Устройство для контроля состояния канала связи

 

Изобретение относится к области связи. Цель изобретения - повьшение точности контроля. Цель достигается введением в устр-во блока 6 формирования стробирующих импульсов, многоразрядного элемента 12 задержки, накапливающего сумматора 18, реверсив- . него счетчика 20, мультиплексоров 35,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН (511 4 Н 04 В 3/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ДBTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

C ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4250457/24-09 (22) 25. 05.87 (46) 30. 10.88. Бюл. N 40 (71) Пензенский политехнический институт (72) В.А.Хижняк, Н.Н.Ольшевский, В.N.Àëåêñååâ и Д.С.Броварник (53) 621.395.,664 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1241497, кл. Н 04 В 3/46.

„„SU„„1434550 А i (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ .КАНАЛА СВЯЗИ (57) Изобретение относится к области связи. Цель изобретения — повышение точности контроля. Цель достигается введением в устр-во блока 6 формиро- вания стробирующих импульсов, многоразрядного элемента 12 задержки, накапливающего сумматора 18, реверсивного счетчика 20, мультиплексоров 35, 1434550

36, блока 38 определения первых отсчетов, последовательно соединенных элемента И 13, одновибратора 14, сумматора 15 по модулю два, мультиплексора 37, последовательно соединенных компаратора (К) 31 и счетчика 9, по— следовательно соединенных К 32, счетчика 10, К 33 и элемента ИЛИ 24, В устр-ве осуществляется стробирование демодулированного сигнала, определя1 ется вертикальный раскрыв глаз-диаграммы в определенных точках тактового интервала и происходит сложение полученных величин. Результат измере1

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для контроля каналов связи.

Цель изобретения — повьппение точ— ности контроля. 5

На чертеже изображена электрическая функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит усилитель 1 с автоматическим регулированием усиления, демодулятор 2, блок 3 выделения тактовых импульсов, аналого-цифровой

1преобразователь (АЦП) 4, многоразрядный элемент 5 задержки, блок 6 формирования стробирующих импульсов, блок

7 выделения одиночного импульса, первый 8, второй 9 и третий 10 счетчики, блок 11 отображения, многоразрядный элемент 12 задержки, элемент И 13, одновибратор 14, сумматор 15 по модулю два, блок 16 усреднения„демультиплексор 1 7, накапливающий сумматор 18, вычитатель 19, реверсивный счетчик

20, первый 21, второй 22, третий 23 и четвертый Л4 элементы ИЛИ, блок 25

25 переключений, первый 26 и второй 27 ключи, первый 28, второй 29, третий

30, четвертый 31, пятый 32 и шестой

33 компараторы, датчик 34 кодов опорных уровней, первый 35, второй 36 и третий 37 мультиплексоры, блок 38 определения первых отсчетов, первый 39 и второй 40 регистры сдвига.

Устройство работает следующим образом. 3S

Перед началом измерения блок 25 устанавливают в положение, соответствуюния за сеанс усредняется и индицируется. Индицируемое число соответствует площади (или апертуре) глазка. Определяется горизонтальный раскрыв глаз-диаграммы на определенном уровне. На основе сравнения величины горизонтального раскрыва для верхней и для нижней части глаз-диаграммы вырабатывается сигнал коррекции выбранного уровня. Устр-во позволяет оценивать качество канала связи по величине апертуры глаз-диаграммы, т.е ° учитываются и амплитудные и фазовые искажения сигнала. 1 ил.

2 щее используемому в данной системе передачи дискретной информации сигналу.

Предположим, что используется четырехуровневый сигнал и необходимо измерить раскрыв верхнего из трех глазков. В этом случае блок ?5 устанавли— вают в первое положение, в результате чего в реверсивный счетчик 20 записывается код опорного уровня, соответствующий середине между значащими позициями верхнего глазка, который затем поступает на входы второго 29, четвертого 31 и пятого 32 компараторов и на вход третьего мультиплексора 37.

