Патент ссср 330571

 

З ЗОВУТ

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельст⠹—

Заявлено 24.1Ч.1969 (¹ 1326049, 26-9) М. Кл, Н 04п 5. 14 с присоединением заявки №вЂ”

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Приоритет—

Опубликовано 24.11.19?2. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 16Х.1972 х ДК 621.376(088.8) Авторы изобретения

Н. 3. Стрижевский, Л. A. Левашова, В. С. Игнаткин и Р. А. Майзульс

Заявитель

КОРРЕКТОР ЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ КАНАЛОВ СВЯЗИ

Изобретение о гносптся к области коррекции линейных искажений, статистически встречающихся в каналах связи.

Известны переменные корректоры линейныi искажений, в которых благодаря соот- 5 ветствующей фильтрации спектра вводимых эхо возможен оптимальный процесс настройки по одному испытательному сигналу (каждый регулятор корректора воздействует практически на одну точку этого испытательного

i"èãHàëÿ), и, кроме того, благодаря формированию отстающих корректирующих зхо в цепи управляемой обратной связи достигается полное подавление отстающих эхо-искажений. 15

Однако известные корректоры слабо подавляют опереукающие эхо-искажения; процесс их настройки не адаптируется в соответствии с видом передаваемых испытательных сигналов, т. е. оптимальный процесс настройки возможен только по одному испытательному сигналу, соответствующему спектральному преобразованию эхо, выполненному в корректоре, а при передаче других сигналов настройка получается не наглядной, сложной >5 и треоует большего времени. Кроме того, прп коррекции отстающих эхо-искажений по испытательному сигналу, отличному от обеспечивающего оптимальный процесс настройки, возможно самовозоуждение известных корректоров по цепи настраиваемой обратной связи из-за неправильного выбора направления регулировки при утрате наглядности настройки.

В телевизионных каналах приходится оптимизировать настройку корректоров по международпо принятым прямоугольным или косинусквадратичным Т-импульсам, имеющим спектральную плотность, резко падающую на высоких частотах, поэтому к указанным недостаткам известных корректоров следует добавить низкую точность выравнивания высоких частот, возможность самовозбуждения в цепи обратной связи из-за нарушения периодичности спектрального преобразования эхо на частотах выше граничной, не контролируемых при настройке, а также неполное подавление (оез последействия) наибольших по амплитуде из всех первых отстающих эхо из-за большой минимальной задержки в цепях обратной связи, ьноспмой спектральным преобразованием эха.

Корректор более эффективно подавляет статистические лннеш ые искажения каналов и обеспечивает оптимальный процесс настройки по разным испытательным сигналам.

Цель изобретения — оптимизация настройки не I10 одному, а по каждому из типовых испытательных сигналов; ббльшее подавление Опережатощих эхо; полное подаьление

ЗЗО5?1

20 отста1ощнх эхо-искажений, на !иная с самых ближнп:; устранение самовозбуждепия корректора при настройке по разным типовым испытательным сигналам; повышение точности коррекции на высоких частотах прп передаче испытательных сигналов со спектральной плотностью, сильно падающей на высоких частотах.

Цель достигается тем, что предложенный корректор искажений каналов Выпо, 11!си Оез спектрального преобразования вводимых эхо; и цепи коррекции опережающих эхо-искажений последовательно включены звенья, каждое из которых состоит из последовательно соединенных блоков задержки на время полупериод;1 номинальной граничной частоты канала, одного в первом звене и на блок больн1е в каждом последующем, и сумматора, ко второму входу которого через регулятор уровня подключен вход этого звена, выход последнего звена через такие же блоки задержки соединен с общим сумматором, а последу.ющие регуляторы уровня включены между блоками задержки последних звеньев и оощим сумматором: один регулятор со входа блока, отделенного от конца цепи числом блоков задержки таким же, как в последнем звене, остальные — со входа каждого следующего более удаленного блока. Кроме того, выход общего сумматора корректора соедиIIe!» с фильтром нижних частот, а к выходу фильтра по числу используемых испытательных сигналов параллельно подключены фильтры адаптации настройки, каждый с коэфф:.— циентом передачи, обратно пропорциональным спектральной плотности соответствующего сигнала, и далее через переключатель адаптации измеритель дискретных значений сигнала.

Предложенный корректор позволяет адаг тировать оптимальный процесс настройки к разным типовым испытательным сигналам, ускорить настройку, увеличить точность коррекции высоких частот, повысить степень подавления опережающих эхо-искажений и предотвратить самовозбуждение во время коррекции отстающих эхо-искажений при полном .; подавлении, начиная с самыi ближних эхо.

