Устройство для измерения отклонений частоты и фазы сигнала в канале связи

 

Изобретение относится к электроизмерения.м. Цель изобретения - сокращение времени измерения скачков фазы сигнала. Устр-во содержит первый тракт 22 измерения , состоящий из блока согласования I, блока 2 выделения переходов через ноль, счетчиков 3 и 5 и эл-та И 4, дешифратор 6, формирователь 7 запроса прерывания , регистр 8 периода, делитель 9 с постоянным коэф. деления, второй тракт 23 измерения , состоящий из блока согласования 10, блока 11 выделения переходов через ноль, делителя I2 с переменным коэф. деления, счетчиков 13 и 15 и эл-та И 14, формирователь 16 запроса прерывания, измерительный г-р 24, состоящий из г-ра 17 квантующих импульсов и блока управления 19, микропроцессорный блок 19,коммутатор 20 и индикатор 21. В тракте 23 осуществляются измерения отклонений частоты и дрожаний фазы. Для определения отклонений частоты вычисляется средний период и по нему определяется отклонение от заданной вел ичины. При измерении дрожаний фазы каждый период приходящего сигнала сравнивают со средним периодом. Полученную разность суммируют с разностью, полученной на предыдущем периоде, а размах фазы определяют по разности максимальных положительных и отрицательных отклонений. В тракте 23 осуществляется измерение скачков фазы , которые затем вычисляются и фиксируются в микропроцессорном блоке I9. Г ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„14677 (5)) 4 Н 04 В 3/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИД

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ. И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2!) 42)3431/24-09 (22) 23.03.87 (46) 23.03.89. Бюл. № 1) (72) А. Д. Зорьев и Я. А. Рахлин (53) 621.396.664 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № )136318, кл. Н 04 В 3/46, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1285606, кл. Н 04 В 3/46, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ОТКЛОНЕНИЙ ЧАСТОТЫ И ФАЗЫ СИГНАЛА В КАНАЛЕ СВЯЗИ (57) Изобретение относится к электроизмерениям. Цель изобретения — сокращение времени измерения скачков фазы сигнала.

Устр-во содержит первый тракт 22 измерения, состоящий из блока согласования 1, блока 2 выделения переходов через ноль, счетчиков 3 и 5 и эл та И 4, дешифратор 6, формирователь 7 запроса прерывания, регистр 8 периода, делитель 9 с постоянным коэф. деления, второй тракт 23 измерения, состоящий из блока согласования

I0, блока 11 выделения переходов через ноль, делителя 12 с переменным коэф. деления, счетчиков 13 и 15 и эл-та И 14, формирователь 16 запроса прерывания, измерительный г-р 24, состоящий из г-ра 17 квантующих импульсов и блока управления 19, микропроцессорный блок 19, коммутатор 20 и индикатор 21. В тракте 23 осуществляются измерения отклонений частоты и дрожаний фазы. Для определения отклонений частоты вычисляется средний период и по нему определяется отклонение от заданной величины.

При измерении дрожаний фазы каждый период приходящего сигнала сравнивают со средним периодом. Полученную разность суммируют с разностью, полученной на предыдущем периоде, а размах фазы определяют по разности максимальных положительных и отрицательных отклонений. В тракте 23 осуществляется измерение скачков фазы, которые затем вычисляются и фиксируются в микропроцессорном блоке 19. l ил.

1467763

Изобретение относится к технике электрических измерений и может использоваться в системах передачи и приема сигналов для измерения и контроля отклонений частоты, дрожаний и скачков фазы сигнала в канале связи.

Цель изобретения — сокращение времени измерения скачков фазы сигнала.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для измерения отклонений частоты и фазы в канале связи.

Устройство содержит блок 1 согласования, блок 2 выделения переходов через ноль, счетчик 3, элемент И 4, счетчик 5, дешифратор 6, формирователь 7 запросов прерывания, регистр 8 периода, делитель 9 с постоянным коэффициентом деления, блок 10 согласования, блок 11 выделения переходов через ноль, делитель 12 с переменным коэффициентом деления, счетчик 13, элемент И 14, счетчик !5, формирователь 16 запросов прерывания, генератор 17 квантующих импульсов, блок 18 управления, микропроцессорный блок !9, коммутатор 20, индикатор 21, первый 22 и второй 23 тракты измерения, измерительный генератор 24, шину 25 управления, шину 26 адреса и шину 27 данных.

