DE3048831A1 - "mehrton-verfahren und -vorrichtung zum messen des frequenzgangs und der gruppenlaufzeitverzerrung" - Google Patents

Description

Beschreibung:

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Messen von Ubertragungsparametern, sie bezieht sich insbesondere auf das Messen des Frequenzgangs und der Gruppenlaufzeitver-· zerrung von Netzwerken oder Übertragungseinrichtungen.

Zum ordnungsgemäßen Warten von Netzwerken oder Nachrichtenübertragung sanlagen, beispielsweise von Fernsprechübertragungseinrichtungen und dgl. werden zahlreiche Messungen von Netzwerk- und Systemkennlinien durchgeführt. Von Bedeutung unter diesen Messungen sind die Messung des Frequenzgangs und die Messung der Gruppenlaufzeitverzerrung, Hierzu wird in dem Frequenzbereich der zu untersuchenden Einrichtung, d.h. des Meßobjekts das gemessen, was für gewöhnlich als Gruppenlaufzeit bezeichnet wird. Die Gruppenlaufzeit ist definiert als die Steigung der Frequenzkurve für den Phasenwinkel der Übertragungseinrichtung. In idealen Nachrichtenübertragungsanlagen ist die Gruppenlaufzeit in dem Frequenzband konstant. In realen Anlagen jedoch gibt es in dem Frequenzband Abweichungen in der Gruppenlaufzeit. Diese Abweichungen von einer willkürlichen Bezugsgröße werden als Gruppenlaufzeitverzerrung der Einrichtung definiert.

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Bisher wurden GruppenlaufZeitmessungen dadurch ausgeführt, daß ein Trägerfrequenzsignal verwendet wurde, dessen Amplitude von einem stabilen Bezugssignal "niedriger" Frequenz moduliert wurde. Die Trägerfrequenz sowie das obere und untere Seitenband werden durch das Meßobjekt geschickt und erfahren hierbei eine Verzögerung (Laufzeit), die von ihrer Lage im Frequenzband abhängt. Diese Signale werden am Ausgang des Meßobjekts erfaßt. Dann erfolgt eine Messung der Gruppenlaufzeit bei der Trägerfrequenz dadurch, daß das Laufzeitintervall zwischen den ermittelten Signalen und dem niederfrequenten Bezugssignal genau gemessen wird. Danach wird die Trägerfrequenz in dem Frequenzband schrittweise verändert oder gewobbelt, um in dem interessierenden Frequenzband eine Gesamtmessung der Gruppenlaufzeitverzerrung zu erhalten. Ein derartiges Meßsystem ist in der ÜS-PS 3 271 666 beschrieben.

In jüngerer Zeit wurden Gruppenlaufzeitmessungen unternommen, bei denen ein Testsignal eingesetzt wurde, das mehrere Töne oder Tonpaare, die einen vorbestimmten Frequenzabstand aufweisen, in dem interessierenden Frequenzband enthält, um über dem gesamten Frequenzband des Meßobjekts gleichzeitig eine Messung der Gruppenlaufzeit zu erhalten; dies ist beispielsweise in der US-PS 3 573 611 beschrieben.

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Die den bekannten Meßanordnungen gemeinsamen Probleme liegen in den Fehlern und in der Wiederholung von Messungen der Gruppenlaufzeitverzerrung der Einrichtungen, die mit Rauschen, Frequenzversetzung, Nichtlinearitäten oder anderen Beeinträchtigungen behaftet sind. Weiterhin ist es wichtig, bei Vorhandensein feiner Änderungen des Betrags der Intermodulationsverzerrung des Meßobjekts genaue und zuverlässige Messungen zu erhalten.

Die bei Gruppenlaufzeitmessungen gesammelten Daten werden auch dazu herangezogen, den frequenzgang des Meßobjekts zu errechnen.

