Устройство для контроля канала связи

 

Союз Советскми

Социапмстическнк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТРРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«<)924883 (6!) Дополнительное к авт.свяд-ву (22) Заявлено 22.09.80 (2I ) 2983215/18-09 с присоединение<я заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.82. Бкмлетень М 16

Дата опубликования описания 03.05.82 (Sl)M. Кл.

Н 04 В 3/46

3Ъоударствениый комитет аа аеоаи изобретений и открытий (53) УДК 621.395, .664 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. M Зинчук, С. Ю. Якименко, Г. А. Кочергин и Н. И. Щукин (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАНАЛА СВЯЗИ Изобретение относится к технике пезвдачи дискретных сообщений и может использоваться для контроля качества каналов связи.

Известно устройство для контроля канала связи, содержащее корреляционный приемник, первый выход которого через последовательно соединенные первый экспоненциальный детектор, блок выбора максимального значения сигнала, блок

10 деления, первый пороговый блок, первый элемент совпадения и элемент ИЛИ соединен с входом решающего блока, второй выход корреляционного приемника через последовательно соединенные второй экс1$ поненциальный детектор и блок выбора минимального значения сигнала соединен с вторым входом блока деления, причем. выходы первого и второго экспоненциальных детекторов соединены с вторыми входами соответственно блока выбора минимального значения сигнала и блока ab>бора максимального значения сигнала, первьN и вт >р< и <.четчики, выходы кото« рых соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения, выход которого через Интегратор соединен с первыми входами второго и третьего пороговых блоков и с входами первого и второго блока масштабирования выход последнего соединен с первым входом четвертого порогового блока, второй элемент совпадения, и блок вычитания (11.

Однако известное устройство имеет низкую точность контроля.

Цель изобретения — повышение точ» ности контроля.

Для этого в устройство для контроля канала связи, содержащее корреляционный приемник, первый выход которого через . последовательно сбединенные первый экспоненциальный детектор, блок выбора максимального значения сигнала, блок деления, первый пороговый блок, первый

1 элемент совпадения и элемент ИЛИ соединен с входом решающего,блока, второй выход корреляционного приемника через последовательно соединенные второй экс3 9 48 поненциальный детектор и блок выбора минимального значения сигнала соединены с вторым входом блока деления, причем выходы первого и второго экспоненциальных детекторов соединены с вторыми входами соответственно блока выбора минимального значения сигнала и блока выбора максимального значения сигнала, первый и второй счетчики, выходы которых соединены соответственно 10 с первым и вторым входами блока сравнения, выход которого через интегратор . соединен с первыми входами! второго и третьего пороговых блбков и с входами первого и второго блока масштабирова- is нияз выход последнего соединен с первым входом четвертого порогового блока, второй элемент совпадения, и блок вычитания, введены пятый пороговый блок,. последовательно соединенные первый квад-gp ратор и дополнительный интегратор и последовательно соединенные второй квадратор, дополнительный блок деления и третий блок масштабирования, при этом вход корреляционного приемника Ь объединен с входом первого квадратора, выход дополнительного интегратора соединен с первым входом блока вычитания, выход и второй вход которого соединены соответственно с вторым входом допол- ЗО нительного блока деления и с выходом второго квадратора, вход которого объединен с вторым входом второго порогового блока, первым входом блока деления и вторым входом четвертого порогового блока, первый и второй выходы которого соединены соответственно с . первым входом второго элемента совпадения и с вторым входом элемента ИЛИ, третий вход котopor о и второй вход второго элемента совпадения соединены соответ ственно с первым и вторым выходами пятого порогового блока, первый и второй входы которого соединены соответственно с объединенными первым входом треть4S его порогового блока и вторым входом блока деления и с выходом первого блока масштабирования, а выход третьего блока масштабирования соединен с вторым входом первого порогового блоsp ка, выход второго элемента совпадения соединен с вторым входом первого элемента совпадения.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для контроля канала связи содержит корреляционный приемник 1, со83 4 стоящий из умножителей 2 и интеграторов 3, первый экспоненциальный детектор 4, блок 5 выбора максимального значения сигнала, второй экспоненциальный детектор 6, блок 7 выбора минимального значения сигнала, первый 8, второй 9, третий 10, четвертый 11 и пятый 12 пороговые блоки блок 13 сравнения, интегратор 14, блок 15 деления, блок 16 вычитания, первый 17, второй 18 и третий 19 блоки масштабирования, дополнительный интегратор 20, первый 21 и второй 22 элементы совпадения, элемент ИЛИ 23, решающий блок 24, первый 25 и второй 26 квадраторы, дополнительный блок 27 деления, первый

28 и второй 29 счетчики.

