Устройство для контроля канала связи

 

Использование: определение качества канала связи. Сущность изобретения: устройство содержит на передающей стороне датчик 1 испытательных сигналов, состоящий из генератора 2 несущих колебаний, фазового модулятора 3, амплитудного модулятора 4, выходного блока 5, формирователя импульсов 6, делителя частоты 7, выделителя шестого импульса 8, а на приемной стороне - блок начальной установки 9, входной блок согласования 10, модулятор 11, генератор несущих частот 12, фильтр боковой частоты 13 , детектор огибающей 14, фильтр нижних частот 15, блок компенсации постоянной составляющей 16, двухполупериодный выпрямитель 17, блок выборки и хранения 18, аналого-цифровой преобразователь 19, блок 20 запуска, ключи 21, 22, блоки памяти 23, 24. измеритель отношения напряжения 25, блок индикации 26,формирователь опорного напряжения 27,компаратор 28, генератор тактовых импульсов 29, элемент И 30, формирователь момента измерения 31, счетчик количества измерений 32, детектор нуля 33, формирователь циклового интервала 34. 2-3-4-5, 2-6- 7-8-4, 7-3, 10-11-13-14-15-16-17-18-19-21, 19-22,12-11,21-23-25-26.22-24-25,15-27-28- 34-31-18,15-28-34-32, 32-21, 32-22, 15-33-34, 34-33, 9-34/31-34,34-30, 32-31, 32-34, 9-31. Повышение точности достигается переходом к цифровым сигналам и их логической обработкой. 1 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5п5 Н 04 В 3/46

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1Д /

ЩО г : .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4910899/09 (22) 12.02,91 (46) 15.12.92, Бюл. N 46 (71) Ленинградское научно-производственное объединение "Красная заря" и Научнопроизводственное объединение "Дальняя связь" (72) В.П.Панкратов, Т.В.Жукова, Н.И.Шестунин, В.М.Меркушев, M.3.Любовская, Ю.Н.Филатов и В;А,Михайлов (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 879794, кл. Н 04 В 3/46, 1980, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАНАЛА СВЯЗИ (57) Использование: определение качества канала связи. Сущность изобретения; устройство содержит на передающей стороне датчик 1 испытательных сигналов, состоящий из генератора 2 несущих колебаний, фазового модулятора 3, амплитудного модулятора 4, выходного блока 5, формирователя импульсов 6, делителя частоты 7, выделителя шестого импульса 8, а на прием„„„ Ж„„1781829 А1 ной стороне — блок начальной установки 9, входной блок согласования 10, модулятор

11, генератор несущих частот 12, фильтр боковой частоты 13, детектор огибающей

14, фильтр нижних частот 15, блок компенсации постоянной составляющей 16, двухполупериодный выпрямитель 17, блок выборки и хранения 18, аналого-цифровой преобразователь 19, блок 20 запуска, ключи

21, 22, блоки памяти 23, 24, измеритель от ношения напряжения 25, блок индикации

26, формирователь опорного напряжения

27, компаратор 28, генератор тактовых импульсов 29, элемент И 30, формирователь момента измерения 31, счетчик количества измерений 32, детектор нуля 33, формирователь циклового интервала 34. 2-3-4-5, 2-67-8-4, 7-3, 10-11-13-14-15-16-17-18-19-21, 19-22, 12-11, 21-23-25-26, 22-24-25, 15-27-2834-31-18, 15-28-34-32, 32-21, 32-22, 15-33-34, 34-33, 9-34, 31 — 34, 34-30, 32-31, 32-34, 9-31.

Повышение точности достигается переходом к цифровым сигналам и их логической обработкой, 1 ил.

1781829

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оценки качества каналов связи при передаче дискретных сигналов.