На чертеже приведена блок-схема прсдлохкепного корректора.

Настраивают корректор в два этапа.

В начале проводят адаптацию управления корректором, обеспечивающую оптимальность процесса настройки по испытательному сигналу, передаваемому по корректируемому «аналу. Испытательный сигнал, искаженный каналом, со входа 1 по цепям коррекции через фильтр нижних частот 2, настроенный на поминальную граничную частоту корректируемого канала, попадает на выход корректора

3 и параллельно на фильтры адаптации 4 — 6, а далее на переключатель 7 и измеритель дискретных значений сигнала 8. Каждый фильтр адаптации имеет коэффициент передачи, обра-:но пропорциональный спектрarIüíoé нлотност.: одного из используемых испытательных сигналов; в процессе фильтрации исходный спектр сигнала преобразуется в равномерный.

5 Ограничение спектра испытательного сигнала до номинальной граничной частоты корректируемого канала /,р фильтром 2 и выравнива1гие его до этой частоты путем подбора с помощью переключателя 7 фильтра

10 адаптации, преобразует отличающиеся по виду результаты измерений в канале с корректором прп разных испытательных сигнала в отклик одного вида »а сигнал, подобный

sin2 f„ð 2 f„,, t — функции, спектр которой

13 равномерен до частоты f,ð и ограничен выше, или преобразует IIx в импульсную реакцию, охватывающую ном1И1альную полосу пропускаппя. Если искажения отсутствуют, у импульсной реакции все дискретные отсчеты, отстоящие относительно максимума на время, кратное полупериоду номи1нальной гранич-! ой частоты корректируемого канала, т. е.

1 на интервал Т=- — /,„. равны нулю. Появление 5 каждого эхо, дискретно сдвинутого во времени с тем же шагом, вызывает изменение одного собственного отсчета, сдвинутого на равное время, Поэтому при произвольных эхопска женин х отклонения каждого из отсч"3р тов независимо друг от друга определяют уровень, знак и величину смещения эхо, дискретных Во времени с нказапным шагом.

Внутри корректируемой ооластп времен откaoIIOIII»I дискретных значений импульс;!ой ре33 акции фиксируют измерителем 8 дискретных значений сигнала. Они служат указанием направления подстройки регуляторов коррект=ра. Поскольку каждый регулятор описываемого корректора воздействует лишь на собственный отсчет импульсной реакции, то 110лучаемые таким образом указания оптимальн1 1. 1 ак как позволя!от независимо по Отклонениям каждого отдельного отсчета однозначно управлять регулятором, корректирующим

45 его значение.

При смене испытательного сигнала адаптацию оптимального процесса настройки осуществляют с помощью переключателя 7 путем выбора соответственно используемому сигналу его фильтра адаптации. Число и коэффициенты передачи фильтров адаптации определяют число и впд испытательны. сигналов, при которых адаптация возможна.

Подбор фильтров адаптации обеспечивает при разных испытательных сигнала.:, несмотря на существенный спад их спектральной плотности I!a высоких частотах, выполнение настройки по одному сигналу с равномерной спектгальной плотностью в полосе пропуска6О ппя, что, помимо адаптации настройки, повышает -,очность обнару>кения искажений и, следователь-Io, точность коррекции высоких частот.

Следу1ощий этап — адаптация корректора

В сО э. ветствии с наблюдаемыми искажсния330571 ми канала путем настройки корректора до получения идеальной формы совместной импульсной реакции канала и корректора.

Искаженный сигнал со входа 1 поступает на Il последовательно соединенных звеньев коррекции опережающих эхо. В каждом звене в сумматорах 9 — 12 через регуляторы уровня 18 — lб к искаженному сигналу добавляется такой же искаженный сигнал, опережающий первый на суммарное время задержки в блоках 17 — 25, предшествующих сумматору звена. Опережение, вносимое блоком задержки первого звена, равно длительности полупериода номинальной граничной частоты корректируемого канала. В каждом последующем звене блоков на один оольше, и опережение в 2,3 и т. д. раз больше Т. При надлежащем подборе уровня и знака сигнала. вводимого регулятором с порядковым номером звена, в каждом звене осуществляется коррекция одного эха, опережающего основной сигнал на число шагов задержки Т, равное номеру звена. Корректируемое эхо подавляется, но вместо него появляются меньшие эхо преддействия, вызываемые всеми опережающими эхо. Так как звенья включены последовательно, по мере коррекции каждого следующего эхо за счет роста числа эхо, подавленных другими звеньями, все меньшее число оставшихся эхо вызывает эхо преддействия. Поэтому подавление каждого следующего эхо облегчается уже выполненной коррекцией других.