Устройство измерения отклонений частоты и фазы сигнала в канале связи работает следующим образом.

В тракте 23 измерения (отклонений частоты и дрожаний фазы) измерительный сигнал от измерительного генератора на противоположном конце системы связи, пройдя канал связи, поступает на вход блока 10 согласования, где усиливается, ограничивается по амплитуде и фильтруется полосовым фильтром 1020+-300 Гц. Затем сигнал поступает на вход блока 11 выделения переходов через ноль, делитель 12 с переменíыM коэффициентом деления и поступает на вход сброса первого счетчика 13. Тактовые импульсы от генератора !7 квантующих импульсов поступают на счетный вход первого счетчика 13, а после его заполнения через элемент И 14 — на счетный вход второго счетчика 5. Если коэффициент деления у делителя 12 с переменным коэффициентом деления К= 1, то к концу периода измерительного сигнала во втором счетчике 15 содержится двоичное число, соответствуюгцее переменной части измеряемого периода

Х; — Ct (где Ct — постоянное число, записанное в первом счетчике 13) и через коммутатор 20 готовое поступить на шину 27 данных. На время от возникновения нуль-перехода до заполнения счетчика постоянной части переводится в состояние «1» формирователь 16 запросов прерывания, который выдает запрос на вход прерывания микропроцессорного блока 19, в который на каждом последующем периоде считывается информация о длительности предыдущего пе10

ЗО

55 риода. В микропроцессорном блоке 19 обрабатывается информация только о переменной части считанного периода. Для определения отклонений частоты вычисляется средний период Х и по нему определяется отклонение от заданной величины.

При измерении дрожаний фазы после определения среднего периода любой момент перехода через ноль фазы приходящего сигнала принимают за начало относительной системы отсчета и, начиная с него, каждый период приходящего сигнала сравнивают со средним периодом, полученную разность суммируют с разностью, полученной на предыдущем периоде, а размах фазы определяют по разности максимальных положительных и отрицательных отклонений.

Делитель 12 с переменным коэффициентом деления позволяет производить измерения по нескольким периодам и служит для уменьшения погрешности дискретности при определении среднего периода и дрожаний фазы.

В тракте 22 измерения (скачков фазы) измерительный сигнал проходит блок 1 согласования, где усиливается, ограничивается по амплитуде и фильтруется полосовым фильтром 300 — 3400 Гц и через блок 2 выделения переходов через ноль поступает на вход сброса первого счетчика 3. Тактовые импульсы от генератора 17 квантующих импульсов, пройдя делитель 9 с постоянным коэффициентом деления, поступают на входы первого счетчика 3 и элемента И 4. В данном примере частота генератора 17 равна

12240 кГц. Она делится делителем 9 с постоянным коэффициентом деления на 15, обеспечивая требуемую точность шкалы измерения скачков фазы, равную 0,45 . К концу периода измерительного сигнала в первом счетчике хранится число Ct, соответствующее постоянной части периода. В регистре 8 периода хранится записанная из

МПС информация о среднем периоде Х вЂ” С, которая по концу работы первого счетчика 3 перезаписывается во второй счетчик 5.

После этого тактовые импульсы через элемент И 4 поступают на вычитающий вход первого счетчика 5, который работает как реверсивный. Поэтому к приходу очередного нуль-перехода в реверсивном счетчике 5 содержится двоичное число, соответствующее разности длительностей текущего и среднего периодов (Х вЂ” Ct) — (Х; — Ct)=A — Х;=АХ;. Это число, соответствующее приращению периода, готово через коммутатор 20 поступить на обработку в микропроцессорный блок 19.