Модулированный сигнал, поступающий на вход усилителя 1 с информационного входа устройства, усиливается, а затем демодулируется демодулятором 2. Демодулированный сигнал подается на входы блока 3 выделения тактовых импульсов, аналого-цифрового преобразователя 4 и на управляющий вход усилителя 1. Усилитель 1 осуществляет автоматическое поддержание уровня сигнала на выходе демодулятора на заданном номинальном уровне, обеспечивая тем самым постоянство параметра заданного значения раскрыва глазковой диаграммы. Выделенные блоком 3 тактовые импульсы устанавливаются с помощью элемента 5 задержки в середине единичного импульса или в центре глазковой диаграмм1 (ГД) . Одновременно выделенные блоком 3 тактовые импульсы поступают и на вход блока.б формирования стробирующих импульсов, на выходе которого после поступления каждого тактового импульса нырабаты1434550 вается пачка из п импульсов с перио- дом, в п раз меньшим периода тактовых импульсов. При поступлении сигнала на

Ьход пуска блок 7 выделения единично—

5 го импульса выделяет один импульс с выхода элемента 5 задержки. Этим импульсом разрешается счет импульсов в первом счетчике 8. Кроме того, этим же импульсом, подаваемым через третий элемент ИЛИ 23, разрешается работа блока 38 определения первых отсчетов. Под действием стробирующих импульсов АЦП 4 осуществляет опробывание сигнала на выходе демодулятора 2. 15

Код отсчета сигнала сравнивается во втором компараторе 29 с кодом уровня, соответствующим середине между значащими позициями сигнала. Если отсчет сигнала меньше опорного уровня, то на 20 выходе второго компаратора 29 появляется уровень логической "t" в противном случае — уровень логического "0".

Отсчеты входного сигнала с выхода

АЦП 4, а также сигналы с выхода второ-25 го компаратора 29 поступают на многоразрядный элемент 12 задержки, где задерживаются на полпериода тактовой частоты. В середине такта импульс с выхода элемента 5 задержки поступает 30 на один вход элемента И 13, на другой вход которого поступают сигналы с выхода второго компаратора 29. С помощью элемента И 13 осуществляется анализ знака принятой посылки. При прие- 35 ме посылки, уровень которой в середине тактовогб интервала ниже опорного, на выходе элемента И 13 появляется импульс. .который запускает одновибра. тор 14, в результате чего на выходе 40 последнего устанавливается уровень логической "1", который сохраняется на время одного такта. При приеме посылки, уровень которой в середине такте выше опорного, импульс на выходе элемента И 13 не появляется, в результате чего на выходе одновибратора 14 устанавливается уровень логического "О". В середине такта (после определения знака принимаемой посылки) значения сигналов в отсчетные моменты времени и результаты сравнения их с опорным уровнем начинают появляться на выходе многоразрядного эле-. мента 12 задержки. С помощью суммато- 5 ра 15 осуществляется сравнение знака текущих отсчетов сигналов с выхода многоразрядного элемента t2 задержки со знаком посылки на данном тактовом интервале, определенным по сигналу с выхода одновибратора 14. При их совпадении импульс на выходе элемента

И 13 не появляется, в результате чего на выходе одновибратора 14 устанавливается уровень логического "0". В середине такта (после определения знака принимаемой посылки) значения сигналов в отсчетные моменты времени и результаты сравнения их с опорным

1уровнем начинают появляться на выходе

-многоразрядного элемента 12 задержки.

