Устройство для измерения характеристики квантования передатчика сигналов с импульсно-кодовой модуляцией

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Соцнапнстнческнк

Республик

<п>946005 (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 18.08.80 (21) 2976248/18-09 с присоединением заявки М (23) Приоритет (53)Nl. Кл.

Н 04 J 3/14 Ьаудараткнный кемлтвт

СССР ае делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.07.82. Бюллетень № 27 (53) УД К 621.395..664 (088.8) Дата опубликования описания23.07.82 (72) Авторы изобретения

А. М. Бикпис и А. P. Шпигель

Одесский отден Центральиоу-о научно-.исспедо института связи (7I ) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ

КВАНТОВАНИЯ ПЕРЕДАТЧИКА СИГНАЛОВ С ИМПУЛЬСНОКОДОВОЙ МОДУЛЯБИЕЙ тор f1).

Изобретение относится к технике измерений в канапах связи и может испопьэоваться при измерениях характеристик каналообразующей аппаратуры с импупьсно-кодовой модупяцией (ИКМ).

Известно устройство дпя измерения характеристики квантования передатчика сигнапов с ИКМ, содержащее регенератор, первый выход которого через поспедоватепьно соединенные депитепь частоты и фипьтр нижних, частот соединен с первым: входом аттенюатора, а второй выход регенератора через поспедоватепьно соединенные преобразоватепь кода, синхронизатор и блок установки номера канапа сое- g динен с первым входом сепектора канапа,, второй вход которого объединен с первым входом синхронизатора, второй вход которого объединен со вторым входом преобразоватепя кода и с первым входом де- з0 питепя частоты, второй вход которого соединен со вторым выходом синхронизатора, сепектор кодовых комбинаций и индикаОднако известное устройство имеет низкую точность и длительное время измерений.

Бень изобретения — повышение точносt ти при одновременном сокращении времени измерений..

Поставпенная цепь достигается тем, что в устройство дпя измерения характеристики квантования передатчика сигнапов с ИКМ, содержащее регенератор, первый выход которого через поспедоватепьно соединенные депитепь частоты и фипьтр нижних частот соединен с первым входом аттенюатора, а второй выход регенератора через поспедоватепьно соединенные преобраэоватепь кода, синхронизатор и блок установки номера канапа соединен с первым входом сепектора канапа, второй вход которого объединен с первым входом синхронизатора, второй вход которого объединен со вторым входом преобразователя кода и с первым .входом делитепя частотът, второй вход которого

946005 соединен со вторым выходом синхрониза- тора, селектор кодовых комбинаций и индикатор, введены бпок управления, ключ, первый и второй бпоки памяти, бпок вычисления откпонений порогов квантования, дешифратор знака асимметрии, дешифратор сегмента, анапизатор попожеиия рабочей точки, три элемента И, четыре перекпючатепя, четыре счетчика и бпок реверсивных счетчиков, при этом выход делитепя частоты через поспедовательно соединен- ные первый эпемент И, первый перекпючатель и первый счетчик соединен со вторым входом аттенюатора, выход которого соединен с первым входом кпюча, вто- рой вход которого соединен с первым выходом блока управпения, второй выход которого соединен с третьим входом синхронизатора, третий BbIxoA которого соединен с первым входом блока управпения, тре- 20 тий и четвертый выходы которого соединены соответственно со входом сброса и с установочным входом первого счетчика, первый и второй выходы сепектора канала соответственно через второй и третий эпементы И соединены со входом . селектора кодовых комбинаций, первый и второй выходы которого соответственно через второй и третий счетчики соединены соответственно со вторым и третьим входами бпока управпения, пятый, шестой, седьмой и восьмой выходы которого соединены соответственно со вторыми входами второго и третьего эпементов И, с объединенными установочными входами второго и третьего счетчиков и с установочным входом бпока реверсивных счетчиков, сигнальный вход которого соединен с третьим выходом сепектора кодовых комбинаций, четвертый выход которого ео соединен со входом первого бпока памяти, выход которого соединен со входами дешифратора знака асимметрии и дешифратора сегмента, выходы которых соединены соответственно с третьим входом се- 45 лектора канала и с управляюшим входом первого перекпючатепя, сигнапьный вход которого объединен с первым входом второго перекпючатепя, выход которого через четвертый счетчик соединен с первым о входом блока вычиспения откпонений порогов квантования, выход которого через второй бпок памяти соединен со входом индикатора, пятый и шестой выходы селектора кодовых комбинаций соединены 55 соответственно с объединенными первыми и с объединенными вторыми входами третьего и четвертого перекпючатепей, выходы которых соединены соответственно со вторым и третьим входами второго перекпючатепя, четвертый вход которого объ единен с установочными входами первого перекпючатепя и первого счетчика, со вторым входом первого эпемента И и со входом сброса четвертого счетчика, а первый и второй выходы бпока реверсивных счетчиков соединены соответственно со вторым входом бпока вычиспения откпонений порогов квантования и с сигнапьным входом анапизатора попожения рабочей точки, выход которого соединен с четвертым входом блока управпения, вы-ходы с девятого по тринадцатый которого соединены соответственно с объеди» ненными третьими входами третьего и четвертого перекпючатепей, с управпяюшим входом анализатора попожения рабочей точки и с управпяюшими входами бпока вычиспения откпонений порогов квантования, второго блока памяти и индикатора.