После прохождения звеньев коррекции опережающих эхо и блоков задержки 2б, 27 сигнал поступает на общий сумматор 28.

Для коррекции остальных опережающих эхо на общий сумматор через регуляторы

29 — 82 поступают сигналы со входов блоков задержки последних звеньев. Сигнал с регулятора порядкового номера, на единицу большего и числа звеньев, опережает основной сигнал на входе общего сумматора на (и+1) шагов задержки Т, а сигналы с последующих регуляторов — на число шагов задержки, равное их порядковому номеру. При надлежащем подборе уровня и знака сигнала, вводимого каждым из регуляторов, на входе общего сумматора осуществляется коррекция эха, опережающего основной сигнал на число шагов задержки Т, равное порядковому номеру регулятора. Но вследствие коррекции появляются меньшие эхо преддействия, вызываемые опережающими эхо, имеющимися на входе настраиваемого регулятора.

Ближние опережающие эхо, подавленные в первых звеньях, вообще отсутствуют на этих регуляторах, а, благодаря последующим звеньям и блокам задержки 2б, 27, чем ближе ко входу общего сумматора включены регуляторы, тем еще большее число ближних эхо скорректировано в вводимых ими сигналах. Поэтому коррекция ближних эхо в последовательно включенных звеньях уменьшает преддействне при последующей коррекции более опережающих эхо и, кроме того, улучшает подавление последних.

Следовательно, по мере подавления каждого ближнего опережающего эха все более

5 облегчается коррекция последующих ближних эхо, а коррекция всех ближних эхо, в свою очередь, облегчает подавление остальных более опережающих эхо. Так как ближние эхо самые большие, то это существенно повышает суммарный эффект коррекции опережающих эхо и обеспечивает раздельное воздействие каждого регулятора на свое эхо и, тем самым, »а свой отсчет корректируемой импульсной реакции, опережающий основной сигнал на число шагов задержки Т, равное порядковому номеру регулятора.

Для максимального подавления желательно не только для ближних, но и для всех встречающихся опережающих эхо сделать звенья коррекции. Однако, при большом числе опережающих эхо, требующих коррекции, резко увеличиваются общая задержка опережающей части линии, затухание и стоимость линии.

С другой стороны, с увеличением опережения уровни встречающихся эхо существенно убывают, и дополнительный выигрыш от их подавления становится все менее ощутим.

Оптимален вариант, когда число звеньев составляет немного менее половины числа регуляторов, требуемых для коррекции опере.к.l!о.цих эхо-искажений.

Е оррекция остающих эхо осуществляет -. я в цепи обратной связи, охватывающей сум35 матор. В этой цепи блоки задержки 88, 85 задер кивают выходной сигнал общего сумматора на время, кратное T. Регуляторы 86—

88 устанавливают уровни этого сигнала раздельно на каждом выходе блока задержки.

40 Далее сигналы, каждый с задержкой па число шагов Т. равное порядковому номеру регулятора, и с установленным им уровнем, поступают на общий сумматор, замыкая цепь обратной сгязи. После надлежащего подбо45 ра уровней и знаков сигналов, вводимых этими регуляторами, к моменту прихода каждого следующего отстающего эха на общий сумматор r„o цепи обратной связи с противо50 положным каждому эху знаком, но с задержкой и уровнем, равными задержке и уровьчо эха, поступают сигналы с выхода общего сумматора, полностью подавляя эхо. Благодаря тому, что с помощью фильтров адапта55 тии при разных типовых испытательных сигналах настройку проводят всегда по одной импульсной реакции, подобной sin2-..t,р1

2 / „р1,в целях коррекции отстающих эхо-искажений каждый регулятор. соответственно порядковому номеру, воздействует на свой отстающий отсчет реакции, меняя его величину пропорционально перемещениям регулятора. Кроме того, отклонения каждого из от- счетов, фиксируемые измерителем дискретных значений, служат однозначным указанием

Ю требу емого направления подстронки соответ330571

10 .15

Э ству!Ощих pel уляторов. При Выполнепии этих указаний уровень эхо-сигнала, обеспе-! иваемы11 каждым регулятором цепи обратиой связи, изменяется от исходного нулевого паправлешш, иеобходимом для коррекции, 1;Ока !!е уcTai!aвл11вaeTc5I требуемый ъ poBeHh.

