Способ контроля амплитудно-частотной характеристики канала связи и устройство для его осуществления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

«»767980 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 26. 09. 78 (21) 2669691/18-09 (51)М. Кл.

Н 04 В 3/46 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317. .757(088.8) у ; ф;, Опубликовано 300980. Бюллетень М 36

Дата опубликования описания 300980

"k (72) Автор изобретения

В. В. Клюхин (71) Заявитель

Ташкентский электротехнический институт с (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

КАНАЛА СВЯЗИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться для контроля амплитудно-частотных характеристик каналов и трактов связи.

Известен способ контроля ампли- 5 тудно-частотной характеристики связи, включающий на передаче формирование сигналов контрольных частот, объединение их с информационным сигналоМ и подачу в канал объединенного 10 сигнала, а на приеме — выделение из объединенного сигнала сигналов контрольных частот, определение им параметров и оценку амплитудно-частотной характеристики канала 111. 15

Известно устройство для осуществления способа, содержащее в передающей части п генераторов контрольных частот, выходы и-1 .из которых соединены 20 с соответствующими входами блока ввода сигналов контрольных частот, выход которого соединен с входом канала связи, а в приемной частию объединенных по входу узкополос- . 25 ных фильтров, m+1 блоков сравнения, блок индикации и генератор опорного сигнала, выход которого соединен с первым входом (а+1)-го блока сравнения 1.23 . 30

Однако известные способ и устройство не обеспечивают повышения точности контроля амплитудно частотной характеристики без уменьшения пропускной способности канала (тракта) связи.

Цель изобретения — повышение точности контроля беэ снижения пропускной способности канала связи.

Для этого по спОсобу контроля амплитудно-частотной характеристики канала связи, включающему на перецаче формирование сигналов контрольных частот, объединение их с информационным сигналом и подачу в канал объединенного сигнала, а на приеме выделение из объединенного сигнала сигналов контрольных частот, определение их параметров и оценку амплитудно-частотной характеристики канала, на передаче определяют входные параметры информационного сигнала в объединенном сигнале и формируют соответствующий им групповой сигнал, которым модулируют сигналы одной из контрольных частот, а на приеме — одновременно с выделением из объединенного сигнала сигналов контрольных частот определяют параметры с тзжжаегося в нем информационного

767980 сигнала, из выделенного модулированного сигнала контрольной частоты выделяют модулирующий групповой сигнал, по которому определяют входные параметры информационного сигнала, которые сравнивают с соответствующими параметрами информационного сигнала в принятом объединенном сигнале и по результатам сравнения и параметрам сигналов контрольных частот оценивают амплитудно-частотную характеристику канала связи. В устройство для осуществления способа, содержащем в передающей части и генераторов контрольных частот, выходы и-1 из которых соединены с соответствующими входами 1$ блока ннода сигналов контрольных частот, выход которого соединен с входом канала связи, а в приемной части - m объединенных по входу узкополосных фильтров, m+1 блоков сравнения, блок 2О индикации и генератор опорного сигнала„ выход которого соединен с первым входом (m+1)-го блока сравнения, введены m амплитудных детекторов, m фильтров нижних частот,,и детекторон контрольных частот, блок выделения сигналов контрольных частот, блок разделения группового сигнала, в дополНительных узкополосных Фильтров, а дополнительных ампли- О тудных детекторов, m дополнительных фильтров Нижних частот, блок формирования группового сигнала, дополнительный генератор опорного сигнала и.модулятор, при этом входы m дополнительных узкополоснйх фильтров соединены с вы- З5 ходом блока ввода сигналов контрольных частот, на соответствующий - вход которого подан информационный сигнал, а выход каждого дополнительного узкополосного фильтра через 4Р последовательно соединенные соответствующий дополнительный амплитудный детектор и соответствующий дополнительный фильтр нижних частот соединен с соответствующим входом,блока формирования группового сигнала, управляющий вход и выход которого соедине. ны соответственно с выходом дополнительного генератора опорного сигнала и с первым входом модулятора, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом n-ro генератора контрольной частоты и с соответствующим нходом блока ввода сигналов контрольных частот, вход блока выделения сигналов контрольных частот соединен с выходом канала связи и с входами узкополосных фильтров, выход каждого из которых через последовательно соединенные соот- 40 ветстнукщйе амплитудный детектор, фильтр нижних частот и блок сравнения соединен с соответствующим вхолом блока индикации, соотнетствующие входы которого соединены с выходом (а+1) -го блока сравнения, с выходами и-1 детекторов контрольных частот