На чертеже представпена структурная электрическая схема предпоженного устройства.

Устройство дпя измерения характеристики квантования передатчика сигнапов с ИКМ содержит регенератор 1, депитепь

2 частоты,.фильтр 3 нижних частот,кпюч

4, блок 5 управления, преобразоватепь 6 кода, синхронизатор 7, первый элемент

И 8, аттенюатор 9, блок 10 установки номера канапа, первый перекпючатепь 11, первый счетчик 1 2, се пектор 1 3 канала, дешифратор 14 знака асимметрии, дешифратор 15 сегмента, анализатор 16 попо жения рабочей точки, второй и третий элементы И 17 и 18 соответственно, первый блок 19 памяти, селектор 20 кодовых комбинаций, второй, третий и четвертый переключатели 21-23 соответственно, второй, третий и четвертый счетчики 24-26 соответственно, бпок 27 реверсивных счетчиков, блок 28 вычиспения откпонений порогов квантования, второй блок 29 памяти, индикатор 30.

Устройство работает следуюшим образом. цифровой сигнап с выхода передающего попукомппекта поступает на вход регрнератора 1, который преобразует цифровой cHFHBJI в унипопярную форму и выделяет тактовую частоту сигнала. цифровой сигнал в унипопярной форме поступает на вход преобразоватепя 6, который преобразует поспедоватепьный код цифрового

ИКМ-сигнапа в параппепьный с помошью

46005 6 счетчик 12, на единицу, обозначим Ьф= fr fg

I где fp — номинальное значение шага квантования в первом сегменте характеристики квантования передающего попукомппекта; и — цепое чиспо.

Канапьные импульсы, необходимые Arts выделения из цифрового ИКМ-сигнапа ко"довых комбинаций опредепеннсцо канапа поступают с синхронизатора 7 на бпок

- tO I 10, с помощью которого выставпяют но5 9 поступающих в него тактовых импупьсов, выделенных регенератором 1 °

Тактовые импупьсы поступают также на синхронизатор 71 на который поступает и цифровой сигнал в параппепьной форме с выхода преобразователя 6. Синхронизатор 7 осушествпяет синхронизацию цифрового ИКМ-сигнапа и выдает сигналы, необходимые дпя вьщеления кодовых комбинаций измеряемого канапа, дпя сдви га фазы измерительного гармонического сигнала с частотой 2 кГц, а также дпя синхронизации работы бпока 5 управпения, управпяюшие сигналы с которого также поступают на синхронизатор 7, Гармонический сигнап с частотой 2 кГц образуется путем деления тактовой частоты цифрового ИКМ-сигнапа с помощью депитепя 2 частоты. Работа делителя 2 частоты синхронизируется сигнапами с

Б.1:.:.а 5 управпения. Таким образом, имиьсный сигнал с частотой 2 кГц на выходе депитепя 2 частоты может смешаться во времени по сигнапу с блока 5 управпения, Это смешение происходит скач:кообразно и значение скачка при этом равно одному тактовому интервапу цифрового ИКМ-сигнала. Импупьсный сигнал с частотой 2 кГц с выхода депитепя 2 частоты поступает на фильтр 3 нижних частот, который преобразует импупьсный сигнап в гармонический сигнап с частотой

2 кГц. Этот сигнап через аттенюатор 9, выпопненный в виде управпяемого масштабного преобразоватепя, и через кпюч

4 поступает на вход измеряемого канала передающего попукомппекта. Смешение во времени импульсного сигнапа с частотой 2 кГц на выходе депитепя 2 частоты опредепяет изменение начапьной фазы гармонического сигнапа с частотой

2 кГц на входе измеряемого канапа передающего попукомппекта.

Коэффициент передачи аттенюатора 9 опредепяется значением чиспа, записанного в первый счетчик 1 2, который считает импупьсы, поступающие на него с выхода делителя 2 частоты через первый эпемент И 8 и первый переключатель 11.

