Устройство для измерения уровня помех в канале связи

 

Использование: электросвязь. Сущность изобретения: 1 канал (1) связи, 1 блок

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Н 04 В 3/46

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫГИЯМ

,:: i г ". .i i 3 6

И ЗОБРЕТЕ Н И5 "К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4928130/09 (22) 16,04.91 (46) 15,11.92. Бюл. N 42 (71) Одесский электротехнический институт связи им. А. С. Попова (72) Е. М, Рудый и В. Л. Серебрин (56) Авторское свидетельство СССР

N 579870, кл. Н 04 В 3/46, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

УРОВНЯ ПОМЕХ В КАНАЛЕ СВЯЗИ (57) Использование: электросвязь, Сущность изобретения: 1 канал (1) связи, 1 блок (2) задержки 1 сумматор (3), 2 линейных деПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ!

Ж, » 1775864 Al

2 тектора (4, 9), 4 триггера (5, 10, 11, 27) Шмитта, 5 ключей (6, 13, 21, 22, 25), 1 генератор (7) пилот-сигнала 1, узкополосный фильтр (8), 1 элемент И (12), 1 заграждающий фильтр (14)

1 квадратичный детектор (15), 1 интегратор (16) помех, 1 усилитель(17), 1 синхронизатор (18), 1 опорный интегратор (19), 1 блок (20) извлечения квадратного корня, 1 резистор (23), 1 триггер (24), 1 генератор (26) и 1 блок (28) сигнализации. 2 — 4 — 5 — 6 — 3 — 1-8-9-1012 — 13 — 14 — 15 — 16 — 17 — 20 — 27 — 28, 1-13, 9 — 11—

12, 7 — 6, 12 — 19 — 17, 12 — 24 — 21 — 22 — 23, 26 — 25 — 22, 24 — 25, 18 — 16, 18 — 19, 18 — 22, 18—

23, 18 — 24, 20 — 21. 2 ил.

1775864

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано при измерении параметров звеньев, трактов, каналов связи и радиовещания.

Цель изобретения — расширение диапазона измеряемых уровней помех и повышение точности измерений.

На фиг, 1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для измерения уровня помех в канале связи содержит на передающей стороне испытуемого канала 1 связи блок 2 задержки, сумматор 3, линейный детектор 4, триггер 5 Шмитта, ключ 6 и генератор 7 пилот-сигнала, а на приемной стороне — узкополосный фильтр 8, линейный детектор 9, первый и второй триггеры 10, 11

Шмитта, элемент И 12, первый ключ 13, заграждающий фильтр 14, квадратичный детектор 15, интегратор 16 помех, усилитель

17, синхронизатор 18, опорный интегратор

19, блок 20 извлечения квадратного корня, второй и третий ключи 21, 22, регистратор

23 помех, триггер 24, четвертый ключ 25, генератор 26, третий триггер 27 Шмитта и блок 28 сигнализации, Устройство работает следующим образом. У

Информационный сигнал со входа устройства попадает на вход сумматора 3 и на вход блока 2 задержки. Выход сумматора 3 соединен со входом канала 1 связи, Сигнал

8 блока 2 задерживается на величину, соответствующую групповому времени распространения сигнала по каналу 1 связи.

Следовательно, информационные сигнала на выходе канала 31 связи и на выходе блока

2 задержки появляются в одни и те же моменты времени, Сигнал с выхода блока 2 задержки поступает на вход линейного детектора 4, который выделяет огибающие информационных сигналов. Эти огибающие попадают на вход триггера 5 Шмитта. При отсутствии информационного сигнала о с инвертирующего выхода триггера 5 Шмитта на вход ключа 6 поступает разрешающий потенциал. Ко второму входу ключа 6 подключен генератор 7 пилот-сигнала, и сигнал генератора 7 при отсутствии информационного сигнала поступает на вход канала 1 связи через сумматор 3, в котором складываются информационные сигналы и пилотсигнал, На приемной стороне канала 1 связи сигналы генератора 7 выделяются с помощью узкополосного фильтра 8 и подаются на линейный детектор 9. который

55 выделяет огибающую сигналов генератора

7 на выходе канала 1 связи. С выхода линейного детектора 9 сигнал поступает на вход первого триггера 10 Шмитта и одновременно на вход второго триггера 11 Шмитта. Порог срабатывания первого триггера 10

Шмитта выбран меньшим минимального уровня информационного сигнала, а порог срабатывания второго триггера 11 Шмитта установлен равным минимальному допустимому уровню информационных сигналов, Неинвертирующий выход первого триггера .1 О Шмитта и инвертирующий выход второго триггера 11 Шмитта соединены со входами элем.ента И 12.

