Устройство для обнаружения неоднородностей в линии связи

 

Изобретение относится к технике связи. Цель изобретения - повышение точности обнаружения неоднородностей в линии связи. Устройство содержит тактовый г-р 1, счетчики 2 и 13, дешифратор 3, ЦАП 4, перестраиваемый задающий г-р 5, высоковольтные источники 6 питания, конденсаторы 7, г-р 8 случайных сигналов, испытуемую линию связи 9, многоотводную линию задержки 10, коммутаторы 11 и 15, эл-т задержки 12, коррелометр 14 и оперативный запоминающий блок 16. Цель достигается путем повышения чувствтельности за счет создания резонансного режима активации дефектов и микронеоднородностей. 1 табл., ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 Н 04 В 3 46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4280402/24-09 (22) 07.07.87 (46) 23.03.89. Бюл. № 11 (72) В. В. Беляев, В. Ф. Ламекин, К. В. Семин, А. С. Сигов и Ю. Л. Спирин (53) 621.391.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1363495, кл. Н 04 В 3/46, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ

НЕОДНОРОДНОСТЕЙ В ЛИНИИ СВЯЗИ (57) Изобретение относится к технике связи.

Цель изобретения — повышение точности

ÄÄSUÄÄ1467768 А 1 обнаружения неоднородностей в линии связи.

Устройство содержит тактовый г-р 1, счетчики 2 и 13, дешифратор 3, ЦАП 4, перестраиваемый задающий г-р 5, высоковольтные источники 6 питания, конденсаторы 7, r-p 8 случайных сигналов, испытуемую линию связи 9, многоотводную линию задержки 10, коммутаторы 11 и 15, эл-т задержки 12, коррелометр 14 и оперативный запоминающий блок 16. Цель достигается путем повышения чувствтельности за счет создания резонансного режима активации дефектов и микронеоднородностей. 1 табл., 1 ил.

1467768

1

3

1,5

8

10,5

55

Изобретение относится к информатике и предназначено для использования на этапе входного контроля качества оптических кабелей.

Цель изобретения — повышение точности обнаружения путем повышения чувствительности за счет создания резонансного режима активации.

На чертеже приведена электрическая структурная схема устройства.

Устройство содержит тактовый генератор 1, первый счетчик 2, дешифратор 3, цифроаналоговый преобразователь 4, перестраиваемый задающий генератор 5, и высоковольтных источников бь..б„питания, п конденсаторов 7ь..7„, генератор 8 случайных сигналов, испытуемую линию 9 связи, многоотводную линию 10 задержки, первый коммутатор 1, элемент 12 задержки, второй счетчик 13, коррелометр 14, второй коммутатор 15, оперативный запоминающий блок

16, общую шину 17, шину 18 сигнала задания кода, шину 19 сигнала задания режима и шину 20 сигнала разрешения считывания.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент времени производится установка устройства в исходное положение. При этом первый 2 и второй 13 счетчики устанавливаются в ноль.

Поступление сигнала разрешения на управляющий вход тактового генератора 1 инициирует работу устройства. По сигналам, задаваемым тактовым генератором 1, производится формирование случайных сигналов генератором 8 и последовательное увеличение состояния счетчика. Случайные сигналы, генерируемые генератором 8, поступают в испытуемую линию 9 связи и далее на первый вход коррелометра 14 и вход многоотводной линии 10 задержки. Одновременно импульсы с выхода тактового генератора 1 поступают на вход элемента 12 задержки.

Время задержки т .io элемента 10 задержки следует выбирать согласно выражению т,. о=

=2. 3, 31„, где 1,, — длина испытуемой линии 9 связи (в погонных метрах), для компенсации задержки распространения сигналов по испытуемой линии 9 связи при условии местонахождения микронеоднородности в конце испытуемой линии связи.

При отсутствии дефектов или микронеоднородностей в испытуемой линии 9 связи сигналы, вырабатываемые генератором 8, без отражений проходят на первый и через многоотводную линию 10 задержки и первый коммутатор 11 на второй входы коррелометра 14, где производится вычисление автокорреляционной функции. В данном случае величина автокорреляционной функции (при отсутствии дефектов и микронеоднородностей) на выходе коррелометра 14 равна средней мощности (математическому ожиданию) случайных сигналов, вырабатываемых гене5

1О

35 ратором 8. В этом случае во все ячейки памяти оперативного запоминающего блока 16 записывается код, соответствующий математическому ожиданию случайных сигналов, вырабатываемых генераторов 8 случайных сигналов. Время усреднения коррелометра 14 следует выбирать для получения точности определения автокорреляционной функции в 100 — 500 раз больше средней частоты генерации генератора 8 случайных чисел.

При наличии дефекта или микронеоднородности в линии связи на выход испытуемой линии 9 связи приходят два сигнала— прямой и отраженный последовательно от дефекта и от начала линии связи. Отраженный от i-го дефекта сигнал задержан относительно прямого на время то=3,31д+

+2 3,3! „, где l; — расстояние до i-го дефекта. При времени задержки многоотводной линии 10 задержки, которое определяется каналом коммутации первого коммутатора 11, задаваемым вторым счетчиком 13, равном то, на первом и втором входах коррелометра 14 сигналы находятся в фазе, что обеспечивает увеличение автокорреляционной функции на выходе коррелометра 14, код которой записывается в оперативный запоминающий блок 16 по адресу, задаваемому вторым счетчиком 13. Код, записанный в оперативном запоминающем блоке 16 по указанному адресу, задает тип дефекта или микронеоднородности в линии связи, электрофизические параметры — размеры микротрещины, коэффициент отражения ит.д.