Die die Genauigkeit, Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit der Messungen betreffenden Probleme sowie weitere Probleme der herkömmlichen Meßanordnungen werden dadurch beseitigt, daß der Frequenzgang oder die Gruppenlaufzeitverzerrung eines Meßobjekts dadurch gemessen werden, daß ein Satz von Testsignalen verwendet wird, wobei jedes Testsignal mehrere Töne aufweist und jeder Ton eine Frequenz, eine Amplitude und Phasenkomponentenwerte hat, die nach Maßgabe vorgeschriebener Kriterien bestimmt und zugewiesen werden. Eine Gruppe von Messungen wird durchgeführt, während der Satz von TestSignalen über das Meßobjekt gesendet wird. Die Gruppe von Messungen wiederum wird dazu verwendet,

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Werte für den Frequenzgang und/oder die Gruppenlaufzeitverzerrung zu erhalten.

Gemäß einem Aspekt der vorlxegenden Erfindung enthält der Satz von Testsignalen wenigstens eines der Testsignale mit mehreren Tönen und die Gruppe enthält wenigstens eine Schar aufeinanderfolgend erhaltener Messungen, die gemittelt werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält die Gruppe mehrere sukzessive erhaltene Scharen von Messungen. Die Anzahl von Messungen in einer Schar und die Zahl aufeinanderfolgend erhaltener Scharen von Messungen werden abhängig von anderen Kennwerten des Meßobjekts ausgewählt, beispielsweise abhängig vom Rauschen, der ITrequenzversetzung, Nichtlinearitäten und dgl.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird auch die Anzahl von Testsignalen in dem Satz von Testsignalen in Abhängigkeit von anderen Kennwerten des Meßobjekts ausgewählt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die Phasenkomponentenwerte der TestSignaltöne nach Maßgabe einer vorbestimmten Beziehung festgelegt, wobei die Beziehung

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von der Anzahl von Tönen in dem Testsignal abhängt, und die Werte werden dann in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung nach einem vorbestimmten Verfahren den Tönen zugeordnet. In einem Beispiel besteht das vorbestimmte Auswahlverfahren in einer Zufallsauswahl. Die Zufallsauswahl ist insofern von Wichtigkeit, als das Testsignal einen relativ kleinen Crestfaktor (Verhältnis von Spitzen-zu Effektivwert) hat, ähnlich wie ein weißes Rauschsignal.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden Messungen durchgeführt, indem ein Satz von Testsignalen verwendet wird, der mehrere Testsignale enthält, die sämtlich mehrere Töne aufweisen, denen auf einer Zufallsbasis zu Beginn Phasenkomponentenwerte zugeordnet werden, wobei die den einzelnen Tönen zugeordneten Phasenwerte nach Maßgabe vorgeschriebener Kriterien neu zugeordnet werden. In einem Beispiel wird eine Anzahl von Testscj-gnalen gesendet, und die Phasenwerte werden entsprechend der Anzahl von Tönen in den individuellen Testsignalen mit gleicherHäufigkeit erneut zugeordnet. Das heißt, die Neuzuordnung der Phase erfolgt iterativ, bis sämtliche Töne alle Phasenkomponentenwerte angenommen haben. In einem speziellen, den Grundgedanken der Erfindung jedoch nicht beschränkenden Beispiel werden die individuellen Phasenkomponentenwerte im Gegenuhrzeigersinn zyklisch neu zugeordnet, wobei

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ein spezieller Ton die Phase des Tons mit der nächsthöheren Frequenz annimmt und der Ton mit der höchsten Frequenz die Phase des Tons mit der niedrigsten Frequenz übernimmt. Während der Übertragung jedes Testsignals wird eine Schar von Messungen erhalten und zeitlich gemittelt. Danach wird eine Gruppe von zeitlich gemittelten Scharen von Messungen dazu verwendet, die gewünschten Meßwerte des Frequenzgangs und der Gruppenlaufzeitverζerrung zu erhalten.

