Устройство для контроля частотных характеристик канала связи

 

Союз Советских

Социалистические

Респу6пнк

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИЕДЬСТВУ (li)860324 (6l ) Дополнительное к авт. сеид-ву (5 l ) M. Кд.

Н 04 В 3/46 (22) Заявлено 01.08.79 (21) 2806987/18-09 с присоединением заявки М

Ьеударстевннма кемнтет

СССР ве делам нзаеретеннй н открытий (28) Приоритет

Опубликовано 30.08.81. Бюллетень М 32

Дата опубликования ояисанип 30.08.81 (53) УЛ (621.395..664 (088.8) (72) Автор изобретения

В. В. Клюхнн

I ь

Ташкентский электротехнический и стптут связи (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

КАНАЛА СВЯЗИ

Изобретение относится к технике электросвязи и может использоваться для контроля частотнъ х характеристик в каналах и трактах связи во время передачи по ним информации.

Известно устройство для контроля частотных характеристик канала связи, содержащее в передающей части первый генератор контрольной частоты, выход которого через последовательно соединенные первый амплитудный модулятор и первый фильтр контрольной частоты соединен с первым входом первого усилителя, выход которого соединен со входом канала связи, второй генератор контрольной частоты, выход которого через последовательно соединенные второй амплитудный модулятор и второй фильтр контрольной частоты соединен со вторым входом первого усилителя, на третий вход которого подан информационный сигнал, и первый квадратичный детектор, а в приемной части— второй усилнгель, вход и первый выход кото2О рого соелинены соответственно с выходом канала связи и со входом первого полосового фильтра, ныход которого является информационным нмхолом устройства, третий и четвертый фильтры контрольных частот, объединенные входы которых соединены со вторым выходом второго усилителя, первый и второй усилители-ограничители, входы которых соединены соответственно с выходами третьего и четвертого фильтров контрольных частот, первый и второй амплитудные детекторы, второй квадратичный детектор и блок сравнения (11.

Однако известное устройство имеет низкую точность контроля.

Цель изобретения — повышение точности контроля. Для достижения цели,вустройство для контроля частотных характеристик канала связи, содержащее в передающей части первый генератор контрольной частоты, выход которого через последовательно соединенные первый амплитудный модулятор и первый фильтр контрольной частоты соединен с первым входом первого усилителя, выход которого соединен со входом канала свяэи, второй генератор контрольной частоты, выход которого через последовательно соединенные второй амплитуд. ный модулятор и второй фильтр контрольной частоты соединен со вторым нхолом пенного

860324 усилителя, иа третий вход которого подан информационный сигнал, и первый квадратичный детектор, а в приемной части — второй усилитель, вход и первый выход которого соединены соответственно с выходом канала связи и со входом первого полосового фильтра, вы. ход которого является информационным выходом устройства, третий и четвертый фильтры контрольных частот, объединенные входы которых соединены со вторым выходом второго усилителя, первый и второй усилителиограничители, входы которых соединены соответственно с выходами третьего и четвертого фильтров контрольных частот, первый и второй амплитудные детекторы, второй квадратичный детектор и блок сравнения, введены в передающей части третий усилитель, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой амплитудные модуляторы, первый и второй коммутаторы, первый, второй, третий и четвертый синтезаторы частот, первый и второй интеграторы, второй, третий, четвертый и пятый поло