С помощью сумматора 15 осуществляется сравнение знака текущих отсчетов сигналов с выхода многоразрядного элемента 12 задержки со знаком посылки на данном тактовом интервале, определенным по сигналу ц выхода одновибратора 14. При их совпадении на выходе сумматора 15 будет уровень логического "0", под действием которого третий муьтиплексор 37 подключает к выходу первую группу входов, в результате чего значения сигналов с выхода второго многоразрядного элемента 12 выхода задержки поступят на вход демультиплексора 17, который (в зависимости от знака посылки) под действием сигналов с выхода одновибратора 14 будет пропускать эти отсчеты на первую или на вторую группу выходов. В случае, если отсчет сигналов будет противоположен знаку посылки, то третий мультиплексор 37 подключит к выходу вторую группу входов и отсчет сигналов будет заменен значением опорного уровня сигнала. Таким образом, на входы третьего компаратора 30 и первого мультиплексора 35 с первой группы выходов демультиплексора 17 будут поступать отсчеты посылок, лежащих вьппе опорного уровня, причем сами эти отсчетытоже выше этого опорного уровня.

На входы первого компаратора 28 и второго мультиплексора 36. со второй группы выходов демультиплексора 17 будут поступать отсчеты посылок, лежащих ниже опорного уровня, причем сами эти отсчеты тоже ниже этого уровня.

Блок 38 определения первых отсчетов на каждом интервале измерения, определяемом первым счетчиком 8, анализирует знаки принимаемых посылок на основе сигнала с выхода одновибратора !4. При приходе первых на интервале, посылок, лежащих выше и ниже первого уровня соответственно, на первом и втором выходе блока 38 определения

1434550 первых отсчетов появляется уровень логической "1, длительность которого равна длительйости тактового интервала. Эти сигналы, пройдя соответственно через первый 21 и второй 22 элемен«5 ты ИЛИ, вызывают подключение выходов первого 35 и второго 36 мультиплексоров ко вторым группам входов, в результате чего отсчеты сигналов на пер-10

:, вых тактовых интервалах под действием стробирующих импульсов записываются

1 последовательно в первый 39 и второй

40 регистры сдвига. При приеме после1

; дующих посылок на данном интервале измерения на выходах блока 38 сохраняется уровень логического "0" и управление первым 35 и вторым 36 муль,типлексорами осуществляется только по сигналам с выходов третьего 30 и пер" 20 вого 28 компараторов соответственно.

Если поступивший с первой группы выходов демультиплексора 17 код отсчета меньше кода отсчета, находящегося в последней ячейке первого регистра 25

39 сдвига, то на выходе третьего ком1 паратора 30 появляется уровень логический "1", который, пройдя через первый элемент ИЛИ 21 поступает на управляющий вход первого мультиплексо- 30 ра 35 и вызывает подключение к его выходам второй группы входов. При этом поступивший отсчет сигналов поступает на вход первого регистра 39 сдвига и под действием импульса с выхода блока 6 формирования стробирующих импульсов осуществляется сдвиг всей информации, хранящейся в первом регистре 39 сдвига, а в первую ячейку записывается код поступившего отсчета сигнала. Если поступивший с первой группы выходов демультиплексора 17 код отсчета больше кода отсчета, находяще" гося в последней ячейке первого регистра 39 сдвига, то под действием сигнала уровня логического "0" с выхода первого элемента HJIH 21 первый мультиплексор 35 подключает к выходу первую!группу входов и в первом регистре 39 сдвига осуществляется циклическии сдвиг информации. Таким обра50 зом, в ячейках первого регистра 39 сдвига происходит постепенное накопление минимальных значений отсчетов

Сигналов, лежащих выше опорного уровня в определенных точках тактового интервала, т.е. в конце цикла измерения в ячейках первого регистра 39 сдвига находятся отсчеты верхней границы выбранного глазка. Если поступивший со второй группы выходов демультиплексора 17 код отсчета больше кода отсчета, находящегося в последней ячейке второго регистра 40 сдвига, то на выходе первого компаратора 28 появляется уровень логический "1", который, пройдя через второй элемент ИЛИ 22, поступает на управляющий вход второго мультиплексора 36 и вызывает подключение к его выходам второй группы входов. При этом поступивший отсчет сигнала поступает на вход второго регистра 40 сдвига и под действием импульса с выхода блока 6 формирования стробирующих импульсов осуществляется сдвиг всей информации, хранящейся во втором регистре 40 сдвига, а в первую ячейку записывается код поступившего отсчета сигнала. Если поступивший со второй группы выходов демультиплексора 17 код отсчета меньше кода отсчета, находящегося в последней ячейке второго регистра 40 сдвига, то под действием уровня логического "0" с выхода второго элемента ИЛИ 22 второй мультиплексор 36 подключает к выходу первую группу входов и во втором регистре 40 сдвига осуществляется циклический сдвиг информации.