Bei einem Meßverfahren, bei dem ein Satz von TestSignalen gemäß der Erfindung verwendet wird, werden die Messungen zuerst erhalten, um Werte vorbestimmter Kennlinien des Meßobjekts zu erhalten, beispielsweise die Frequenzversetzung und die Intermodulationsverzerrung dritter Ordnung. Dann werden abhängig davon, ob die Werte der Frequenzversetzung und der Intermodulationsverzerrung dritter Ordnung innerhalb wenigstens erster, zweiter oder dritter vorgegebener Grenzen liegen, wenigstens ein erstes, zweites bzw. drittes vorbestimmtes Testverfahren verwendet, um die gewünschten Messungen des Frequenzgangs und/oder der Gruppenlaufzeitverzerrung zu erhalten. Speziell wird, falls die Frequenzversetzung und die Produkte der Intermodulationsverzerrung dritter Ordnung innerhalb der ersten Grenzen liegen, ein erstes Testverfahren angewendet, bei dem

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ein Satz von Testsignalen verwendet wird, die wenigstens ein Testsignal enthalten, das mehrere Töne und auf Zufallsbasis zugeordnete Phasenkomponentenwerte aufweist. Bei diesem Verfahren wird eine erste Schar von Messungen erhalten, zeitlich gemittelt, und eine erste vorbestimmte Gruppe von zeitlich geraittelten Scharen von Messungen wird zum Erhalten der gewünschten Meßergebnisse herangezogen. Wenn die Werte der Frequenzversetzung und der Int ermodulat ion sverzerrung dritter Ordnung innerhalb zweiter vorgegebener Grenzen liegt, wird ein zweites Testverfahren angewendet, bei dem ein Satz von Test Signalen eingesetzt wird, die identisch mit den Testsignalen bei dem ersten Testverfahren sind. Bei diesem zweiten Testverfahren wird eine zweite Schar von Messungen erhalten, zeitlich gemittelt, und eine zweite vorbestimmte Gruppe zeitlich gemittelter Scharen von Meßwerten wird zum Erhalten der gewünschten Meßwerte herangezogen. Wenn die Werte für die Itequenzversetzung und die Intermodulationsverzerrung dritter Ordnung innerhalb dritter vorgegebener Grenzen liegen, wird ein drittes Testverfahren angewendet, bei dem ein Satz von Signalen verwendet wird, der mehrere Testsignale enthält. Jedes Testsignal umfaßt die mehreren Töne. Zu Beginn werden den Tönen auf einer Zufallsbasis Phasenwerte zugeordnet. Nach jeder Übertragung eines Testsignals werden die Phasenkomponentenwerte den Tönen nach Maßgabe eines vorgeschriebenen Krite-

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riums neu zugeordnet. In diesem Beispiel werden die Phasenkomponentenwerte den Tönen in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung zyklisch im Gegenuhrzeigersinn neu zugeordnet, wie es oben erläutert wurde, bis jeder Ton jeden Phasenkomponentenwert angenommen hat. Während individueller Test signal-. Übertragungen wird eine vorbestimmte Schar von Messungen erhalten und zeitlich gemittelt. Danach wird die Gruppe von zeitlich gemittelten Meßwertscharen dazu verwendet, die gewünschten Messungen der Gruppenlauf ζ eitver ζ errung und/oder des Frequenzgangs zu erhalten.

Ist einmal die Gruppe von zeitlich gemittelten Meßwertscharen der Testsignale erhalten, wird jede, zeitlich gemittelte Schar der Gruppe einer Fourier-Transformation in den Frequenzbereich unterworfen und das resultierende Spektrum wird dazu verwendet, die gewünschte Gruppenlaufzeitverzerrung oder den Frequenzgang nach vorbestimmten Verfahren zu erhalten.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden Ferntesteinheiten, die jeweils eine Datenerfassungseinheit aufweisen, zusammen mit einer Zentralsteuerung verwendet, um die Prüfmessungen durchzuführen. Jede Datenerfassungseinheit besitzt Mittel zum umwandeln von in digitaler Form gespeicherten Testsignalen in analoge Form und zum Senden