При поступлении с выхода линейного детектора 9 огибающей информационного сигнала срабатывают первый и второй триггеры 10, 11 Шмитта. При этом на вход элемента И 12 с неинвертирующего выхода первого триггера 10 Шмитта поступает сигнал логический 1, а с инвертирующего выхода второго триггера 11 Шмитта с — сигнал логического О.

При этом на выходе элемента И 12 образуется сигнал логического О, который поступает на управляющий вход первого ключа 13 и держит его в закрытом состоянии, В это время при наличии информационного сигнала исследуемого канала 1 связи этот сигнал через закрытый первый ключ 13 не подключен к заграждающему фильтру 14 и измерение помех в это время не производится, При возникновении паузы, т.е. при отсутствии информационного сигнала, с инвертирующего выхода триггера 5 Шмитта на вход ключа 6 поступает разрешающий потенциал. Ко второму входу ключа 6 подключен генератор 7, сигнал которого при наличии а пауз в информационном сигнале поступает на вход канала 1 связи через сумматор 3, выделяется узкополосным фильтром 8, детектируется линейным детектором

9 и запускает первый тригге 10 Шмитта, что приводит к появлению на его неинвертиоующем выходе сигнала логической единицы, который поступает на вход элемента И 12.

На втором входе элемента И 12 действует сигнал логической единицы, поступающей с инвертирующего выхода второго триггера 11 Шмитта.

Таким образом, при наличии пауз в информационном сигнале на входы элемента

И 12 поступают два сигнала логической единицы, первый ключ .3 открывается и напряжение помех, существующих во время паузы в информационном сигнале (фиг, 2б), поступает через заграждающий фильтр 14 на вход квадратичного детектора 15.

1775864

35

55

Заграждающий филыр 14 препятствует прохождению пилот-сигнала, Вырезаемая этим фильтром узкая полоса помех не вносит существенной погрешности в результа.ты измерений помех и может быть учтена, в случае необходимости, путем внесения постоянной малой поправки в результаты измерений, С выхода квадратичного детектора 15 сигнал поступает на интегратор 16 помех.

Напряжение на выходе квадратичного детектора 15 пропорционально квадрату входного напряжения. Необходимость применения квадратичного детектора связана с тем, что в дальнейшем требуется интегрировать помехи по мощности, Это позволит определить среднюю мощность помех эа выбранный интервал времени.

Синхронизатор 18 вырабатывает импульсы (фиг, 2а). которые следуют через интервалы времени Т, в течение которых производят усреднение мощности помех, В качестве синхронизатора можно выбрать мул ьтивибратор.

На фиг, 2б видно, что в интервале времени Т1 на выходе первого ключа 13 помехи были дважды, s интервале времени ТЗ— один раз. В интервале времени Т2 пауз информационных сигналов не было и напряжение помехи в этом интервале времени к выходу первого ключа 13 не поступило.

Считывание и сброс информации интегратора 16 помех производят в момент прихода переднего фронта импульса синхронизатора 18. Начало времени интегрирования соответствует приходу заднего фронта импульса синхронизатора 18.

С выхода интегратора 16 (фиг. 2в) сигнал поступает на вход усилителя 17 с регулированием усиления. Чтобы сигнал на выходе усилителя 17 зависел только от величины помех в канале связи и мало изменялся от изменения длительности сигналов на выходе первого ключа 13, ко второму входу усилителя 17 поступает напряжение от опорного. интегратора 19.

Выходное напряжение опорного интегратора 19 (фиг. 2г) линейно уменьшает коэффициент передачи усилителя 17 (фиг. 2д) по мере увеличения длительности сигналов на выходе первого ключа 13. Схемы интеграторов 16, 19 должны быть идентичны.

Поскольку на вход опорного интегратора 19 от элемента И 12 при наличии пауз поступает напряжение постоянной величины, то на выходе усилителя 17 получают сигнал, величина которого пропорциональна мощности помех в канале связи, и величина этого сигнала не зависит от изменения длительности пауз в канале связи.

К выходу усилителя 17 подключен блок

20 извлечения квадратного корня, сигнал на выходе которого численно равен среднеквадратичному значению напряжения помех канала 1 связи.

С блока 20 извлечения квадратного корня сигнал через второй и третий ключи 21, 22 поступает на регистратор 23 помех.

