как уровень сигнала с блока 37 контроля остаточного затухания вьппе порога срабатывания дополнительного порогового элемента 29, который, сработав, блокирует дополнительный ключ 30.

Таким образом, при завышении остаточного затухания или уровня шума на первый блок 32 памяти приходит сигнал, который переводит его в рабочее состояние.

С выхода блока 32 памяти подается сигнал на первый вход управления блока 2 коммутации и вход управления генератора 16 контрольного сигнала.

Второй сигнальный вход блока 2 ком50

0 мутации в этом случае закрывается, а его третий сигнальный вход открывается, и через блок 2 коммутации вещательный сигнал проходит на вход .сумматора 4 непосредственно с выхода согласующего усилителя 21. В этом вещательном сигнале отсутствует контрольный сигнал, поступающий с предыдущего .участка тракта, так как он подавлен. Одновременно с подачей

13634 управляющего сигнала на второй блок

2 коммутации первый блок 32 памяти запускает генератор 36 контрольного сигнала. С выхода генератора 36 контрольного сигнала, сигнал проходит на второй вход второго сумматора 4 и далее без изменений поступает в канал, т,е. происходит регенерация контрольного сигнала, подавленного ранее с первого сумматора 3. Таким образом, устройство автЬматически переходит из сквозного контроля на поучастковый. Если остаточное затухание превысит величину 12 дБ, что означает аварию канала, с блока 37 контроля остаточного затухания поступает сигнал на вход дополнительного порогового элемента 29 с уровнем ниже его порога срабатывания.

При этом снимается блокировки с дополнительного ключа 30 и с его выхода подается управляющий сигнал на второй блок 33 памяти. Одновременно с выхода дополнительного сумматора 25

31 приходит управляющий сигнал на вход первого блока 32 памяти, с выхода которого подается сигнал на первый вход управления блока 2 коммутации и вход управления генератора

36 контрольного сигнала. Второй сигнальный вход закрывается. Сигнал с выхода блока 33 памяти через управляющий вход блока 1 коммутации и второй вход управления блока 2 коммутации производит их дополнитель35 ную коммутацию. При этом закрывается и третий сигнальный вход блока 2 коммутации, а открывается его первый вход, В блоке 1 коммутации закрывается его второй сигнальный вход, а открывается первый. В этом случае сигналы вещания поступают на блок

2 коммутации и дальше на второй сумматора 4 не с рабочего канала через

45 согласующий усилитель 21, а с резервного канала, К потребителю сигнал подается через первый вход блока 1 коммутации также с резервного канала.

Поскольку с резервного канала сигнал вещания подается без контрольного сигнала, то через второй сумматор 4 в канал вводится контрольный сигнал в соответствии с режимом поучасткового контроля, когда от генератора

36 контрольного сигнала сигнал вводится в программу вещания.

Переход со сквозного на поучастковый контроль производится автомати- .

92 чески при ухудшении качества канала.

При аварийном состоянии рабочего канала при неисправности аппаратуры устройство автоматически переходит на работу от резервного канала, сохраняя режим поучасткового контроля.

При необходимости переход со сквозного на поучастковый контроль (не дожидаясь ухудшения качества канала) осуществляют вручную с помощью переключателя 35 режимов путем подачи сигнала на второй вход блока 32 памяти. После восстановления рабочего состояния аппаратуры или канала связи на выходе элемента И 18 появляются сигнал "1", который, подаваясь на вторые управляющие входы блоков

32 и 33 памяти, возвращает блоки и связанные с ними элементы в исходное состояние. Таким образом, устройство возвращается в режим работы с исправной аппаратурой и каналом связи.

Формула и з о б р е т е н н я

Устройство автоматического контроля каналов связи, содержащее генератор контрольного сигнала, первый детектор, первый и второй пороговые элементы, элемент задержки, блок формирования компенсирующего сигнала, блок сигнализации, переключатель режима, последовательно соединенные ключ, первый сумматор и первый блок коммутации, последбвательно соединенные согласующий усилитель, режекторный фильтр, блок контроля уровня шума, дополнительный сумматор, первый блок памяти, второй блок коммутации и второй сумматор, последовательно соединенные блок контроля остаточного затухания, дополнительный пороговый элемент, дополнительный ключ и второй блок памяти, выход которого подключен к первому входу первого блока коммутации и второму входу второго блока коммутации, второй вход первого блока коммутации объединен с третьим входом второго блока коммутации и является первым входом устройства, первым выходом которого является выход первого блока коммутации, а вторым выходом является выход второго сумматора, вторым входом устройства является вход согласующего усилителя, выход которого подключен к первому входу блока формирования компенсирующего сигнаI0 Э2

Составитель В.Комалягин

Техред М.Ходанич Корректор С.Черни

Редактор Т.Лазоренко

Тираж 636 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6382/55

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

136 14 л», к первому входу блока контроля остаточного затухания, к второму входу первого сумматора и к четвертому входу второго блока коммутации, .

5 пятый вход которого соединен с третьим входом первого блока коммутации, с выходом первого сумматора, первый вход ключа соединен с вторым входом блока контроля уровня шума, с входом элемента задержки и с вторым входом блока контроля остаточного затухания, выход которого подключен к другому входу дополнительного ключа, к второму входу дополнительного сумматора и к первому входу блока сигнализации, второй вход кбторого соединен с выходом блока контроля уровня шума, второй вход первого блока памяти соединен с переключателем режимов работы, а третий .вход соединен с вторым входом второго блока памяти, о т л и ч а ю— щ е е с я тем,. что, с целью повышения достоверности контроля, введе- 26 ны первый, второй и третий элементы

И и последовательно соединенные первый источник номинального напряжения, первый блок деления, первый аналогоцифровой преобразователь и последовательно соединенные блок фильтров, второй детектор, второй блок деления, второй аналого-цифровой преобразователь, цифровой компаратор, четвертый элемент И, элемент ИЛИ-НЕ и пятый элемент И, выход которого подключен, 35

0 к третьему входу блока сигнализации, вход блока фильтров соединен с выходом согласующего усилителя, другой выход через первый детектор подключен к другому входу первого блока деления, выход которого через последовательно соединенные первый пороговый элемент и первый эпемент

И подключен к другому входу четвертого элемента И, выход второго блока деления через второй пороговый элемент подключен к другому входу первого элемента И, выход второго источника номинального напряжения подключен к другому входу второго блока деления, выход первого аналого-цифрового преобразователя подключен к второму входу цифрового компаратора, второй выход которого подключен к первому входу второго элемента И и к второму входу элемента

ИЛИ-НЕ, третий выход подключен к третьему входу элемента ИЛИ-НЕ и к первому входу третьего элемента И, второй вход. которого объединен с вторыми входами второго и пятого элементов И и соединены с выходом блока контроля остаточного затухания, выход блока контроля уровня шума подключен к объединенным третьим входам второго, третьего и пятого элементов И, выход первого блока памяти через генератор контрольных сигналов подключен к второму входу второго сумматора, а третий вход соединен с выходом четвертого элемента И и через элемент задержки подключен к второму входу блока формирования компенсирующего сигнала, выход ко— торого подключен к второму вхо- . ду ключа, выходы второго и третьего элементов И подключены соответственно к четвертому и пятому входам блока сигнализациии.