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der analogen Testsignale über ein zu untersuchendes Netzwerk oder eine zu untersuchende Nachrichtenübertragungseinrichtung zu einer anderen Fern-Testeinheit. Weiterhin enthält jede Einheit Mittel aum Umwandeln empfangener Analogsignale in digitale Form und zum Senden der Digitalsignale zur Zentralsteuerung für die Verarbeitung. In der Zentralsteuereinheit werden die empfangenen Testsignaldaten einer Fourier-Transformation in den Frequenzbereich unterworf en, und das resultierende Spektrum wird zum Erhalten eines Maßes für die Gruppenlaufzeit verzerrung oder des Frequenzgangs nach Maßgabe vorbestimmter Verfahren verwendet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert· Es zeigen:

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockdiagramm einer Ausführungsform der Erfindung» zum Erhalten von Messungen nach einem Aspekt der Erfindung,

Fig. 2 ein vereinfachtes Blockdiagramm von Einzelheiten einer Datenerfassungseinheit, die in den in Fig.1 dargestellten Testeinheiten verwendet wird,

Fig. 3 ein vereinfachtes Blockdiagramm von Einzelheiten einer in der in Fig. 2 dargestellten Datenerfassungseinheit verwendeten Steuereinheit,

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Fig. 4 ein Flußdiagramm einer bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendete Schritte enthaltenden Prozedur -zum Erhalten von Messungen des Frequenzgangs und der Gruppenlauf zeitverzerrung eines Meßobjekts,

Fig. 5 ein Flußdiagramm einer Programmroutine, das eine Folge von Schritten zeigt, die bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet werden, um in dem in Fig. 1 dargestellten System Daten zu erhalten, die zum Messen einer Frequenzversetzung in dem Meßobjekt dienen (diese Programmroutine wird in der in Fig. 4 dargestellten Prozedur verwendet),

Fig. 6, 7 und. 8 Flußdiagramme von Programmroutinen, die Sequenzen von beim Erhalten von Testdaten verwendeten Schritten darstellt, von denen in der Routine gemäß Fig. 4 Gebrauch gemacht wird, um beim Erzeugen von Test-Ί.-ί., 5Dest—2- und Test—J-Messungen des Frequenzgangs und der Gruppenlauf zeitverzerrung verwendet zu werden,

Fig. 9 ein Flußdiagramm einer Programmroutine mit einer Sequenz von Schritten für das Messen einer Frequenzversetzung unter Verwendung der in der in Fig. 5 dargestellten Prozedur erhaltenen Daten,

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Fig· 10 ein Flußdiagramm einer Programmroutine zum Berechnen des Wertes der Frequenzversetzung in der Routine gemäß Fig. 9»

Fig. 11 und 12 (die gemäß Fig. 13 zusammengefügt werden) ein Flußdiagramm von Programmroutinen mit Sequenzen von Schritten, die bei der Verwendung der in den Routinen gemäß Fig. 6, 7 oder 8 ermittelten Testdaten verwendet werden, um die Test-1-, Test-2- oder Test-3-Messungen des Frequenzgangs und der Gruppenlaufzeitverzerrung zu erhalten und

Fig. 14 und 15 (die gemäß Fig. 16 zusammen gehören) ein Flußdiagramm einer Programm-Unterroutine mit einer Sequenz von Schritten, die beim Berechnen der Werte der Gruppenlaufzeitverzögerung in der Routine gemäß Fig.11 und 12 verwendet werden.

Fig. 1 zeigt in vereinfachter Blockdiagrammdarstellung eine Anordnung, die in vorteilhafter tfeise dazu verwendet wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Messungen des Frequenzgangs und/oder der Gruppenlaufzeitverzerrung durchzuführen. Die Anordnung enthält eine Zentralsteuerung 101, eine erste Fern-Testeinheit 102, eine zweite Fern-Testeinheit 103, eine Steuerterminal- und Ausgabe-Einheit 104 und eine zu untersuchende Einrichtung, d.h. ein Meßobjekt 105. Die Testeinheiten 102 und 103

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sind an das Meßobjekt I05 und an die Zentralsteuerung 101 anschließbar. Das Meßobjekt 105 kann eine Nachrichtenverbindung sein, beispielsweise eine Sprachfrequenz-Fernsprechleitung od.dgl.