coabIe фильтры, первый блок выделения раэностной частоты, первый блок управления, первый фаэоврашатель и генератор сигналов управления, а в приемной части — восьмон, девятый, десятый и одиннадцатый амплитудные модуляторы, шестой, седьмой, восьмой и девятый иолосовые фильтры, пятый, шестой н седьмой синтезаторы частот, первый и второй фильтры нижних частот, третий и четвертый коммутаторы, третий н четвертый интеграторы, второй фаэовращатель, второй блок управления и второй блок выделения раэност-. ной частоты, при этом в передающей части выход первого усилителя через последовательно соединенные третий усилитель, третий амплитудныи модулятор, второй полосОВОЙ фильтр, четвертый амплитудный модулятор, третий полосовой фильтр, вход и выход которого объединены соответстве ию со входом и выходом четвертого полосового фильтра, первый квадратичный детектор, пятый полосовой фильтр, пятый амплитудный модулятор, первый интегратор и первый коммутатор соединен со вторым входом первого амплитущюго модулятора, выход пятого полосового фильтра. через последовательно соединенные, шестой амплнтудньш модулятор, второй интегратор и второй коммутатор соединен со вторым входом второго амплитудного модулятора, выходы первого и второго генераторов контрольных частот соединены соответственно с первым и вторым входами первого блока выделения разностной частоты, выход которого соединен с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого синтезаторов частЬт, выход первого блока управления соединен со вторыми входами первого, второго

40

50 рого через четвертыи интегратор соединен со вторым входом блока сравнения, выход третьего фильтра контрольной частоты через последовательно соединенные первый амплитудный детектор, первый фильтр нижних частот, вто55 рой блок управления и третий коммутатор соединен с третьим входом блока сравнения, выход четвертого фильтра контрольной частоты через последовательно соединенные второй!

35 и четвертого синтезаторов частот, первого и второго коммутаторов и со входом генератора сигналов управления, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьими входами первого и второго ком. мутаторов, выход второго генератора контрольной частоты соединен с третьим входом первого синтезатора частот, выход которого соединен со вторым входом третьего амплитудного модулятора, выход второго синтезатора частот соединен .со вторым входом четвертого амплитудного модулятора, первый выход г третьего синтезатора частот соедйнен со вторым входом пятого амплитудного модулятора и со входом первого фазоврашателя, выход которого соединен со вторым входом шестого амплитудного модулятора, второй выход третьего синтезатора частот и выход четвертого синтезатора частот соединены соответственно с первым и вторым входами седьмого амплитудного модулятора, выход которого соединен с четвертым входом первого усилителя, а в приемной части — второй выход второго усилителя через последовательно соединенные восьмой амплитудный модулятор, шестой полосовой фильтр, девятый амплитудный модулятор, седьмой полосовой фильтр, вход и выход которого объедлнены соответственно со входом и BblxogoM восьмого полосового фильтра, второй квадратичный детектор, девятый полоссвой фильтр, десятый амплитудный модулятор, первый вход которого объединен с первым входом

Одиннадцатого амплитудного модулятора, и третий интегратор соединен с первым входом блока сравнения, выход первого усилителя-ограни ипеля через второй блок выделения раэностной частоты, второй вход которого соединен с выходом второго усилителяограничителя, соединен с первыми входами пятогoi шестого и седьмого синтезаторов частот, выходы которых соединены со вторыми входами соответственно восьмого, девятого и одиннадцатого амплитудных модуляторов, выход первого усилителя-ограничителя соединен со вторым входом пятого синтезатора частот, выход и вход второго фаэоврашателя соединены соответственно со вторыми входами десятого амплитудлого модулятора и одиннадцатого амплитудного модулятора, выход кото860324 амплитудный детектор и второй фильтр нижних частот соединен со вторыми входами третьего коммутатора и второго блока управления, первый вход и выход которого соединен соответственно с первым и вторым входами четвертого коммутатора, выход которого соединен с четвертым входом блока сравнения.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема передающей части предлагаемого устройства; на фиг. 2 — то же, приемной части.