Так на выходе депитепя 2 частоты импупьсы спедуют друг эа другом с частотой 2 кГц, то коэффициент передачи аттенюатора 9 и, следовательно, уровень сигнала на входе измеряемого канапа передающего попукомппекта изменяется скачкообразно, от периода к периоду гармонического сигнапа с частотой 2 кГц.

Значение "скачка", соответствующее изменению числа, записанного в первый мер измеряемого канапа. Канальные импупьсы, необходимые дпя выделения кодовых комбинаций измеряемого канапа, поступают с бпока 10 на сепектор 13

15 канапа на который также поступает цифро-. вой HKM-сигнап в параппепьной форМе с выхода преобразователя 6. Из этого цифрового сигнапа сепектор 13 канапа выделяет кодовые кбмбинации измеряемого

zO канала, При этом первая и все дапьнейшие нечетные кодовые комбинации измеряемого канаца поступают на выход А селектора 13 канала, а все четные комбинации — на выход Б селектора 13 канапа.

25 С выхода А либо с выхода Б сепектора 13 канала кодовые комбинации через второй ипи третий эпементы И управпяемые сигнапами с бпока 5 управпения, - поступают на вход селектора 20 кодовых

5п комбинаций, который представпяет собой

; ряд схем совпадения (не показано) с общим входом и раздепьными выходами, чис по которых равно возможному чиспу раэ« личных кодовых комбинаций в цифровом

ИКМ-сигнале, т.е. числу шагов характеристики квантования, которое дпя систем с законом компаундирования А=87,6/ и 8-разрядным кодированием, равно 25,6.

Каждая из схем совпадения настроена на

4g опредепенную кодовую комбинацию и при поступпении на вход сепектора 20 кодовых комбинаций определенной кодовой комбинации на соответствующем выходе селектора 20 кодовых комбинаций появпяется импульс.

Выходы сепектора 20 кодовых комбинаций можно обозначить числами, которые в двоичной форме представляют собой соответствующие им кодовые комбинации.

Учитывая, что старший разряд каждой кодовой комбинации явпяется знаковым, обозначим выходы сепектора 20 кодовых комбинаций чиспами от +127 до -127.

К каждому из выходов сепектора 20 кодовых комбинаций присоединен вход

$$ счетчика, псасчитывающего импупьсы, поступившие с данного выхода, т.е. чиспо данных кодовых комбинаций, поступивших на вход сепектора 20 кодовых комбина946005 8 ций, Из этих счетчиков все, кроме счетчиков 24 и 25, которые соединены со ответственно с выходами от +127 до

-127, явпяются реверсивными и входят в бпок 27 реверсивных счетчиков.

Прежде, чем начать измерение характеристики квантования, необходимо осуществить подстройку начальной фазы гармонического сигнапа с частотой 2 кГц на входе измеряемого канала передатчика так, чтобы при дискретизации сигнапа по времени в измеряемом канапе из четырех отсчетов, укпадывающихся в один период сигнала, два соответствовали моментам передачи через нупь, а два — амппитудным значениям сигнала разпичных полярностей.Критерием правипьности установки начальной фазы явпяется совпадение кодовых комбинаций на выходе А сепектора

13 канапа при напичии и при отсутствии на выходе измеряемого канапа передатчика гармонического сигнапа с частотой

2 кГц.

Следует учитывать, что вспедствие воздействия на вход квантоватепя шума незанятого канапа в цифровом сигнапе на выходе передатчика в случае отсутствия сигнала на его входе могут .присутствовать две ипи даже бопее разпичных кодовых комбинаций. Копичество этих кодовых комби наций и их значение завися т от положения рабочей точки квантоватепя и, спедоватепьно, заранее не известны.

Дпя выпопнения операции установки начапьной фазы цепесообразно воспопьзоваться наибопее часто встречающейся из кодовых комбинаций незанятого канапа.

Поспе подключения лредпоженного устройства к измеряемому передатчику первой операцией явпяется синхронизация цифрового ИКМ-сигнапа, поступающего на вход устройства с выхода передат- чика.

По окончании операции сигнал об этом поступает с синхронизатора 7 на блок 5 управления (в). Блок 4 управления посылает сигналы (е, ж) на второй и третий элементы И 17 и 18.

Кпюч 4 разомкнут и сигнап на вход измеряемого канапа передатчика не по— ступает. Кодовые комбинации незанятого канала с выходов А и Б сепектора 13 канала через второй и третий эпементы

И поступают на вход сепектора 20 кодовых комбинаций. Число поступивших кодовых комбинаций регистрируется в реверсивных счетчиках, подкпюченных- к соответствующим выходам сепектора кодовых

9 поступает на вход измеряемого канапа передатчика.