Экспериментально определена следующая зависимость отношения величины автокорреляционной функции F при наличии дефекта в линии 9 связи к выходному сигналу на выходе коррелометра 14 F- в случае бездефектной линии 9 связи (см. таблицу) с точностью +-100 0.

-12

F/F 11 a K o e Hb, M2 10

Соответственно, адрес Ао ячейки памяти в оперативном запоминающем блоке 16 задает местонахождение дефекта или микронеоднородности, так как этот адрес, задаваемый вторым счетчиком 13, определяет номер коммутируемого первым коммутатором 11 вывода многоотводной линии 10 задержки. При этом местоположение микронеоднородности вычисляется по формуле

1467768

При логическом нуле на шинах 19 и 20 сиг-10

3

2 3,3

1 =- - — -, где т, — задержка на i-м выход о де многоотводной линии 10 задержки, определяемом кодом адреса Ао. Режим записи считывания из оперативного запоминающего блока 16 задается вторым коммутатором 15 и состоянием на шине 20 сигнала разрешения считывания, шине 19 сигнала задания режима и на выходе элемента !2 задержки. налов задания режима и разрешения считывания производится запись информации в оперативный запоминающий блок 16 по сигналам, задаваемым с выхода элемента 12 задержки, по адресу, задаваемому вторым счетчиком 13.

Считывание информации с первого 2 и второго 13 счетчиков производится начиная с n-ro старшего разряда. Это связано с необходимостью установки времени усреднения fycp. коррелометра 14, реально точность I0о обеспечивается при времени усреднения порядка 0,1 — 0,2 с. Для определения п следует пользоваться формулой п=!од )(X (òy.p ° fi), где 1 — частота генерации тактового генератора I.

Для повышения чувствительности в устройстве производится активация дефектов и микронеоднородностей путем подачи на испытуемую линию 9 связи через конденсаторы 71...7„ электрического поля, создаваемого высоковольтными источниками 6i...á„ питания. При этом за счет разницы в диэлектрической проницаемости дефектов и объемных слоев в испытуемой линии 9 связи диэлектрическая проницаемость в областях дефектов структуры в 3 — 10 раз меньше диэлектрической проницаемости объемных слоев, прикладываемое поле локализовано на дефектах или микронеоднородностях, что увеличивает коэффициент их отражения и преломления, что в свою очередь увеличивает автокорреляционную функцию на выходе коррелометра 14. Последовательное переключение высоковольтных источников бь..6„3 кВ обеспечивается выходными сигналами дешифратора, управляемого (п+т+1) ...k разрядами первого счетчика 2. Кроме того, в каждом цикле выборки высоковольтных источников

6i ...6„питания, обеспечивается переключение указанного высоковольтного источника 6 питания сигналами, задаваемыми в перестраиваемый задающий генератор 5, управляемый через цифроаналоговый преобразователь 4 и... (n+m) разрядами первого счетчика 2. В результате обеспечивается режим плавного, определяемого шагом изменения частоты перестраиваемого задающего генератора изменения частоты активации дефектов под действием высоковольтного сигнала, задаваемого высоковольтными источниками бь..б„питания. Так как при активации дефектов за счет пьезо25

55 эффекта в оптических волокнах или акустических средах связи и за счет параметрического взаимодействия в электрических линиях связи возбуждаются дополнительные акустические и электромагнитные колебания, возможен при определенной частоте перестраиваемого задающего генератора 5 резонансный режим активации соседних дефектов, при котором степень активации увеличивается, что повышает чувствительность устройства. После снятия активационного поля коэффициенты отражения и преломления возвращаются в исходное положение, а в ряде случае (10 — 20%) их величина уменьшается, что обусловлено процессами электротренировки электроотжига дефектов. Кроме фиксации неоднородностей, предлагаемое устройство может быть использовано для прогнозирования работоспособности линий связи, поскольку активация дефектов моделирует процессы их развития во времени.

Формула изобретения

Устройство для обнаружения неоднородностей в линии связи, содержащее последовательно соединенные тактовый генератор, выход которого соединен с входом генератора случайных сигналов, первый счетчик и дешифратор, и конденсаторов, между обкладками которых размещена испытуемая линия связи, одни обкладки которых подключены к общей шине, линию задержки, коррелометр, отличающееся тем, что, с целью повышения точности обнаружения путем повышения чувствительности за счет создания резонансного режима активации, введены последовател ьно соеди нен н ые циф роанал оговый преобразователь, вход которого соединен с вторым выходом первого счетчика, и перестраиваемый задающий генератор, п-высоковольтных источников питания, первые входы которых соединены с выходом перестраиваемого задающего генератора, а вторые входы — с соответствующими выходами дешифратора, выходы подключены к другим обкладкам соответствующих конденсаторов, последовательно соединенные многоотводная линия задержки и первый коммутатор, выход которого подключен к одному входу коррелометра, другой вход которого объединен с входом многоотводной линии задержки и является выходом сигнала с испытуемой линии связи, последовательно соединенные второй счетчик, выход которого подключен к управляющему входу первого коммутатора, второй коммутатор и оперативно-запоминающий блок, информационный вход которого соединен с выходом коррелометра, вход второго счетчика соединен с выходом линии задержки, который подключен к входу разрешения записи оперативно-запоминающего блока, вход линии задерж1467768

Составитель В. Смирнова

Редактор И. Шмакова Техред И. Верес Корректор М. Максимишинец

Заказ 12! 5/56 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ I îñóäàðñòâåííîãî комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ки соединен с выходом тактового генератора, выход генератора случайных сигналов является входом испытуемой линии связи, второй и третий входы второго коммутатора являются соответственно входами сигнала задания кода и сигнала задания режима, управляющий вход разрешения считывания оперативно-запоминающего блока является входом соответствующего сигнала, а выход — выходом устройства.