Устройство для контроля частотных характеристик канала связи содержит в передающей части — первый усилитель 1, третий усилитель 2, первый и второй фильтры контрольной частоты 3 и 4, с первого по седьмой амплитудные модуляторы 5 — 11, первый и второй генераторгл контрольной частоты 12 и

13, первый блок 14 выделения разностной частоты,. первый и второй коммутаторы 15 и

16, со второго по пятый полосовые фильтры

17 — 20, с первого по четвертый синтезаторы частот 21 — 24, первый квадратичный детектор

25, первый фазоврашатель 26, первый и второй интеграторы 27 и 28, генератор 29 сигналов управления, первый блок управления

30. В приемной части (фиг. 2) — второй усилитель 31, третий и четвертый фильтры контрольной частоты 32 и 33, с восьмого по одиннадцатый амплитудные модуляторы 3437, цервьш, шестой, седьмой, восьмой и девятый полосовые фильтры 38 — 42, второй квадратичный детектор 43, третий и четвертый интеграторы 44 и 45, первый и второй амплитудные детекторы 46 и 47, первьш и второй усилители-ограничители 48 и 49, первый и второй фильтры нижних частот 50 и

51; второй блок 52 выделения раэностной частоты, пятый — седьмой синтезаторы частот 53 — 55, второй фазоврашатель 56, третий и четвертый коммутаторы 57 и 58, второй блок управления 59, блок 60 сравнения.

Устройство работает следуюцц1м образом.

Первый и второй генераторы контрольной частоты 12 и 13 вырабатывают гармонические сигналы с частотами и, лежащие вне спектра информационного сигнала. Например для вторичного канала $4 равна 312,15 крц, а — 551,7 кГц. Первым блоком выделения раэностной частоты !4 выделяется раэностная частота р, равная Х вЂ” т.. Первый синтезатор частот 21 вырабатывает частоты, равные f44 f ð, .где m u n — целые числа, пч второй синтезатор частот 22 вырабатывает частоты, равные М !тр, где M u N так же целые числа, третий синтезатор частот 23 вырабатывает две частоты F и 2F, равные соогветственно р JC и 2$p)P, где F — целое число, которое выбирается равным 20 — 100.

15

Измерительная частота . вырабатывается чет 1 вертым синтезатором частот 24, модулируется частотой F и двухчастотный сигнал с частотами Х„- Г и f. +F и с уровнем ниже допустимого уровня шумов через первый усилитель 1 вводится в канал вместе с инфор-, мационным сигналом. С помощью первого усилителя, имеюшега большое входное сопротивление, амплитудных модуляторов, второго полосового фильтра. 17 с полосой частот шириной 3 — 5F, и третьего и четвертого полосовых фильтров, 18 и 19, настроенных на часIoTII р -1- и jpfpa имеющих ширину полосы частот 0,05 — 0,2F, из суммы информационно.

ro и измерительного сигнала выделяется двухполюсный сигнал со смешением на о спектром частот, включающий двухчастотный иэмерительный1 сигнал. После квадратичного детектирования пятым полосовым фильтром

20, настроенным на частоту 2F, выделяется сигнал (4), содержащий гармоштческий сигнал с частотой 2F и случайный узкополосный сигнал Х (+), порождаемый информационным сигналом, причем уровни гармонического и случайного сигнала одного порядка.

С11гнал Ч®поступает на пятый и шестой амплитудные модуляторы 9 и 10. В качестве несущих на п,.гый амплитудный модулятор 9 подается сип<ал с частотой 2F, а на шестой амплитудный модулятор 9 — тот же сигнал, 30 сдвинутый по фазе на Т) . Сигналы с выхода амплитудных модуляторов 9 и 10 усреднятся интеграторами 27 и 28, имею цими постоянную интегрирования 1+10 с. Медленно меняющиеся сигналы ol ® и Q(+)C выхода интеграторов 27 и 28 поступают на входы коммутаторов 15 и !6, с выхода которых попеременно с сигналами управления, поступающих от генератора сигналов управления поступает на амплитудные модуляторы 5 и

"о 6. Сигнал первой контрольной частоты, модулированный по амплитуде сигналом g (Q и сигналами управления и сигнал второй контрольной частоты, модулированный по амплитуде сигналом Q(g) и сигналами управления