In dieser Ausführungsform enthält die Zentralsteuerung 101 einen Rechner 110, ein Datengerät 111 zum Senden und Empfangen von in digitaler Form vorliegender Information zu bzw. von der Testeinheit 101, ein Datengerät 112 zum Senden und Empfangen von in digitaler Form vorliegender Information zu bzw. von der Testeinheit 103 sowie ein Datengerät 113 zum Senden und Empfangen von in digitaler Form vorliegender Information zu bzw· von dem Steuerterminal-104·.

Bei dem Rechner 110 kann es sich um irgendeinen bekannten Mehrzweckrechner handeln, der Kernspeicher und Plattenspeichere inheiten aufweist. Vorzugsweise enthält der Rechner 110 einen Hewlett-Packard (H-P)-Rechner der Serie 2100S, in dessen Speicher ein 54-51B Fourier-Analyse-Software-System gespeichert ist, das von der Firma Hewlett-Packard beziehbar ist. Der Betrieb eines Hewlett-Packard-Rechners der Serie 2100 ist in dem Hewlett-Packard Computer Reference Manual No. 02100-90001 vom 1. Dezember I97I und auch in dem H-P Installation and Maintenance Manual No. 02100-90002 vom April 1973 beschrieben. Die Platten-

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Speichereinheit, bei der es sich hier um eine Einheit vom Typ H-P 79OOA (nicht dargestellt) handelt, ist in dem H-P Disc 79OOA Disc Drive Operating and Service Manual No. O79OO-9OO2 beschrieben. Die 5451B-Software ist beschrieben in dem Fourier Analyzer System 5^51B Manual No. 05451-90199 vom August 1974 mit den Nachträgen No. 05451-90268 vom März 1975 und No. 05451-90411 vom Mai 1976. Hinsichtlich der für das 5451B-System verfügbaren Unterroutinen und deren Anwendung sei verwiesen auf "Hewlett-Packard Fourier Analyzer Training Manual Application Noae 140-0" und "Fourier Analyzer 5451B Keyboard Command Manual", vom Oktober 1973·

Die Datengeräte 111 und 112 sind identisch. In diesem Beispiel sind es Datengeräte vom Typ 202C, die 1200 Baud senden und empfangen. Diese Geräte sind bei der Firma Western Electric Company erhältlich. Das. Datengerät ist in diesem Beispiel ein Datengerät vom Typ 103» das 3OO ßaud sendet und empfängt.

Bei der Steuerterminal- und Ausgabeeinheit 104 handelt es sich bei diesem Beispiel um ein Texas Instruments Model 754 Terminal. Die einzelnen Programmroutinen des 5451B-Fourier Analyzer Software-Systems werden durch Befehle eingeleitet, die über die Tastatur des Terminals 104 eingegeben werden, wie es in dem oben erwähnten"Keyboard Command Manual" beschrieben ist, oder die Routinen werden

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alternativ von Programmen eingeleitet, die auf dem Plattenspeicher gespeichert sind und die unter Steuerung eines Betriebssystemprogramms bereitgestellt werden.

Wie in der Zeichnung dargestellt ist, kann die Zentralsteuerung 101 über Nachrichtenverbindungseinrichtungen 115 und 116 an die Testeinheiten 102 bzw. IO5 angeschlossen werden· Bei den Einrichtungen II5 und 116 kann es sich z.B. um Selbstfernwähl-(DDD)-Nachrichtenübertragungseinrichtungen handeln.