Цель изобретения — повышение точности контроля.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство фея контроля канала связи содержит на передающей стороне датчик 1 испытательных сигналов, состоящий из генератора 2 несущего колебания, фазового модулятора 3, амплитудного модулятора 4, выходного блока 5, формирователя 6 импульсов, делителя 7 частоты, выделителя 8 шестого импульса, а на приемной стороне— блок 9 начальной установки, входной блок

10 согласования, модулятор 11, генератор

12 несущих частот, фильтр 13 боковой частоты, детектор 14 огибающей сигнала, фильтр 15 нижних частот, блок 16 компенсации постоянной составляющей, двухполупериодн ый вы прямител ь 17, блок 18 выборкй и хранения, аналого-цифровой преобразователь 19, блок 20 запуска, первый и второй ключи 21, 22, первый и второй блоки 23, 24 памяти, измеритель 25 отношения напряжения, блок 26 индикации, формирователь 27 опорного напряжения, компаратор 28, генератор 29 тактовых импульсов, элемент И 30, формирователь 31 момента измерения, счетчик 32 количества измерений, детектор 33 нуля, формирователь 34 циклового интервала, показан также измеряемый канал связи 35.

Устройство работает следующим образом.

Предло>кенное устройство для контроля измеряемого канала связи использует в качестве испытательного сигнала периодическую передачу двенадцатиэлементной фазомодулированной последовательности, первый импульс которой имеет увеличенную в два раза амплитуду. Рассматриваемая последовательность образуется путем деления частоты fMec=1800 Гц на передающей стороне генератора 2 несущего колебания входящего в датчик 1 сначала на три в делителе 7, а затем выбором шестого импульса выделителем 8 шестого импульса, Чтобы обеспечить устойчивую работу делители 7 частот на три и выделителя 8 шестого импульса из синусоидального колебания образуются импульсы прямоугольной формы (меандр) с помощью формирователя 6.

С выхода делителя 7 сигналы поступают на управляющий вход фазового модулятора

3, где образуются единичные элементы длительностью tp = 1/1200 = 0,836 10 с = 0,836 мс, что соответствует скорости передачи импульсов В = 1200 Бод.

В качестве несущего колебания заполняющего элементарные импульсы испыта5 тельной последовательности, используются сигналы генератора 2 несущего колебания.

Сигналы выделителя 8 шестого импульса поступают на управляющий вход амплитудного модулятора 4, затухание которого

10 под влиянием этих сигналов уменьшается " так, что амплитуда напряжения первого импульса испытательной комбинации увеличивается вдвое, Образованная двенадцатиэлементная

15 фазомодулированная последовательность испытательного сигнала с выхода амплитудного модулятора 4 через выходной блок 5 подается с соответствующим уровнем на, вход измеряемого канал связи 35 (в частно20 сти на клеммы "передача" 4-х проводного окончания канала ТЧ).

В процессе прохождения испытательного сигнала по измеряемому каналу связи

35 он претерпевает как симметричные (за.

25 счет неравномерности АЧХ), тэк и несимметричные (за счет действия неравномерности ФЧХ) изменения. Поэтому в общем случае испытательный сигнал на выходе измеряемого канала связи 35 отличается от

30 передаваемого сигнала, Естественно, что такой принимаемый испытательный сигнал, информация о изменении формы которого используется для расчета обобщенных параметров измеряемого канала связи 35, 35 должен быть преобразован в удобную для измерения форму. Для выделения и измерения амплитуд основного импульса и откли. ков измеряемого канала связи 35 на единичный импульс, принимаемый сигнал

40 подвергается электрической и математиче-. ской обработке в элементах на приемной стороне, Принимаемый с выхода измеряемого канала связи 35 сигнал поступает на вход45 ной блок 10, которое, во-первых, обеспечивает регулировку внутренней диаграммы. уровней и, во-вторых, создает активную 600— омную наГрузку для выхода канала связи.

Пройдя входной блок 10 испытательный сиг50 нал поступает на модулятор 11, в котором происходит преобразование спектров сигнала в область высоких частот, за счет взаимодействия с колебанием генератора 12 несущих частот, численная величина кото% рой fM = 20 кГц.