J входы которых соединены с <-оответст" вующими выходами блока выделения сигналон контрольных частот, соответствующий выход которого через и-й детектор контрольной частоты соединен с входом блока разделения группового сигнала, выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих блоков сравнения.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для реализации предлагаемого способа для двух сигналов контрольных частот.

Устройство содержит генераторы 1, 2 контрольных частот, дополнительные узкополосные фильтры 3, 4, дополнительные амплитудные детекторы

5, 6, дополнительные фильтры 7, 8 нижних частот, блок 9 формирования группового сигнала, дополнительный генератор 10 опорного сигнала, модулятор 11, блок 12 ввода сигналов контрольных частот, блок 13 выделения сигналов контрольных частот, детекторы 14, 15 контрольных сигна-, лов, блок 16 разделения группового сигнала, узкополосные фильтры 17, 18, амплитудные детекторы 19, 20, фильтры 21, 22 нижних частот, блоки

23, 24, 25 сравнения, генератор 26 опорного сигнала, блок 27 индикации.

Сущность предлагаемого способа заключается н следующем.

По каналу (тракту) передаются два сигнала контрольных частот, расположенных в нижней и верхней части полосы пропускания канала (тракта), один из которых модулирован по амплитуде групповым сигналом. Информационный сигнал занимает спектр между контрольными частотами. Входные параметры информационного сигнала получают путем узкополосной фильтрации информационного сигнала с последующим детектированием и низкочастотной фильтрацией. Полученные параметры, спектры которых ограничены частотой 0,1-1 Гц, преобразуют в групповой сигнал путем умножения их на поднесущие колебания (например, на неперекрывающиеся во времени последовательности импульсов с частотой следования 2-20 импульсов в секунду), которым и модулируют один из сигналов контрольных частот. На приеме сигналы контрольных частот выделяются и детекти руются. По результату детектирования сигнала первой контрольной частоты определяют значение амплитудно-частотно@ характеристики на первой контрольной частоте, а н результате детектирования сигнала второй контрольной частоты получают групповой сигнал, из которого затем выделяют входные параметры информационного

767980

55 сигнала. Выходные параметры информационного сигнала, так же как и входные, получают путем узкополосной фильтрации информационного сигнала, детектирования и усреднения (низкочастотной фильтрации). Входные и выходные параметры информационного сигнала сравнивают, определяя отношение входного napaèåòðà к выходному при условии превышения обоими параметрами некоторого порогового значения, после чего эначеиия амплитуд но-частотной характеристики »а частотах, соответствующих частотам узкополосной фильтрации, ойределяют как величины, пропорциональные логарифму, найденных отношений. По 15 найденным значениям амплитудно-частотной характеристики судят обо всей амплитудно-частотной характеристике канала,(тракта). устройство для реализации пред- 2р лагаемого способа работает следующим образом.