45 через первый и второй фильтры контрольной частоты 3 и 4 и первый усилитель 1 вводится в канал вместе с информационным и измерительным снгналал1и. По сигналам первого блока управления 30 изменяется измерительная часьо тота в пределах полосы частот канала соответственно изменяются несущие частоты, поступающие па модуляторы, На приеме третьим и четвертым фильтрами контрольной частоты 32 и 33 выделяют ся амплитудно-модулированные сш налы контрольной частоты, иэ которых с помощью усилителя-ограничителя выделяются сигналы с частотами, раиными 1,1+Ь |и д+,где д, т — смешение частоты и канале. Г помощью первого и вто860324 рого амплитудных детекторов 46 и 47 и первого и второго фильтрон нижних частот 50 и 51 выделяются сигналы С1(Ц, Ь® и сигналы управления. Так как частоты информацио1пгого и измерительного сигнала смещены в канале на

1 такую же величину. д, f, как и сигналы контрольных частот, то сигнал $ 1Цна ныходе де1/ вятого полосового фильтра 42 связан с сигналом J(t)va выходе пятого полосового фильтра 20 соотношением.:

V(<)=X >(+ )+1)() где К вЂ” коэффициент передачи канала на измерительной частоте; — групповое время запаздыва1щя канала на измерительной частоте;

g(t) — помеха, порождаемая шумами в канале, На входы блока 60 сравнения с третьего и четвертого интеграторов 44, 45 поступают сигналы Q ®и Гэ (®), а с третьего и четвертого коммутаторов 57 и 58 — сигналыс1(1)и

b(t) . В блоке 60 сравнения по сигналам г1 Я), Q (t) д Щ b (т), определяются затухание и относительное групповое запаздывания Ф. -р на измерительных частотах как:

1- 1(Ц, Я ) 2 - с- 2 - 5 Я (д Ц (Ц2) гр 4ее Ь ® Ь(0.1.

Таким образом, предложенное устройство позволяет с высокой точностью ко1гтролировать частотные характеристики каиалов и трактов связи во время передачи по ним информации.

Использовапне результатов контроля для Оперативной коррекции характеристик канала и своевременного проведения профилактических мероприятий позволяет повыс1пь качес1во каналов и трактов связи и эффективность их использования.

Формула изобретения

Устройство для контроля частотных характеристик канала связи, содержащее в передающей части первый генератор контрольной частоты, выход которого через последовательно соединенные первый амплитудный модулятор и первый фильтр контрольной частоты соединен с первым входом первого усил1гтеля, выход которого соединен со входом канала связи, второй генератор контрольной частоты, выход которого через последовательно соединенные второй амплитудньш модулятор и нторой фильтр контрольной частоты соединен со вторым входом первот о усилителя, на третий вход которого подан информационный сигнал, и первый квадратичный детектор, а в приемной части — второй усилитель, вход и первый выход которого соединены соответственно с выходом канала связи и со входом первого полосового фильтоа, выход которого является информационным выходом устройства, третий и четвертыи фильтры контрольных частот, объединенные входы которых соединены со вторым выходом второго усилителя первый и второй усилители-ограничители, входы которых соединены соответственно с выходами третьего и четвертого фильтров контрольных частот, первый и второй амплитудные детекторы, второй квадратичный детектор и блок сравне1п1я, о т л и ч а ю щ е е с я теМ, что, с целью повышения точности контроля, введены в передающей части третий усилитель; третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой амплитудные модуляторы; первый и второй коммутаторы; первый, второй, третий и четвертый синтезаторы частот; первый и второй интеграторы; второй, третий, четвертый и пятый иолосовые фильтры; первый блок выделения разностной частоты; первый блок управления; первый фазовращатель и генератор снг25 палов управления. В приемной части — восьмой, девятый, десятый и одиннадцатый амилиту,иные модуляторы; шестой, седьмой и девятый иолосовые фильтры; пятый, шестой и седьмой синтезаторы частот; первый н второй фильтры нижних частот; третий и четвертый коммутаторы; третий и четвертый интеграторы; второй фазовращатель; второи блок управления и второй блок выделения раэностной частоты, при этом в передающей части выход первого усили35 теля через последовательно соединенные третий усилитель, третий амплитудный модулятор, второй поласовой фильтр, четвертый амплиТУДНЫЙ МОДУЛЯТОО, ТРЕТИЙ ПОЛОСОВОИ ФИЛЬТР, вход и выход которого об.ьединены соответ.1п ствснно Со ВХодОМ И ВЫходом четвертого полосового фильтра, первый квадратичный детектор, пятьш полосовой фильтр, пятый амплитуднь1й модулятор, первый интегратор и первый коммутатор соединен со вторым вхо; дом первого амплитудного моделятора, выход пятого полосового фильтра через последовательно соединенные шестой амплитудный модулятор, второй интегратор и второй коммута" тор соединен со вторым входом второго амплитуд ного модулятора, выходы первого и второго генераторов контрольных частот соединены соответственно с первым и вторым входами первого блока выделения раэностной частоты, выход которого соединен с первыми входами перного, второ55 го, третьего и четвертого синтезаторов частот, выход первого блока управления соединен со вторыми входами первого, второго и четвертого синтезаторов частот, первого и второго коммутаторов и со входом генератора б0324