Die Testeinheiten 102 und IO3 sind identisch, beide enthalten Koppler 120 und eine Datenerfassungseinheit 121. Bei dem Koppler 120 handelt es sich um ein akustisch gekoppeltes Modem. Die Funktionen der Zentralsteuerung können in den Fern-Testeinheiten 102 und IO3 enthalten sein.

Fig. 2 zeigt in vereinfachter Blockdiagrammdarstellung Einzelheiten der Datenerfassungseinheit 121. Die Darstellung zeigt eine Steuereinheit 201, bei der es sich um ein Mikrocomputersystem handelt, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, und das nachstehend beschrieben wird. Die Steuereinheit 201 dient zum Steuern der Konfiguration und des Betriebs der Datenerfassungseinheit 121 zum Senden und Empfangen

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von Information zu bzw. von dem Meßobjekt IO5 und der Zentralsteuerung 101.

Die Datenerfassungseinheit 121 besitzt einen Eingang, der an das Meßobo'ekt IO5 anschließbar ist, und sie besitzt außerdem einen Ausgang, der an das Meßobjekt 105 anschließbar ist, beides erfolgt unter Steuerung der Steuereinheit 201 in Abhängigkeit von von der Zentralsteuerung 101 abgegebenen Befehlen.

Ein Eingangs- oder Empfangsabschnitt der Datenerfassungseinheit 1.21 enthält eine Leitungskonfigurationseinheit 202, einen Vorteiler 203, ein Leitungsfilter 204, ein Tiefpaßfilter 205, eine Abtast- und Halteschaltung 206 und einen Analog/Digital-Umsetzer (ADU) 20?.

In ähnlicher Weise enthält ein Ausgangs- oder Sendeabschnitt der Datenerfassungseinheit 121 einen Digital/ Analog-Umsetzer (DAU) 208, ein Tiefpaßfilter 209, einen Ausgangs-Spannungsteiler 210 und eine Leitungskonfigurationseinheit 211.

Von undrzuder Einheit 121 werden Signale über ein asynchrones Universal-Sende-Empfangsgerät (UART) 212 und einen Koppler 120 zu bzw. von der Zentralsteuerung 101 geliefert.

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Ein Oszillator 213 erzeugt in Verbindung mit einem Teiler 214 ein erstes Zeitsteuersignal, das an eine Zeitsteuerung 215 und ein Adressregister 216 gegeben wird. In diesem Beispiel bestimmt das erste Zeitsteuersignal die digitale Abtastrate und hat eine Frequenz von 8 kHz. In ähnlicher Weise erzeugt der Oszillator 213 in Verbindung mit einem Teiler 217 ein zweites Zeitsteuersignal zum Treiben des UART 212, in diesem Beispiel hat das zweite Zeitsteuersignal eine Frequenz von 19,1 kHz.

Die Zeitsteuerung 215 weist mehrere Zeitsteuerschaltungen auf, beispielsweise in Kaskade geschaltete monostabile Schaltkreise, um eine gewünschte Sequenz von Impulssignalen zum Steuern des Abtast- und Haltekreises 206, des ADU 207 und des DAU 208 zu erzeugen. In diesem Beispiel wird das einkommende analoge Testsignal vor seiner Umwandlung in digitale Form abgetastet.

Die Leitungskonfigurationseinheiten 202 und 211 sind identisch^ und sie werden unter Steuerung der Einheit 201 dazu verwendet, Eingangs- bzw. Ausgangs-Impedanzwerte auszuwählen, in diesem Beispiel entweder 600 Ohm oder 900 0hm.

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Der Vorteiler 203 enthält mehrere programmierbare Dämpfungsglieder, die in der Lage sind, unter Steuerung der Einheit 201 in den Eingangskanal der Datenerfassungseinheit 121 in vorgeschriebenen Schritten Dämpfung einzufügen. In einem auf Versuchen beruhenden praktischen Beispiel werden Dämpfungsschritte von 3 dB verwendet.