На передаче информационный сигнал поступает на вход блока 12 ввода с сигналов контрольных частот, осуществляющего эаграждающую фильтрацию на частотах f, и f2,ëåæàùèõ соответственно ниже и выше диапазона частот информационного сигнала, причем ширина полос заграждения составляет

10-100 Гц в зависимости от полосы час- Зр тот канала (тракта). На выходе блока

12 ввода сигналов контрольных частот дополнительными узкополосными фильтрами 3 и 4 с высоким входным сопротивлением, настроенными на час- З5 тоты соответсТвенно f+ и f4, лежащие в диапазоне информационного сигнала, и имеющими полосы пропускания шириной 50-4000 ru, выделяются узкополосные сигналы, которые детек- 4р тируются дополнительными амплитудными детекторами 5 и 6 и усредняются дополнительными фильтрами 7 и

8 нижних частот, имеющими верхние граничные частоты 0,1-1 Гц. Сигналы с 45 выходов фильтров 7 и 8, нижних частот и опорное постоянное напряжение с дополнительного генератора 10 опорного сигнала умножаются в блоке 9 формирования группового сигнала на импульсные последовательности и суммируются, в результате чего на выходе блока 9 формирования группового сигнала появляется следующая после довательность импульсов: импульс, умноженный на опорное напряжение; импульс, умноженный на. сигнал с выхода дополнительного фильтра 7 нижних частот; импульс, умноженный на сигнал с выхода дополнительного фильтра 8 нижних частот, и т.д. Длитель- 49 ность первого (опорного) импульса больше длительности других импульсов

s 1,5-2 раза, длительность периода следования импульсов составляет 0,55 с . Этой последовательностью импульсов сигнал второй контрольной частоты f модулируется в модуляторе 11. Амплитудно-модулированный сигнал с частотой fg и сигнал первой контрольной частоты f вместе с информационным сигналом вводятся в канал (тракт).

На приеме на вход блока 13 выделенения сигналов контрольных частот поступают информационный сигнал и сигналы контрольных частот. Информационный сигнал с выхода блока 13 выделения сигналов контрольных частот поступает далее в приемник, а сигнал первой контрольной частоты поступает на вход детектора 15, а амплитудно-модулированный сигнал второй контрольной частоты поступает на вход детектора 14. Сигнал с выхода детектора 15, величина которого однозначно соответствует значению амплитудно-частотной характеристики на частоте fq, поступает на вход блока 27 индикации, а групповой сигнал с выхода детектора 14 поступает на вход блока 16 разделения груп» пового сигнала. Узкополосными фильтрами 17 и 18, подключенными высокоомными входами к входу блока выделения сигналов контрольных частот, настроенными соответственно на частоты f4 и f, из информационного сигнала выделяются узкополосные сигналы, которые детектируются амплитудными детекторами 19 и 20 и усредняются фильтрами 21 и 22 нижних частот, имеющими такие же характеристики, как и дополнительные фильтры 7 и 8 нижних частот. С выходов блока 16 разделения группового сигнала первый опорнй импулЬс поступает на вход блока 25 сравнения, второй и третий импульсы — соответственно на входы блоков 23 и

24 сравнения, На второй вход блока

25 сравнения поступает опорное напряжение от генератора 26 опорного сигнала, а на входы блоков 24 и 23 сравнения поступают соответственно сигналы с выходов фильтров 21 и 22 нижних частот. Сигналы на выходах блоков 23, 24 и 25 сравнения пропорциональны отношению сигналов на их входах при условии превышения обоими сигналами некоторого порогового значения. Сигнал с выхода блока 25 сравнения, однозначно соответствующий значению амплитудночастотной характеристики на частоте fg, сигнал с выхода блока 24 сравнения, однозначно соответствующий разности значений амплитудночастотной характеристики на частотах fg и fy, сигнал с выхода блока

23 сравнения, однозначно соответствующий разности значений амплитудночастотной характеристики на частотах fg и f, поступают на входы блока

27 индикации, который определяет вели767980 чину и характер отклонения амплитудно-частотной характеристики канала тракта от номинальной.

Предлагаемый способ контроля амп- литудно-частотных характеристик каналов и трактоН связи и устройство для его осуществления обеспечивают по сравнению с существующими способами и устройствами следующие преимущества: а) воэможность контроля амплитудно-частотных характеристик каналов и трактов связи, занятых передачей информации, во всем диапазоне частот при передаче минимального количества сигналов контрольных частот (один-два); б) устранение необходимости расположения контрольной частоты в аередине полосы частот каналов и трактов, что уменьшает сложность приемника и передатчика информационных сигналов в) возможность использования результатов контроля для точной коррекции амплитудно-частотных характеристик каналов и трактов в процессе передачи по ним информации, что повышает качество и эффективность использования каналов и трактов связи .