9 8 сигналов управления, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьими входами первого и второго коммутаторов, выход второго генератора контрольной частоты соединен с третьим входом первого синтезатора частот, выход которого соединен со вторым входом третьего амплитудного модулятора, выход второго синтезатора частот соединен со вторым входом четвертого амплитудного модулятора, первый выход третьего синтезатора частот соединен со вторым входом пятого амплитудного модулятора и ао входом первого фазовращателя, выход которого соединен со вторым входом шестого амплитудного модулятора, второй выход третьего синтезатора частот и выход четвертого синтезатора частот соединены соответствещю с первым и вторым входами седьмого амплитудного модулятора, выход которого соединен с четвертым входом первого .усилителя, а в приемной части — второй выход второго усилителя через последовательно соединенные восьмой амплитудный модулятор шестой пот лосовой фильтр, девятый амплитудный модулятор, седьмой полосовой фильтр, вход и выход которого объединены соответственно со входом и выходом восьмого полосового фильтра, второй квадратичный детектор, девятый полосовой фильтр, десятый амплитудный модулятор, первый вход которого объединен с первым входом одиннадцатого амплитудного модулятора, и третий интегратор соединен с.первым входом блока сравнения, выход первого усилителя-ограничителя через второй блок выделения разностной частоты, второй . вход которого соединен с выходом второго усилителя-ограничителя, соединен с первыми входами пятого, шестого и седьмого синтезаторов частот, выходы которых соединены со вторыми входами соответственно восьмого, девятого и одиннадцатого амплитудных модуляторов, выход первого усилителя-ограничителя соединен со вторым входом пятого сшпезатора частот, выход и вход второго фазовращателя соединены соответственнО со вторыми входами десятого амплитудного модулятора и одиннадцатого амплитудного модулятора, выход которого через четвертый интегратор соединен со вторым входом блока сравнения, выход третьего фильтра контрольной частоты через последовательно соединенные первый амплитудный детектор, первый фильтр нижних частот, второй блок управления и третий коммутатор соединен с третьим входом блока сравнения, выход четвертого фильтра контрольной частоты через последовательно соединенные второй амплитудный детектор и второй фильтр нижних частот соединен со вторыми входами третьего коммутатора и второго блока управления, первый вход и выход которого соеди нены соответственно с первым и вторым входами четвертого коммутатора, выход которого соединен с четвертым входом блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Соловьев Н. Н. Измерительная техника в проводной связи, ч. IV, М., "Связь", 1974, с. 274-275.

860324

Составитель Б. Голуб

Техред 3. Фанта Корректор МХоста

Редактор С. Юско

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, уи. Проектяи, 4

Заказ 7575/32 Тираж 698- . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5