Первая и последующие нечетные кодовые комбинации измеряемого канапа поступают с выхода А селектора 13 канакомбинаций и работающих на спожение.

По истечении периода времени, необходимого для поступления и кодовых комбинаций незанятого канала на выход селектора кодовых комбинаций 20, второй и третий эпементы И по сигнапам с бпока управпения (P,Ж. ) закрываются.

Так как смещение рабочей точки квантоватепя независимо от попярности не вы1о ведет рабочую точку за предепы первой половины рабочего сегмента характеристики квантования, опредепение наибопее часто встречивающейся кодовой комбинации незанятого канапа производится в предпоженном устройстве в пределах первых

16 шагов для каждой полярности. Выход блока 27 реверсивных счетчиков (g ), представляющий собой выходы реверсивных счетчиков, соединенных с выходами

2О селектора 20 кодовых комбинаций от +15 до -15, соединен со входом анализатора

16 попожения рабочей точки, который после закрывания второго и третьего эпементов И опредепяет номер счетчика, в котором оказалось записанным наибопьшее чиспо. Назовем его счетчиком М.

Поспе этого по сигнапу с бпока 5 уп- равления в первый счетчик 12 заносится чиспо, определяющее уровень сигнапа,поЗО даваемого на вход измеряемого канапа

Ф передатчика дпя проведения операции установки начапьной фазы.

Значение "скачка" фазы при установке начапьной фазы измерительного сигнала

35 равно одному тактовому интервапу цифрового ИКМ-сигнапа. Дпя гармонического сигнала с частотой 2 кГц это соответствует сдвигу фазы на

7с

40 61 2.

Уровень сигнала при установке начапьной фазы выбирается таким, что независимо от исходного значения начальной фазы при скачкообразном изменении фазы

45 с указанным значением скачка, амплитуда одного из отсчетов сигнапа на входе квантоватепя непременно находится в пределах шага квантования, в котором находится рабочая точка. Причем, число, записанное в первом счетчике 12, не должно превышать 81 И По сигналу с блока 5 управления замыкается кпюч 4 и открывается второй эпемент И 17. Гармонический сигнал с выхода аттешоатора 9 94600 ла на вход сепектора 20 кодовых комбинаций.

По сигнапам с блока управления (с1 ) сигнапы, поступающие с синхрониэато— ра 7 на делитель 2 частоты сдвигают фазу гармонического сигнала на входе измеряемого канапа передатчика.

Анализатор 16 положения рабочей точки фиксирует первое изменение числа, записанного в реверсивном счетчике М, и посыпает об этом сигнап на бпок 5 управпения. По сигнапу с бпока 5 управления,изменение фазы сигнала на выходе делитепя 2 частоты прекращается, второй эпемент И закрывается.

Необходимое значение начапьной фазы оказывается установпенным.

Поспе этого начинаетс я операция собственно измерения характеристики квантования. го

По сигналу с блока 5 управпения, пер1ый 12 и четвертый 26 счетчики устанавпиваются в нупевое попожение, в реверсивные счетчики, входящие в бпок 27, записывается число И и эти счетчики пе- г> рекрываются на работу на вычитание, а в счетчики 24 и 25 записывается чиспо P-N где P — емкость счетчика.

"скачков", и число, записанное в л -м реверсивном счетчике, обратится в нупь.

Если же размер 1-го шага квантования

L отличается от номинапьного, в < -м реверсивном счетчике в конце измерения окажется записанным число, равное числу скачков, на которое реальный размер шага бопьше ипи меньше номинапьного, В первом случае это число отрицатепьное во втором - попожитепьное. Погрешt ность опредепения размера шага при этом не цревьпцает значения единичного скачка.

Необходимо принимать во внимание влияние шума, присутствуюшепо на входе кваитователя, Мгновенное значение шума в момент отсчета складывается с амппитудным значением сигнала, изменяя тем самым значение резупьтируюшего отсчета. Это может привести к тому, Кроме того, по сигналу с блока 5 уп- Зо равпения (Г ) четвертый перекпючатель

23 подключает выход первого элемента

И 8 (г. ) ко входу четвертого счетчика

26. По сигналу с блока 5 управпения (< ) иерекцючатепи 23 и 22 устанавливаются в попожение, которое зависит от номера реверсивного счетчика М, записанного в анализаторе 16 положения рабочей точки. Еспи реверсивный счетчик И соединен с одним из отрицательных выходов селектора 20 кодовых комбинаций, перекпючатепи 23 и 22 устанавпиваются в попожение, при котором выход +О селектора 20 кодовых комбинаций подкпючается к одному иэ управляющих входов второго переключателя 21, а .выход -0 сепектора 20 кодовых комбинаций подключается к одному из рабочих входов второго перекпючатепя 21. Еспи же реверсивный счетчик