Таким образом, в ячейках второго регистра 40 сдвига происходит постепенное накопление максимальных значений отсчетов сигналов, лежащих ниже опорного уровня в определенных точках тактового интервала, т.е. в конце цикла измерения в ячейках второго регистра 40 сдвига находятся отсчеты нижней границы выбранного глазка.

В последнем такте интервала измерения на выходе первого счетчика 8 устанавливается уровень логический " 1"; разрешающий работу блока 38 определе-. ния первых отсчетов и открывающий первый 26 и второй 27 ключи, через которые информация из первого 39 и второго 40 регистров сдвига поступает на входы вычитателя 19, с выхода которого разность кодов, соответствующая величине вертикального раскрыва глазка в определенных точках тактового интервала, поступает в накапливающий сумматор 18. Результат с выхода накап ливающего сумматора 18 поступает в блок 16 усреднения.

Результат вычисления с выхода блока 16 усреднения поступает в блок 11 отображения, который и инденцирует

1434550 число, соответствующее площади (или апертуре) глазка. Одновременно инфор мация с выходов первого 26 и второго

27 ключей поступает на входы четвер5 того 31 и пятого 32 компараторов. При превышении поступившим отсчетом сигнала опорного уровня на выходе четвертого компаратора 31 появляется сигнал уровня логической " 1", который разре- 10

1шает работу второго счетчика 9, подсчитывающего число отсчетов, величина оторых больше опорного уровня. Если оступивший с выхода второго ключа 27, тсчет сигнала меньше опорного уровня,15 то на выходе пятого компаратора 32 появляется уровень логической "1", который разрешает работу третьего счетчика 10, подсчитывающего число отсчетов, величина которых меньше опорного 20 уровня. После того, как все отсчеты из первого 39 и второго 40 регистров сдвига сосчитаются, с элемента 5 задержки поступает импульс, разрешающий работу шестого компаратора 33, ко-25 торый сравнивает числа, полученные во втором 9 и третьем 10 счетчиках. Если опорный уровень с выхода реверсивного счетчика 20 совпадает с реальным уровнем максимального раскрыва глазка по 30 горизонтали, то на выходе шестого компаратора 33 появляется уровень логической "1"; под действием которого второй 9 и третий 1 0 счетчики сбрасываются. Если, опорный уровень с выхоца реверсивного счетчика 20 меньше реального, то число, полученное во втором счетчике 9, будет больше числа в третьем счетчике 10 и под действием сигнала с выхода шестого компаратора 33 к коду опорного уровня, содержащемуся в реверсивном счетчике 20, прибавляется единица. Если опорный уровень с выхода реверсивного счетчика 20 больше реального, то число, за- 45 писанное во втором счетчике 9, будет меньше числа в третьем счетчике 10 и под действием сигнала с выхода шестого компаратора 33 от кода опорного уровня содержащегося в реверсивном

50 счетчике 20, отнимается единица. Одновременно сигнал с . любого выхода шестого компаратора 33 через четвертый элемент ИЛИ 24 осуществляет сброс второго 9 и третьего 10 счетчиков в ну55 левое состояние.

Таким образом, в устройстве постоянно осуществляется подстройка опорного уровня под реальный уровень максимального раскрыва глазка по горизонтали. Измерение других глазков многоуровневых сигналов осуществляется аналогично при установке блока 25 в соответствующее положение.

Таким образом, устройство позволяет оценивать качество канала связи по величине апертуры глаз-диаграммы, т.е. учитываются и амплитудные и фазовые искажения сигнала.