Der Ausgangsteiler 210 ist im wesentlichen so wie der Vorteiler 203 ausgebildet, mit der Ausnahme, daß die Dämpufungseinstellung in diesem Pail in Schritten von 1 dB erfolgt.

Das Leitungsfilter 204 wird abhängig von der speziell durchgeführten Art des Tests unter Steuerung der Steuereinheit 201 ausgewählt. In diesem Beispiel hat das Filter 204 im Sprachfrequenzband, d.h. zwischen Gleichstrom und 3600 Hz einen linearen Amplitudenverlauf über der Frequenz.

Die Tiefpaßfilter 205 und 209 sind identisch. Es sind aktive RC-Filter, die ein 8-poliges Tiefpaßfilter von dem Typ bilden, der in der US-PS 3 919 658 beschrieben ist.

Die Abtast- und Halteschaltung 206 wird dazu verwendet, ein empfangenes Analogsignal gesteuert abzutasten.

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Das abgetastete, in der Abtast- und Halteschaltung 206 gehaltene Signal wird mittels des ADU 207 in digitale Form umgesetzt. In diesem Beispiel wird die Analogsignal-Abtastprobe in ein 12-Bit-Digitalsignal umgewandelt.

Wie oben bereits angedeutet wurde, erzeugt die Zeitsteuerung 215 8-kHz-Signale .zum Betreiben der Abtast- und Halteschaltung 206 vor der Digitalumsetzung in dem ADU 207.

Bei dem DAU 208 handelt es sich um einen 12-Bit-Digital/ Analog-Wandler zum Umwandeln 12 Bits umfassender Digitalsignale aus der Testsignalspeicher- und -auswahlschaltung 220 in ein analoges Testsignal.

Die Testsignalspeicher- und -auswahlschaltung 220 enthält das Adressregister 216, eine Signalauswahlschaltung 221, programmierbare Festspeicher (PROMs) 222, 223 und 224 und einen Lese/Schreib-Speicher, der allgemein als RAM 225 dargestellt ist. Es versteht sich, daß in der Praxis die PROMs durch ROMs ersetzt werden und zusätzliche Speichereinheiten verwendet werden können, abhängig von Art und Anzahl der zu erzeugenden Testsignale. Obschon sie als einzelne Einheiten dargestellt sind, enthält jeder der PROMs 222 bis 224 zwei 8-Bit-PROM-Einheiten, von denen

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jede zur Speicherung von 6-Bit-Worten dient, wodurch 12-Bit-Speichereinheiten gebildet werden. In ähnlicher Weise ist auch der RAM 225 ein 12-Bit-Speicher. Der RAM 225 soll zum Speichern jedes von der Zentralsteuerung 101 (vgl. Fig. 1) gelieferten Testsignals dienen.

Das Adressregister 216 erzeugt ansprechend auf das zweite Zeit steuersignal vom Teiler 214 (8 kHz) kontinuierlich eine Sequenz von Adressen, die den Adressen der Pufferstufen in den PROMs 222, 223 und 224 sowie im RAM 225 in bekannter Weise entsprechen. Auf diese Weise werden die Pufferstufen einer PROM-oder RAM-Speichereinheit kontinuierlich durchfahren.

Die Signalauswahleinheit 221 enthält eine BOD-Dezimal-Decodiereinheit (nicht gezeigt), die unter Steuerung der Steuereinheit 201 eine spezielle Einheit unter den PROMs 222, 223 oder 224 oder RAM 225 auswählt, das zum Erzeugen eines speziellen Testsignals verwendet wird. Die digitalen Ausgangsgrößen der PROMs 222, 223 und 224 und des RAM 225 werden zwecks Umwandlung in ein analoges Testsignal an den DAU 208 gegeben.