М соединен с одним из попожитепьных выходов селекторе 20 кодовых комбинаций, перекпючатели 23 и 22 устанавпиваются в противопопожное попожение. Также по сигнапам с бпока 5 управпения (4;.мс) открываются соответствующие эпементы

И, На вход сепектора 20 кодовых комби55 наций поступают кодовые комбинации с выхода Б селектора 13 канапа, соответ-. . ствующие отсчетам амплитудных значений гармонического сигнала с частотой

2 кГц.

Импульсный сигнап с частотой 2 .кГц с выхода депителя 2 частоты через первый эпемент И и первый перекпючатепь

11 поступает на первый счетчик 12. Первый перекпючатель 11 сигнапом с бцока

5 управления (Д ) установлен в такое положение, что импупьсы поступают на счетный вход первого (мпадшего) разряда первого счетчика 12.

Поступающие на первый счетчик 12 импупьсы с частотой 2 кГц приводят к тому, что чиспо в первом счетчике 12 каждые 500 мкс увепичивается íà eAHницу, начиная от нупя, увепичивая тем самым амппитуду гармонического сигнаца на выходе управпяемого масштабного преобразователя на вепичинуьц * —, также

Оо и > начиная от нуля.

Таким образом, отсчеты амппитудных значений обеих полярностей сигнапа скачкообразно увеличиваются от периода к периоду огибающей сигнала, опробуя характеристику квантования, начиная от. рабочей точки.

Пока значение отсчета данной попярности находится в предепах -го шага квантования, на выходе Б сепектора

13 канапа каждые 500 мкс появпяется, -я кодовая комбинация, которая, поступая на,вход сепектора 20 кодовых комбинаций, вызывает появление импупьса на j м выходе сепектора 20 кодовых комбинаций. Этот импульс поступает на вход i-го реверсивного счетчика, работающего на вычитание, и уменьшает чиспо, записанное в этом счетчике на единицу.

Если i -й шаг квантования имеет номинапьную вепичину, он пройден за 12

946005

1 2 что впияние шума выведет отсчет амппи«

Т тудного значения, соответствующего 1 -му шагу квантования в (1+ 1)-Й ипи (—

-1)-й шаг, Однако влияние шума может также вы вести отсчеты амп питудных значений, соответствующих (<+ 1)-му и (a — 1)-му шагам квантования в 1 -й шаг. Спедоватепьно, при достаточно бопьшом значении числа И можно считать, что вследствие статистики влияние шума практически не вносит погрешности в опреде пение значений шагов квантования, Можно быпо бы пройти всю характеристику квантования с неизменным значением скачка амплитудного значения гармо- 15 нического сигнала от периода к периоду.

При этом соотношение между величиной скачка и номинапьным размером шага квантования изменилось бы от сегмента к сегменту характеристики квантования, так как номинальный размер шага квантования увеличивается вдвое при переходе от сегмента к сегменту и, например, в крайнем (седьмом) сегменте дпя данной попярности сигнала, номинапьный размер шага в 64 раза бопьше, чем в первом сегменте, ближайшем к начапу коор динат.

Однако дпя попучения приемпемой погрешности при оценке шагов крантования. 30

Фо в первом сегменте число И= - --уже дпя этого сегмента должно быть достаточно велико, и, таким образом, при сохранении значения скачка, равным аф, дпя оценки всех шагов характеристики квачтования потребовалось бы весьма эначитепьное число скачков, что привело бы, в свою очередь, к весьма значительной продопжитепьности измерения.

Поэтому целесообразно поддерживать 4р соотношение между вепичиной скачка и номинальным размером шага квантования постоянным во всех сегментах, изменяя значение скачка пропорционапьно изменению номинапьного размера шага кванто- 45 вания при переходе от сегмента к сегменту. При этом следует учитывать, что вспедствие асимметрии характеристики квантования по попувопнам может возникнуть ситуация, при которой значение отсчета одной попярности уже достигнет границы очередного сегмента, а значение отсчета другой полярности еше остается и предепах предыдущего сегмента. В таком случае спедовапо бы дпя одной попяр55 ности сигнапа увеличить значение скачка, а дпя другой — оставить его неизменным.

Дпя этого пришпось бы поочередно исследовать положительную и отрицательную ветви характеристики квантования, что увепичипо бы вдвое продопжитепьность измерения.