Таким образом, в пределах номинальной полосы пропускания каждый из этих регуляторов сип reBI!pycT коэффициент передачи корректора, обеспечивающий подавление всгретившихся реальны. . линейных искажеi, !й. Благодаря отсутств! ю спектральны. . прсобразовапий в цепи ооратной связи с блоками задержки, такой же коэффициент перепериодически повторяющийся, синтезир сгся за пределами полосы. Так как систс.ча, корректирующая реальные линейные искажения, устойчива, а периодическое повторение этого коэффициента передачи за пределами корректируемой полосы не нарушает этого условия, то каждый регулятор цепи обратной связи нспрерывпо и однозначно переводит корректор из исходного устойчивого состояии51 в состояние, обеспечивающее подавление встретившихся реальны.; линейных искажений, также устойчивое. Следовательпо, с помощью фильтров адаптации при различны., испытательных сигналах пастройка регуляторов цепи обратной связи по указани«и измерителя дискретных значений исключает возможность самовозбуждения корректора, а цепи управляемой обратной связи обеспечивают полное подавление OTcTBIQIIlHx эхо-искажений.

Лдаптация корректора в соответствии с искажениями в канале начинается с подбора фильтра адаптации под передаваемый испытательный сигнал. Затем путем сведения к нулю отклонений отсчетов импульсной реакции канала с корректором производится поочередная подстройка первых регуляторов опережающих и отстающих эхо. Далее в порядке возрастания номеров подстраиваются остальные. В зависимости от скорости изме1.ения искажений адаптации корректора может проводиться вручную или автоматически по указаниям индикатора дискретпых значе1:йй.

При реализации корректора, например, для телевизионного канала, обычно требуется корректировать до 20 опережающих и 30 отстающих отсчетов по испытательным сигналам типа идеального скачка и косинусквадрати1иым и прямоугольпым Т=- и 2Т импульсам. Для этого в предлагаемом корректоре должно быть примерно 8 звеньев коррекции опережающих эхо (с регуляторами от +1 до

+ 8 i, c посл едпих 1, част! О I,T!!!11! H 31!держки и сумматоров которых (от и--1=+б до

Ь===- —;8) должны быть вк Iio ielff,f остальные регуляторы От n+ 1 — 9 .Го n- k=,-20 (+ 21) .

Постоянная задержка не нужна, »о требуется 30 регуляторов отстающих эхо (--п-- 30).

Коэффициент передачи одного фильтра адаптации соответственно спектру испытательного сигнала должен обеспечивать дифферепцироваппе (для идеально.-о скачка) сигнала переходной характеристики, другого — дифференцирование с у.;!пожснием !!а зависящую от частоты поправку, возрастающую от I пропорционально квадрату частоты и достигак>щу!о 2 iia граничной частоте для па CTpoilки ПО прямоугольн0 1 Т-". л1пул ьс .

Коэффициент передачи трет,ccо фильтра адаптации должен быть подобе. укBBBH!Io! I поправке (для косинусквадрати и!Ого Т-импульса). Для 2Т-импульсов, исГ.ользуемых только для оперативны.; измерений, чтобы повысить точ .ость коррекции, можи.-, применять фильтры адаптации, .!редпаз1!ачсииыс

Д,ЛЯ Ч -H MI! 3 Л bCO В.

Предмет изобретения

Корректор лГГшейных искажеиий каналов сгязи, содержащий общий сумматор, блоки задержки на длительность полупериода поминальной граничной частоты ка.!ела в цепях прямой H обратпой связей, в последпей из которы., выходы последовательно соединенных блоков задержки, каждый через свой регулятор уровня, подключены к общему сумматору, or;.è÷àfoöèéñÿ тем, что. с целью повып.ения точности коррекции и оптимизации процесса !Гастройки по разным испытательным сигналам, в цепи прямой связи последовательно включены звенья, каждое из которых состоит из последовательно соедивснны. блоков задержки, одного в первом звене и на блок больше в каждом последующем, и сумматора, ко второму входу которого через рс гулятор уровня подключен вход этого звена, а выход последнего звена через блоки задерж <и соединен с общим сумматором, при этом последующие регуляторы уровня подключены к оощему сумматору со входов блоков задержки, отделенных от конца цепи числом блоков в последнем звене и последовательно на единицу большим, а выход общего сумматора соединен через фильтр нижних частот с параллельно соединенными фильтрами адаптац IH выходы которых через переключатель подсоед!ино11ы к измерителю д искретпых значений.

330571

+(д )() Составитель В. Чистов

Корректор А. Васильева

Техред 3. Тараненко

Редактор И. Орлова

Тип Харьк. фил. пред. <:Пате* т».

Заказ 100 575 Изд. № 262 Тираж 448 Подписное

ИНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва. Ж-35, Раушскан наб., д, 4/5