1а

25

Формула изобретения

1. Способ контроля амплитудно-частотной характеристики канала связи, включающий на передаче формирование сигналов контрольных частот, объединение их с информационным сигналом и подачу в канал объединенного сигнала, а на приеме — выделение иэ объединенного сигнала сигналов конт рольных частот, определение их параметров и оценку амплитудно-частотной характеристики канала, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности .контроля без сни- 45 жения пропускной способности канала связи, на передаче определяют входные параметры информационного сигнала в объединенном сигнале и формируют соответствуюШий им групповой сигнал, которым модулируют сигналы одной из контрольных частот, а на приемеодновременно с выделением иэ объединенного сигнала сигналов контрольных частот определяют параметры со» держащегося в нем информационного сигнала, иэ выделенного модулирован-нбго сигнала контрольной частоты выделяют модулируюший групповой сигнал, по.которому определяют вход-::ные параметры информационного сигна- 60 ла, которые сравнивают с соответству. ющими параметрами информационного сигнала в принятом объединенном сигнале и по результатам сравнения и параметрам сигналов контрольных час- Я тот о4 яивают амплитудно-частотную характеристику канала связи.

2. устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее в передающей части п генераторов. контроль- . ных частот выходы и-1 из.которых

I соединены с соответствующими входами блока ввода сигналов контрольных частот, выход которого соединен с входом канала связи, а в приемной части. — m объединенных по входу узкополосных фильтров, m+1 блоков сравнения, блок индикации, и генератор опорного сигнала, выход которого соединен с первым входом (в+1)-ro блока сравнения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что введены

ITI амплитудных детекторов,ш фильтров нижних частот, и детекторов контрольных частот, блок выделения сигналов контрольных частот, блок разделения группового сигнала, в дополнительных узкополосных фильтров, m дополнительных амплитудных детекто-. ров, m дополнительных фильтров нижних частот, блок формирования группового сигнала, дополнительный гене- ратор опорного сигнала и модулятор, при этом входы m дополнительных узкополосных фильтров соединены с выходом блока ввода сигналов контрольных частот, на соответствующий вход которого подан информационный сигнал, а выход каждого дополнительного узкополосного фильтра через последовательно соединенные соответствующий дополнительный амплитудный детектор и соответствующий дополнительный фильтр нижних частот соединен. с соответствующим входом блока формирования группового сигнала, управляющий вход и выход которого соединены соответственно с выходом дополнительного генератора опорного сигнала и с первым входом модулятора, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом п-ro генератора контрольной частоты и с соответствующим входом блока ввода сигналов контрольных частот, вход блока выделения сигналов контрольных частот соединен q выходом канала связи и с входами узкополосных фильт ров, выход каждого из которых через последовательно соединенные соответствующие амплитудный детектор, фильтр нижних частот и блок сравнения соединен с соответствуюшим входом блока индикации, соответству- .

-киций входы которого соединены с вые†дом (m+3) -ro блока сравнения, с выходами и-1 детекторов контрольных частот, входы которых соединены с соответствующими выходами блока выделения сигналов контрольных частот, соответствующий выход которого через и-й детектор контрольной частоты соединен с входом блока разделения группового сигнала, выходы которого

767980

Составитель В. Маврин

E Ka а лова тех ед,Е. Гав иленко"КорректоР . Я

22 2 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра окая наб. д. 4 5

Филиал ППП Патент, г. Умгород, ул. Проектная, 4 соединены с вторыми входами соответствующих блоков сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Многоканальная связь. Под. ред.

Аболица И.А. М.,Связь,1971,с.272273 (прототип способа), 2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2617809/18-09, кл. Н 04 В 3/46, 1978. (прототип)