Можно попучить желаемый эффект и при условии одновременного исследования обеих ветвей характеристики, еспи при достижении отсчетом одной из попярностей границы очередного сегмента не изменять значение скачка, а не допускать на вход сепектора 20 кодовых -комбинаций каждую вторую кодовую комбинацию данной полярности, так чтобы регистрация кодовых комбинаций этой полярности реверсивными счетчиками на выходе селектора 20 кодовых комбинаций производипась каждые два скачка, что эквивалентно увеличению значения скачка вдвое. И только поспе того, как отсчет противоположной полярности также достигнет границы сегмента, значение скачка увеличивается вдвое, а на вход селектора 20 кодовых комбинаций снова начинают поступать все кодовые комбинации, соответствующие отсчетам амплитудных значений сигнала обеих полярностей.

Выпопняется это спедуюшим образом.

Все выходы селектора 20 кодовых комбинаций, соответствующие младшим кодовым комбинациям каждого из сегментов обеих полярностей, кроме первого, соединены с соответствующими входами первого блока 1 9 памяти.

Первый блок 19 памяти запоминает факт первого поступления импупьса на какой-либо из его входов. Состояние первого бпока 1 9 памяти анализируется дешифратором 14 знака асимметрии и Аешифратором 15 сегмента.

Если, например, на вы оде +32 селектора 20 кодовой комбинации проявляется импупьс в то время, как íà BbIxoде -32 импульсов еше нет, дешифратор

14 знака асимметрии на основании со-. стояния первого блока 19 памяти выдает на селектор 13 канала сигнал, запрещающий пропускать на выход Б сепектора 13 канала каждую вторую кодовую комбинацию положительной попярности. Когда же появляется первый импупьс и на выходе

-32 селектора 20 кодовых комбинаций и состояние первого блока 19 иамяти соответствующим образом изменяется, дешифратор знака асимметрии снижает сигнал на первый переключатель 11, в резупьтате которого первый переключатепь

11 отключает выход первого эпемента И

8 от счетного входа первого разряда первого счетчика 12 и подкпючает его к счетному входу второго разряда первоi о

46005 14

13 9 счетчика 12, увеличивая тем самым вдвое значение скачка амппитуды сигнала на выходе аттенюатора 9. Аналогичный процесс происходит и при переходах на последующие сегменты.

Ilpoitecc скачкообразного изменения уровня на выходе измеряемого канапа передатчика продопжается до тех пор, пока во втором и в третьем счетчиках 24 и 25 не наступит перепопнение, т.е. пока на каждом из выходов +127 и -127 селектора 20 кодовых комбинаций не появится бопее и импупьсов и, спедоватепьно, дпя обеих цолуволи будет уровень перегрузки не превышен, Сигнапы о переполнении счетчиков 24 и 25 поступают на соответствующие входы бпока 5 управпения (Ai> ). При поступпении обоих этих сигналов кпюч 4 и соответствующие эпементы И размыкаются по сигнапу с бл.ка 5 управпения.

В резупьтате в каждом иэ реверсивных счетчиков блока 27 оказывается записанным чиспо, определяющее отклонение размера данного шага квантования от номинапьной вепичины.

Следующей задачей явпяется опредепе- ние значений порогов квантования ипи отклонений этих порогов от номинальных значений.

Откпонения порогов квантования от номинапьных значений могут быть обусловлены двумя факторами — откпонениями размеров шагов квантования от номиналь-. ных величин и смещением рабочей точки квантователя относитепьно ее идеального и оложе ния.

В спучае, если положение рабочей точки является идеальным, т.е. рабочая точка совпадает с нулевым порогом квантования, являющимся границей между шагами квантования +О и -О,, отклонение 1 -го порога квантования данной попярности можно опредепить, как сумму отклонений шагов данной- попярности от нулевого

ao (a — 1)-го включитепьно.

При наличии же смещения рабочей точки в полученный резупьтат необходимо ввести поправку на это смещение.

Информация об откпонениях отдепьных шагов квантования, содержится в реверсивных счетчиках блока 27. Остается определить значение смешения рабочей точки, Предваритепьно определив с помощью анапизатора 16 положения рабочей точки, какая кодовая комбинация наибопее часто встречается из кодовых комбинаций незанятого канапа, мы опредепяем тем самым, в каком шаге квантования находится рабочая точка. Однако дпя вычиспения значений откпонения порогов квантования тре буется определить значение смещения рабочей точки с гораздо большей точностью.

Поэтому предваритепьное опредепение положения рабочей точки используется топь,ко для получения информации о знаке смещения.