Устройство работает следующим образом.

На вход корреляционного приемника 1 поступает смесь сигнала и помехи. B умножителях 2 эта смесь умножается на опорные сигналы, соответствующие двоичным информационным символам, и интегрируется в интеграторах 3. Сигналы с выходов интеграторов через первый и второй экспоненциальные детек.— торы 4 и 6 поступают на блок 5 и блок

Входная смесь сигнала с шумом поступает также на первый квадратор 25, после возведения в квадрат эта смесь интегрируется в дополнительном интеграторе 20 и поступает на вход блока вычитания 16, эта величина пропорциональна мощности сигнала и помехи. Ка другой вход блока 16 вычитания поступает напряжение с выхода второго квадратора

26, подключенного к блоку 5.

На выходе блока 16 вычитания образуется величина, пропорциональная мощности только шума.

На входы дополнительного блока 27 делителя поступают величины, пропорциональные мощности шума, а на его выходе образуется величина, пропорциональная отношению мощности сигнала к мощности помехи, т.е. отношение сигнал/помеха, которое используется для формирования порога в третьем блоке 19 масштабирования.

С выходов блока 5 и блока 7 максимальный и минимальный сигналы поступают на второй и третий пороговые блоки 9 и 10, где сравниваются с порогом.

Если максимальный сигнал на входе второго порогового блока 9 меньше порога, то на его выходе появляется импульс;

5 92488 сли минимальный сигнал на входе третьего порогового блока 10 больше порога, то на его выходе появляется импульс.

Т.е. второй пороговый блок 9 фиксир GpHHmKeRHe порога максимальным сигналом, а третий пороговый блок 10превышение порога минимальным сигналом»

Импульсы с их выходов поступают в

IO оба счетчика, которые считают число превышений и принижений порога. Блок

13 сравнения определяет разность чисеЛ, записанных в счетчиках и формирует на своем выходе напряжение, величина и знак которого пропорциональны этой

15 разности. Напряжение с выхода блока

13 сравнения поступает на вход интегратора 14, в котором производится интегрирование этого сигнала, т.е. сглаживание, и формирование из него пороговс го уровня, подаваемого непосредственно на входы обоих пороговых блоков 9 и

l0, а также через первый 17 и второй

18 блоки масштабирования на входы четвертого 11 и пятого 12 пороговых бло25

«ов, на другие входы которых поступают максимальный и минимальный сигналы с выходов блока 5 .и блока 7.

3 6

В других случаях, когда нет забития корреляционного приемника помехами или отсутствуют замирания сигнала, т.е. когда максимальный сигнал выше нижнего порога, а минимальный сигнал ниже верхнего порога, решение о степени качества приема выносится на основе анализа частного от деления максимального сигнала на минимальный. B этом случае импульсы появляются на выходе второго элемента совпадения 22, подключенного к другим выходам четвертого 11 и пятого 12 пороговых блоков. Эти импульсы открывают первый элемент совпадения 21, который пропускает импульс с выхода первого порогового блока 8 на вход решающего блока 24. Первый пороговый блок 8 подключен к выходу блока

15, на выходе которого образуется величина, пропорциональная частному от деления максимального сигнала на минимальный. Если величина частного меньше порога, формируемого третим блоком масштабирования 19, то на выходе первого порогового блока 8 появляется импульс, проходящий через первый элемент совпадения 21, элемент ИЛИ 23 на вход решающего блока 24.

Если максимальный сигнал (a следсьвательно и минимальный) ниже нижнего порога, то на нулевом выходе четвертого порогового блока 11 появляется им пульс, который проходит через элемент

ИЛИ 23 на вход решающего блока 24.

Если минимальный сигнал (а значит и максимальный) выше верхнего порога . a пятом пороговом блоке 12, то иа его единичном выходе появляется импульс, проходящий через элемент ИЛИ 23 на

SO вход решающего блока 24.

Появление импульсов стирания на выходе элемента ИЛИ 23 свидетельствует о забитии каналов корреляционного приемника помехами или о глубоких

S5 замираниях сигнала, когда прием становится невозможным и корреляционный приемник выносит ошибочные решения..