Продукты преобразования частот спектра сигнала подаются далее в фильтр 3 боковой частот, позволяющий выявить огибающую сигнала, что повышает точность измерения амплитуд основного импульса и

1781829

35

50 откликов. Детектор 14 огибающей сигнала и фильтр 15 нижних частот устраняют высокочастотное заполнение, обеспечивая нужную форму сигнала, Дальнейшие электрические преобразования формы принимаемого сигнала связаны с устранением постоянной составляющей и приведением напряжений основного импульса и откликов к одной полярности, Это осуществляется блоком 16 компенсации постоянной составляющей и двухполупериодным выпрямителем 17, обеспечивающими соответствующую форму элементов принимаемого сигнала.

Причем амплитуды основного импульса (Sp) и откликов реакции измеряемого канала связи 35 на единичный импульс (S>, Яг, S>...$2) используются для определения обобщенного параметра Д-максимальной величины межсимвольной помехи, которая рассчитывается по формуле, N

a= 1/Яо (s;(P)

;=-и где So — основной импульс, Si — дополнительные отклики.

Как видно из формулы (1),для расчета параметра Д должны использоваться модули значений S> (т,е. значения без учета знака

"минус"). Поэтому в устройство введен двухполупериодный выпрямитель 17, который устраняет отрицательные значения сигнала.

С этим представлением принимаемого испытательного сигнала по существу оканчивается его электрическая обработка, В дополнение к электрической обработке принимаемых сигналов теперь должны осуществляться аналого-цифровое преобразование и математическая обработка.

Поэтому в число процедур, подлежащих выполнению на приемной стороне должны входить: выбор моментов стробирования (отсчета) сигналов; аналого-цифровое преобразование значений амплитуд основнрго импульса и откликов; адресация числовых значений амплитуд элементов сигнала; фиксирование (запоминание) значения S, суммирование и фиксирование значенИй Si; определение отношения значений KSi u

So с использованием формулы (1); фиксирование и индикация полученного значения Д.

Процедуры адресования, суммирования и фиксирования значений амплитуд основного сигнала и откликов, определение и вычисление параметра Д, а также его индикация выполняется в следующих элементах устройства: первый и второй ключи 21, 22, первый и второй блок памяти 23, 24; измеритель 25 отношения напряжений и блок 26 индикации.

Результат деления величин .Яi íà S<, получаемый в измерителе 25 отношения напряжений является значением параметра Д, которое поступает на вход блока 26 индикации и высвечивается на табло либо передается на печать или в блок памяти ЭВМ узла связи (не показанном на чертеже).

Правильный выбор момента отсчета (стробирование) амплитуд основного импульса и откликов сигнала является одним из основных условий правильной работы всех блоков на приемной стороне, а значит и всего и редложе н ного устройства.

Сущность данной технической задачи заключается в том, чтобы определить временное положение середины импульсов принимаемых сигналов по известным импульсам тактовой синхронизации. Причем при выборе моментов отсчета импульсов необходимо также контролировать положение каждого импульса в цикле испытательного сигнала, чтобы, управляя первым и вторым ключами 21, 22, правильно адресовать полученные числовые значения сигнала в один из двух блоков памяти 23, 24. Поэтому в предложенном устройстве за отсчетную единицу времени принят цикловой интервал (Тцкл.); включающий 12 единичных элементов to. С помощью подсчета числа импульсов заполнения с выхода генератора

29 определяют относительную длину Тц л и его временное положение, затем полученное значение числа импульсов заполнения в цикле делят на 24 и соответствующим отсчетом импульсов заполнения определяют моменты отсчета (стробирования) как сигнала S<, так и одиннадцати откликов S, Выбор моментов отсчета импульсов и сигналов управления ключами 21, 22 осуществляется совокупностью элементов на приемной стороне, включающей: блок 18 выбора и хранения (БВХ), блок 20 запуска, формирователь 27 опорного напряжения (ФОН), компаратора 28, генератора 29 тактовых импульсов, элемент И 30, формирователь 31, момента измерения (ОМИ), счетчик

32 количества измерений (СКИ), детектор 33 нуля, формирователь 34 циклового интервала (ОЦИ), блок 9 начальной установки (БНУ) и аналого-цифрового преобразователя 19.