1О Операция оцредепения смещения рабочей точки начинается одновременно с определением значений откпонений шагов квантования. Необходимо опредепить чивло скачков амплитудного значения сигнала, за которое отсчет амплитудного значения сигнала достигает нупевого порога квантования.

Если же учитывать впияния шума на входе квантователя,;то момент достиже10 ния отсчетом нулевого порога квантования можно было бы определить, как момент первого появпения кодовой комбинации +О, еспи рабочая точка смещена в отрицательную обпасть, ипи -О, если

25 рабочая точка смещена в попожительную область. Однако впияние шума может привести к существенной погрешности при таком определении.

Представим нулевой порог квантования, как границу между (1 — 1)-м и -м ша гами квантования, к которой при скачкообразном увеличении отсчетов сигнапа мы прибцижаемся со стороны (- 1)-го шага. Сложение мгновенного значения шума со значением отсчета может привести к тому, что в то время, как значение от-, счета еше не достигло границы между ша ° гами и находится в предепах (-1)-го . шага, суммарное значение отсчета и шума отказывается в предепах -го шага, что приводит к появпению в цифровом сигнапе 1 -й кодовой комбинации, Чтобы бонее точно опредепить смещение рабочей точки, нужно опредепить дополнительно число скачков, недостающее

45 отсчету сигнапа до нупевого порога квантования в момент первого появления л -й кодовой комбинации. Это чиспо может быть получейо путем подсчета числа (- 1)-х кодовых комбинаций, поступаю щих на вход сепектора 20 кодовых комбинаций с момента поступления первой е-й кодовой комбинации.

Одновременно с открыванием первого элемента И З четвертый переключатель

23 по сигналу с блока 5 управления (й ) подключает его выход ко входу четвертого счетчика 26, который тем же сигна: пом устанавливается в нупевое попожение. управпения сигнапов о запопнении счетчиков 21 и 25.

По сигнапам с бпока 5 управления блок 28 производит поспедоватепьное вычис пение отклонений порогов квантования от номинальных значений путем суммирования показаний соответствуюших реверсивных счетчиков блока 27 и счетчика

26. Знак, с которым допжны учитываться показания четвертого счетчика 26, опредепяется номером реверсивного счетчика И, записанным в анапиэаторе 16 положения рабочей точки и передается в блок 28 сигналом с бпока 5 управления.

Суммирование показаний реверсивных счетчиков производится с коэффициентами, учитываюшими изменение значения скачка амппитуды сигнапа при переходе от сегмента к сегменту характеристики квантования.

Попученные в блоке 28 значения отклонений порогов квантования по сигнапам с бпока 5 управления (О ) переписываются во второй блок 29 памяти, соединенный с выходом блока 28. С выхода второго бпока 29 памяти значения откпонений порогов квантования дпя всей ха-, рактеристики квантования по сигнапам с блока 5 управления (П ) считываются и отображаются в виде табпицы или графика с помощью индикатора 30.

Может быть также предусмотрена индикация смещения рабочей точки квантователя и отклонений отдепьных шагов квантования от номинальнои величины.

Таким образом положительный эффект от внедрения нредпоженного устройства закшочается в повышении точности измерения и уменьшении времени занятия каналов под измерения.

Ф орму па изобрете ния

Устройство дпя измерения характеристики квантования передатчика сигналов с импульсно-кодовой моду пяцией, содержа шее регенератор, первый выход которого через поспедоватепьно соединенные делитепь частоты и фильтр нижних частот соединен с первым входом аттенюатора, а второй выход регенератора через поспедоватепьно соединенные преобразоватепь кода, синхронизатор и блок установки номера канапа соединен с первым входом селектора канапа, второй вход которого объединен с первым входом синхронизатора, второй вход которого соединен со вторым входом преобразоватепя кода и с

15 946005

HQ вход четвертого счетчика 26 начинают поступать импупьсы с частотой

2 кГц с выхода депитепя 2 частоты одновременно с поступпением их на первый счетчик 1 2, 5

Если номер реверсивного счетчика М, записанный в анализаторе 16 попожения рабочей точки, показывает, что смешение рабочей точки имеет отрицательный знак, сигнап с блока 5 управления (<) уста- !О навпивает перекшочатепи 23 и 22 в положение, при котором: выход +О сепектора 20 кодовых комбинаций соединяется со входом управления перекпючатепя

21, а выход -0 — с его рабочим входом. 15

Если же номер реверсивного счетчика М указывает на попожитепьный знак смешения, переключатели 23 и 22 устанавливаются в противопопожное попожение.