Формула изобретения

Устройство для контроля состояния канала связи, содержащее блок выделения одиночного импульса, вычитатель, первый компаратор, первый и второй элементы ИЛИ и последовательно соединенные усилитель с автоматическим регулированием удаления, демодулятор, блок выделения тактовых импульсов, элемент задержки, первый счетчик и третий элемент ИЛИ, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь и второй компаратор, последовательно соединенные первый регистр сдвига и первый ключ, последовательно соединенные датчик кодов опорных уровней и блок переключений, последовательно соединенные блок усреднения и блок отображения, последовательно соединенные второй регистр сдвига и второй ключ, последовательно соединенные демультиплексор и третий компаратор, при этом выход демодулятора подключен к первсму входу аналогоцифрового преобразователя и первому входу усилителя с автоматическим регулированием усиления, второй вход которого является информационным входом устройства, вход пуска которого через блок выделения одиночного импульса подключен к другому входу первого счетчика и другому входу третьего элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с другими входами первого и второго ключей, другой BblxolJ демультиплексора подключен к первому входу первого компаратора, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введены реверсивный счетчик, накапливающий сумматор, многоразрядный элемент задержки, блок формирования стробирующих импульсов, первый и второй мультиплексоры, блок определения первых отсчетов, последовательно соединенные элемент И, одновибратор, сумматор по

1434550

Составитель В.Камалягин

Техред М.Дидык Корректор С.Шекмар

Редактор А.Ревин

Заказ 5565/57 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. ужгород, ул. Проектная, 4 модулю два и третий мультиплексор, последовательно соединенные четвертый компаратор и второй счетчик, последовательно соединенные пятый компаратор, третий счетчик, шестой компаратор и четвертый элемент ИЛИ, выход которого подключен к установочным входам второго и третьего счетчиков, счетные входы которых соединены с синхронизи- 10 рующими входами первого и второго .регистров сдвига, с синхронизирующим входом аналого-цифрового преобразова-! теля и выходом блока формирования

; стробирующих импульсов, вход которо-!

ro подключен к выходу блока выделения, тактовых импульсов, выход аналого цифрового преобразователя подключен к первому входу многоразрядного эле, мента задержки, второй вход которого рО ! соединен с выходом второго компарато: ра и первым входом элемента И, первый выход подключен к другому входу сумматора по модулю два, а второй выход подключен к второму входу третьего 25 мультиплексора, третий вход которого соединен с другим входом второго компаратора, с первыми входами четвертого и пятого компараторов и с выходом реверсивного счетчика,. а выход под- 3О ключен к первому входу демультиплексора, второй вход которого соединен с выходом одновибратора и первым вхо-, дом блока определения первых отсчетов, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, первый выход через последовательно соединенные первый элемент ИЛИ и первый мультиплексор подключен к счетному входу первого регистра сдвига, а второй выход через последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, второй мультиплексор подключен к счетному входу второго регистра сдвига, выход которого подключен к второму входу второго мультиплексора и второму входу первого компаратора, выход которо,го подключен к другому входу второго элемента ИЛИ, третий вход второго мультиплексора соединен с другим выходом демультиплексора, первый выход которого подключен к второму входу первого мультиплексора, третий вход которого соединен с выходом первого регистра сдвига и вторым входом третьего компаратора, выход которого подключен к другому входу первого элемента ИЛИ, выход элемента задержки подключен к другому входу. блока выделения одиночного импульса, к второму входу элемента И и второму входу шестого компаратора, третий вход которого соединен с выходом второго счетчика, а первый и второй выходы подключены к йервым и вторым входам реверсивного счетчика, третий вход которого соединен с выходом блока переключений, выход первого ключа подключен к второму входу четвертого компаратора и через последовательно соединенные вычитатель и накапливающий сумматор — к входу блока усреднения, выход второго ключа подключен к второму входу пятого компаратора и другому входу вычитателя,