Блок 20 запуска формирует сигнал "Запуск АЦП" через время, необходимое для выборки блока 18 мгновенного значения принимаемого сигнала. Для обеспечения нормального режима работы компаратора

28 необходимо опорное напряжение, которое образуется в формирователе 27 опорного напряжения.

1781829 определения циклового интервала. Связь 20

30

40

Формирователь 31 — определяет середину тактового интервала и вырабатывает управляющий сигнал, необходимый для фиксации блока 18 мгновенного значения принимаемого сигнала вых.

Счетчик 32 — вырабатывает сигналы для управления ключами 21, 22 и формирует сигнал "конец измерения", по которому логические элементы всех блоков устанавливаются в исходное положение.

Формирователь 34 фиксирует границы циклового интервала для измерения длительности циклового интервала.

Блок 9 обеспечивает установку логических элементов всех блоков в исходные состояния при подаче на устройство питающего напряжения.

Детектор 33 нуля срабатывает одновременно с компаратором 28 для более четкого аналоговой части схемы устройства с цифровой ее частью осуществляет аналого-цифровой преобразователь 19, который управляется импульсом с блока 20.

Формула изобретения

Устройство для контроля канала связи, содержащее на передающей стороне датчик испытательных сигналов, выход котороro является входом измеряемого канала связи, а на приемной стороне последовательно соединенные генератор несущих частот, модулятор, фильтр боковой частоты и детектор огибающей сигнала, фильтр нижних частот, двухполупериодный выпрямитель, последовательно соединенные первый ключ, первый блок памяти, измеритель отношения напряжения и блок индикации, последовательно соединенные второй ключ и второй блок памяти, выход которого соединен с вторым входом измерителя отношения напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, введены в приемник испытательных сигналов входной блок согласования, выход которого соединен с BTopblM входом модулятора, а вход является выходом измеряемого канала связи, блок компенсации постоянной составляющей, выход которого соедине н с входом двух полупериодн ого выпрямителя, последовательно соединенные блок выборки и хранения и аналогоцифровой преобразователь, выход которого соединен с информационными входами первого и второго ключей, последовательно

15 соединенные формирователь опорного напряжения, компаратор, формирователь момента измерения, детектор нуля, вход и выход которого соединены соответственно с вторыми входом и выходом формирователя циклового интервала, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и элемент И; второй вход и выход которого соединены соответственно с третьим выходом формирователя циклового интервала и вторым входом формирователя момента измерения, блок запуска, выход которого соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя, счетчик количества измерения, информационный вход и первый и второй выходы которого соединены соответственно с четвертым выходом формирователя циклового интервала и управляющими входами первого и второго ключей, блок начальной установки, выход которого соединен с входами установки формирователя циклового интервала и формирователя момента измерения, выход двухполупериодного выпрямителя.соединен с входом блока выборки и хранения, выход детектора огибающей сигнала соединен с входом фильтра нижних частот, выход которого соединен с входом блока компенсации постоянной составляющей, с входом формирователя опорного напряжения, с входом компаратора и с входом детектора нуля, третий выход счетчика количества измерений соединен с третьими входами формирователя циклового интервала и формирователя момента измерения, выход которого соединен с вторыми входами блока выборки и хранения, входом блока запуска, вторым входом счетчика количества измерений и четвертым входом формирователя циклового интервала, а на передающей стороне датчик испытательных сигналов выполнен состоящим из последовательно соединенных генератора несущего колебания, фазового модулятора, амплитудного модулятора, и выходного блока, выход которого является выходом датчика испытательйых сигналов, последовательно соединенных формирователя импульсов, делителя частоты на три и выделителя uJecтого импульса, выходы которого соединены с установочными входами амплитудного модулятора, выходы делителя частоты на три соединены с установочными входами фазового модулятора,