Еспи рабочая точка смещена в отри- щ цатепьную область импупьсы с выхода

У

1 депитепя 2 частоты поступают на вход четвертого счетчика 26 до первого появпения кодовой комбинации +О на входе селектора 20 кодовых комбинаций, что вызывает появление первого импупьса на выходе +О сепектора 20 кодовых комбиHQIlHA, Этот импупьс через третий перекпючатепь 22 поступает на вход управнения 30 второго перекшочатепя 21, в результате чего второй перекпючатепь 21 откпючает вход четвертого счетчика 26 от выхода первого эпемента И 8 и подключает его к выходу третьего переключателя 23.

Вход че твер того сче тчи ка 2 6 оказы вается соединенным с выходом -0 сепек1ора 20 кодовых комбинаций.

Следовательно, после первого появпения импульса на выходе +О сепектора 20

40 кодовых комбинаций четвертый счетчик

26 подсчитывает только импульсы, посту-паюшие с выхода -О сепектора 20 кодовых комбинаций. Число, записанное в четвертом счетчике 26, по окончании опера45 ции изменения уровня измерительного сигнала равно смещению рабочей точки квантоватепя, выраженному в чиспе скачков.

Это число и требуется ввести в качестве поправки при суммировании отклонений

50 отдельных шагов квантования для попучения отклонений порогов квантования. Это действие, как и суммирование производится блоком 28, управляемым сигнапами с блока 5 управления (н ). Ha выходы бпока 28 поступают все выходы бпока 27 реверсивных счетчиков, а также выход третьего счетчика 25. Работа бпока 28 начинается после поступпения на блок 5

946005 первым входом делителя частоты, второй вход которого соединен со вторым выхо дом синхронизатора, селектор кодовых комбинаций и.индикатор, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью повышения точности при одновременном сокрашении времени измерений, в него введены блок управления, ключ, первый и второй блоки памяти, блок вычисления отклонений порогов квантования, дешифратор знака асимметрии, дешифратор сегмента, анализатор положения рабочей точки, три элемента И, четыре переключателя, четыре счетчика и блок реверсивных счетчиков, при этом выход делителя частоты черезпоследовательно соединенные первый элемент И, первый переключатель и первый счетчик соединен со вторым входом аттенюатора, выход которого соединен с первым входом ключа, второй вход кото рого соединен с первым выходом блока, равления, второй выход которого соединен с третьим входом синхронизатора, третий выход которого соединен с первым входом блока управления, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно со входом сброса и с установочным входом первого счетчика, первый и второй выходы селектора канала соответственно через второй и третий элементы И соединены со входом селектора кодовых комбинаций, первый и второй выходы которого соответственно через второй и третий счетчики соединены соответственно со вторым и четвертым входами блока управления, пятый, шестой, седьмой и восьмой выходы которого соединены соответственно со вторыми входами второго и третьего элементов И, с обЪединенными установочными входами второго и третьего счетчиков и с установочным вх дом блока реверсивных счетчиков, сигнапь ный вход которого соединен с третьим ,выходом селектора кодовых комбинаций, четвертый выход которого соединен со входом первого блока памяти, выход которого соединен со входами дешифратора знака асимметрии и дешифратора сегмента, выходы которых соединены соответственно.с третьим входом селектора канала и с управляюшим входом первого лереключателя, сигнальный вход которого объединен с первым входом второго пере— ключателя, выход которого через четвер 0 тый счетчик соединен с первым входом блока вычисления отклонений порогов квантования, выход которого через второй блок памяти соединен со входом индикатора, пятый и шестой выходы селектора !

5 кодовых комбинаций соединены соответственно с объединенными первыми и с объединенными вторыми входами третьего и четвертого переключателей, выходы которых соединены соответственно со вто2О рым и третьим входами второго переклю чателя, четвертый вход которого объединен с установочными входами первого переключателя и первого счетчика, со вторым входом первого элемента И и со вхоЮ

25 дом сброса четвертого счетчика, à первый и второй выходы блока реверсивных счетчиков соединены соответственно со вторым входом блока вычисления отклонений порогов квантования и с сигнально ным входом анализатора положения рабочей точки, выход которого соединен с четвертым входом блока управления, выходы которого с девятого по тринадцатый соединены соответственно с объединенными третьими входами третьего и четвертого переключателей, с управляюшим входом анализатора положения рабо чей точки и с управляющими входами блока вычисления отклонений порогов квантования,.второго блока памяти и индикатора.

Источники и нформации, принятые во внимание при экспертизе

1. ССУТТ,SP.Соы. 3.Эос. No. 141, GeneVa, 1971 (прототип).