Введение в устройство безинерпионного измерителя отношения, сигнал/помеха позволяет осуществлять формирование порога, отслеживающего быстрые и глубокие флуктуации уровня сигнала и интенсивности помех, который прибпижает качество контроля к оптималтным показателям, т.е. достигает минимальной вероятности ложного сомнения при фиксированной веПри этом максимальный сигнал сравзо нивается с низким пороговым уровнем в четвертом пороговом блоке 11, а минимальный сигнал сравнивается с- высоким пороговым уровнем в пятом пороговом блоке 12. Пороговые уровни опре- З> деляют верхнюю и нижнюю зоны стирания, т.е. зоны неуверенного приема и недостоверных решений корреляционного приемника.. Величина частного определяет степень достоверности решений корреляционного приемника 1. Если величина частного мала, то это означает, что сигналы одинаковы по амплитуде и корреляционный приемник выносит ошибочное решение.

Порог, формируемый третьим блоком масштабирования 19, выбирается из условия минимума вероятности ложных стираний при постоянной вероятности необнаруженной ошибки и в этом случае он оказывается зависящим от отношения сигнал/шум в канале.

Таким образом, предлагаемое устройство повышает точность контроля по сравнению с известным в условиях действия флуктуационных, сосредоточенных и импульсных помех, Ъ также при быстрых и глубоких замираниях уровня сигналов и итп енсивности помех.

7 924 роятности необнаруженной ошибки в решениях приемника.

Инерционная система формирования порога выявляет сомнительные ситуации, которые соответствуют полному забитию корреляционного приемника помехами или полному пропаданию уровня сигнала, промежуточные ситуации контролируются пу-, тем сравнения частного от деления максимального сигнала на минимальный с 10 быстроизменяющимся порогом. Т.е. инерционная система "отсекает" явно плохие . ситуации, исходя из средних параметров канал, и разрешает более тонкий контроль по частному оставшихся ситуаций, 15 которые в свою очередь также классифицируются с помощью беэинерционной системы формирования порога.

Двухпороговый. контроль максимума и минимума позволяет более точно от- щ делить явно плохие ситуации в канале связи и устранить ошибки при классификации близких ситуаций, которые наблюдаются в известном устройстве.

Таким образом, предлагаемое уст- 25 ройство осуществляет качественный контроль во всех реальных каналах связи, в том числе и в условиях работы известного устройства - оно обеспечивает повышенное качество контроля по сравнению с ним. формула изобретения

Устройство для контроля канала связи, содержащее корреляционный приемник, первыйвыхоцкоторого через последовательно соединенные первый экспоненциальный детектор, блок выбора максимального значения снгнала, блок деления, 0 первый пороговый блок, первый элемент совпадения и элемент ИЛИ соединен с входом решающего блока, второй выход корреляционного приемника через последовательно соединенные второй экспоненциальный детектор и блок выбора минимального значения сигнала соединены с вторым входом блока деления, причем выходы первого и второго экспоненциальных детекторов соединены с вторыми

50 входами соответственно блока выбора минимального значения сигнала и блока выбора максимального значения сигнала, первый и второй счетчики, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения, выход которого через интегратор соединен с первыми входами второго и третьего пороговых блоков и с входами первого и второго блоков масштабирования, выход последнего соединен с первым входом четвертого порогового блока, второй элемент совпацения,и блок вычитания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введены пятый пороговый блок, последовательно соединенные первый квадратор и дополнительный интегратор и последовательно соединенные второй квадратор, дополнительный блок деления и третий блок масштабирования, при этом вход корреляционного приемника объединен с входом первого квадратора, выход дополнительного интегратора соединен с первым входом блока вычитания, выход и второй вход которого соединены соответственно с вторым входом дополнительного блока деления и с выходом второго квадратора, вход которого объединен с вторым входом второго порогового блока, первым входом блока деления и вторым входом четвертого порогового блока, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым входом второго элемента совпадения и с вторым входом элемента ИЛИ, третий вход которого и второй вход второго элемента совпадения соединены соответ» ственно с первым и вторым выходами пятого порогового блока, первый и второй входы которого соединены соответственно с объединенными первым вхо дом третьего порогового блока и вторым входом блока деления и с выходом первого блока масштабирования, а выход третьего блока масштабирования соединен с вторым входом первого порогового блока, выход второго элемента совпадения соединен с вторым входом первого элемента совпадения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 279l076/j.8-09, кл. Н 04 В 3/46, 05.07.79 (прототип).

Составитель Е. Голуб

Редактор Е. Кинив Техред М, гладь Корректор В. Синицкая

Зевав 2840 76 Тираж 685 Полпионое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская набив д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проеятная, 4