Одновременно с готовностью результата поступает запрос от формирователя 7 запросов прерывания на вход дешифратора 6 начала скачка, на вход прерывания микропроцессорного блока 19. Микропроцессорный блок 19 не реагирует на запросы прерывания формирователя 7 до тех пор, пока во

67763

Формула изобретения втором счетчике не окажется число вне интервала +-а (в данном примере дешифратором 6 начала скачка фиксируется a= 1 l, что соответствует изменению фазы на величину 5 и более за мс) . Это условие и является необходимым для обслуживания сигналов от формирователя 7 запросов прерывания и считывания результата с выхода второго счетчика 5 через коммутатор 20 в микропроцессорный блок 19. Дешифратор 6 начала скачка первым своим запросом прерывания на вход микропроцессорного блока 19 снимает запрет на обслуживание сигналов от формирователя 7 запросов прерывания на некоторое время. Скачок фазы ,вычисляется и фиксируется в микропроцессорном блоке 19, если приращение фазы не меньше величины а до достижения заданного порога р. Если затем в течение четырех периодов измерительного сигнала фаза сигнала не опустится ниже порога скачка р, то фиксируется скачок фазы. В противном случае, если не соблюдаются требования по скорости приращения фазы ЛХ, вновь запрещаются запросы прерывания от формирователя 7 и считывание информации от второго счетчика 5 до тех пор, пока на вход прерывания микропроцессорного блока 19 не поступит сигнал от дешифратора 6 начала скачка.

Микропроцессорный блок 19 не только считывает и обрабатывает информацию своих трех шин 25 — 27, но также управляет работой делителя !2 с переменным коэффициентом деления, вписывая ему требуемый коэффициент деления, блока 18 управления, управляя частотой и уровнем измерительного генератора, регистра 8 периода, вписывая в него информацию о переменной части среднего периода, коммутатора 20, считывая через него информацию с вторых счетчиков 5 и 15, и индикатора 21, отображая на нем результаты измерения.

Микропроцессорный блок 19 высвободившееся машинное время от непрерывного обслуживания запросов тракта измерения скачков фазы использует для обслуживания новых потребителей.

Устройство для измерения отклонений частоты и фазы сигнала в канале связи, содержащее измерительный генератор, состоящий из последовательно соединенных генератора квантующих импульсов и блока управления, коммутатор, микропроцессорный блок с шинами данных, управления и адреса, индикатор, первый тракт измерения, состоящий из последовательно соединенных блока согласования, блока выделения переходов через ноль, первого счетчика, элемен35

4 та И и второго счетчика, второй тракт измерения, состоящий из последовател ьно соединенных блока согласования, блока выделения переходов через ноль, делителя с переменным коэффициентом деления, первого счетчика, элемента И, другой выход которого соединен с выходами генератора квантующих импульсов и второго счетчика, причем входы разрешения счета и выходы первых счетчиков каждого из трактов измерения соединены между собой, выход второго счетчика второго тракта измерения через коммутатор, соединенный с шинами адреса и управления, подключен к шине данных, с которой соединены также первый вход индикатора, вторые входы делителя с переменным коэффициентом деления и блока управления, третьи и четвертые входы которых соединены соответственно с шиной адреса и шиной управления, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени измерения скачков фазы сигнала, введены делитель с постоянным коэффициентом деления, включенный между вторым входом элемента И первого тракта измерения и выходом генератора квантующих импульсов, регистр периода, дешифратор, в каждый тракт измерения введен формирователь запроса прерывания, а второй счетчик первого тракта измерения выполнен реверсивным, первые входы формирователей запроса прерывания подключены к выходам соответствующих первых счетчиков, выходы — к входам прерывания микропроцессорного блока, второй вход формирователя запроса прерывания первого тракта измерения соединен с выходом соответствующего блока выделения переходов через ноль, а выход подключен к одному из входов дешифратора, другой выход которого соединен с выходом второго счетчика первого тракта измерения, а выход подключен к другому входу данных коммутатора, установочный вход второго счетчика первого тракта измерения соединен с выходом первого счетчика, вход записи — с выходом регистра периода, а выход подключен к другому входу дешифратора, выход которого подключен к третьему входу прерывания микропроцессорного блока, второй вход формирователя запроса прерывания второго тракта измерения соединен с выходом делителя с переменным коэффициентом деления, соединенным с установочным входом второго счетчика второго тракта измерения, вход делителя с постоянным коэффициентом деления подключен к выходу генератора квантующих импульсов, а выход подключен к второму входу элемента И и тактовому входу первого счетчика первого тракта измерения, входы регистра периода подключены к шинам данных, управления и адреса микропроцессорной системы.