Когда в интервале усреднения Т не было пауз, то ко входу второго ключа 21 не поступит разрешающий потенциал от триггера 24 и сигналы помех на выходе второго ключа 21 будут отсутствовать, Триггер 24 устанавливается в исходное состояние ж задним фронтом импульса синхронизатора 18, При поступлении сигнала от элемента И 12 на вход триггера 24 ко входу второго ключа 21 подается разрешающий потенциал (фиг. 2е), а на выход второго электронного ключа 21 поступит сигнал помехи канала 3 связи, Если в интервале усреднения от элемента И 12 не поступит сигнал на вход триггера

24, то с инвертирующего выхода триггера 24 поступит разрешающий потенциал на четвертый электронный ключ 25, На второй вход четвертого ключа 25 поступает сигнал от генератора 26, который через четвертый и третий ключи 25, 22 поступит на регистратор 23 помех, Наличие сигнала генератора

26 на входе регистратора 23 свидетельствует том, что измерение помех в интервале времени Т не производилось. к азрешающий потенциал на третий ключ 22 подается в момент прихода переднего фронта импульса от синхронизатора

18, .и на вход регистратора 23 поступает напряжение с третьего ключа 22 (фиг. 2ж), которое соответствует величине среднеквадратического значения напряжения помех в канале связи или свидетельствует о том, что измерение помех в данном интервале времени не производится, По приходу переднего фронта импульса синхронизатора 18 фиксируется величина помех регистратором 23, обнуля ются интеграторы 16, 19, а триггер 24 возвращается в исходное состояние, При необходимости импульсы синхронизатора 18 можно использовать для обнуления регистратора 23 или для протягивания его ленты.

С помощью предлагаемого изобретения можно непрерывно контролировать величину помех в процессе работы всего канала связи. Так, например, можно непрерывно контролировать величину помех в трактах радиодомов, B передатчиках. системах озвучения и звукоусиления, профессиональных магнитофонах и во всех других случаях.

1775864

При организации непрерывного контроля величины помех целесообразно к выходу усилителя 17 или к блоку 20 извлечения квадратного корня подключить третий триггер Шмитта 27, включающий сигнализацию в тех случаях, когда величина помех превысит заданный порог. В данном устройстве третий триггер Шмитта 27 подключен к выходу блока 20 извлечения квадратного корня. При превь.шении допустимой величины помехи в канале 1 связи сигнал с третьего триггера 27 Шмитта поступает на блок 28 сигнализации, который включает сигнализацию о том, что помехи р превышают норму и, при возможности, переключает рабочий канал связи на резервный, Ебли при какой-то техни еской реализации устройства необходимо контролировать величину помех не очень протяженного канала связи (тракт радиодома, мощный 2р передатчик, система озвучения и звукоусиления), то сигнал с инвертирующего выхода триггера 5 Шмитта можно непосредственно подключать к первому ключу 13, опорному интегратору 19 и триггеру 24, Техническая 25 реализация устройства при этом существенно упрощается.

Когда возникает необходимость измерения и контроля псофометрического шума канала связи, то между первым электрон- 30 ным ключом 13 и квадратичным детектором

15 подключают псофометрический фильтр, Формула изобретения

Устройство для измерения уровня помех в канале связи, содержащее на передающей стороне сумматор, выход которого подключен к входу канала связи, и генератор пилот-сигнала, а на приемной стороне — 40 блок сигнализации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых уровней помех и по;:.ыш» и;: точности измерений. введены на передающей стороне последовательно соелиненные блок задержки, линейный летектор, триггер

Шмитта и ключ, второй вх. и выход ко просо соединены соответственно с выходом гснератора пилот-сигнала и с первым входом сумматора, второй вход которого со динен с входом блока задержки, являющийся входом устройства для измерения уровня помех в канале связи, а на приемной стороне — опорный интегратор, первый триггер Шмитта, последовательно соединенные узкополосный фильтр, линейный детектор, второй триггер Шмиттэ, элемен г И, первый ключ, заграждающий фильто, квадратичный детектор, интегратор помех, усилитель, блок извлечения квадратного корня и третий триггер Шмитта, последовательно соединенные синхронизатор, триггер, второй ключ, третий ключ и регистратор помех и последовательно соединенные генератор и четвертый ключ, причем вход узкополосного фильтра соединен с выходом канала связи и с вторым входом первого ключа, выход линейного детектора через первый триггер Шмитта подключен к второму выходу элемента И, выход которого подключен к первому входу опорного интегратора и к входу установки триггера, инверсный выход которого подключен к второму входу четвертого ключа; выход которого подключен к первому входу третьего ключа, второй вход которого соединен с управляющими входами регистратора помех, опорного интегратора и интегратора помех и с выходом синхронизатора, вход и выход третьего триггера Шмитта соединены соответственно с вторым входом второго ключа и с входом блока сигнализации, а выход опорного интегратора подключен к второму входу усилителя. t775864

Составитель В. Слепаков

Техред М.Моргентал Корректор Е.Ilann

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4041 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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