In diesem Beispiel werden die PROMs 222 und 223 dazu verwendet, digitale Darstellungen von Testsignalen zu speichern, die beim Erhalten eines Meßwertes der Intermodula-

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tionsverzerrung des Meßobjekts 105 verwendet werden sollen. Zu diesem Zweck speichert das PROM 222 digitale Darstellungen von Signalamplituden, um in Verbindung mit dem DAU 208 und dem Tiefpaßfilter ein eine einzelne Frequenz aufweisendes analoges Testsignal zu erzeugen. Dieses Einzelfrequenzsignal wird in diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung (wie im folgenden noch erläutert wird) dazu verwendet, eine Messung der Frequenzversetzung oder -verwerf ung zu erhalten. Zusätzlich wird das Einzelfrequenzsignal dazu verwendet, Rauschen zu messen, was auf die Intermodulationsverzerrungsmessung zu Kompensationszwecken angewendet wird. In einem praktischen Beispiel wird eine Testfrequenz von 1015»625 Hz entsprechend Kanal 65 zu diesem Zweck verwendet. Im folgenden soll dieses Signal als Signal einer Frequenz von 1016 Hz angesprochen werden. Im vorliegenden Beispiel beträgt der Frequenzabstand zwischen einzelnen Kanälen 15*625 Hz. Der gewöhnliche 1000-Hz-Testton, der in Fernsprechanlagen weithin verwendet wird, kann für die Rausch- und Frequenzversetzungstests nicht herangezogen werden, da er eine Subharmonische der T-Trägerabtastrate ist.

Das PROM 223 speichert digitale Darstellungen von Signalamplituden, um in Verbindung mit dem DAU 208 und dem Tiefpaßfilter 209 ein Test signal zu erzeugen, das drei Töne

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aufweist und zum Erhalten eines Meßwertes der Intermodulationsverzerrung verwendet wird. Die Intermodulationsverzerrung kann jedoch auch durch Verwendung anderer bekannter Einrichtungen erhalten werden, beispielsweise mittels einer Anordnung, wie sie in der US-PS 3 862 380 beschrieben ist.

Der einzigartige Satz von Testsignalen enthält wenigstens ein Testsignal mit mehreren vorbestimmten Tönen, von denen jeder eine vorbestimmte Amplitude, Frequenz- und Phase hat,, die entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung durch vorgeschriebene Kriterien bestimmt wird, um die Auswirkung von Verzerrung und Nichtlinearitäten auf die eigentlichen Frequenzgang- und Gruppenlaufzeitverzerrungsmessungen so klein wie möglich zu machen. Die Anzahl von Tönen, die einzelnen Tonfrequenzen und die entsprechenden Phasenwerte wurden ausgewählt, um eine gewünschte Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Messungen bei Vorhandensein von Rauschen, Frequenzversetzung und Nichtlinearitäten im Meßobjekt zu realisieren. Speziell hängt die Anzahl von verwendeten Tönen ab vom Rauschabstand, von der Frequenzgang-Auflösung, dem Frequenzunterschied zwischen benachbarten Tönen für eine Gruppenlaufzeitverzerrungs-Definition (Velligkeitsverlauf), Tonfrequenzen und Tonfrequenzabständen unter Frequenzversetzungsbedingungen.

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In einem praktischen Beispiel wird ein Testsignal mit N = 21 Tönen verwendet. In anderen Anwendungsfällen jedoch kann gleichermaßen eine kleinere oder größere Anzahl von Tönen verwendet werden. Weiterhin können die den Tönen zuzuordnenden Phasenkomponentenwerte aus irgendeiner gewünschten Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion ausgewählt werden. In diesem Beispiel werden einzelne Phasenwerte (0) bestimmt durch 0n » (360/N) *(n), wobei in diesem Beispiel N = 21 und η die Zahl des jeweiligen Tons, nämlich 1 bis 21 ist. Wenngleich Phasenwerte in jeder konsistenten Weise zugeordnet werden können, ist es vorzuziehen, daß die individuellen Phasenwinkel 0n zu Beginn den einzelnen Tönen in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung nach Maßgabe eines vorgeschriebenen Kriteriums zugeordnet werden, wobei ein Zufalls-Auswahlverfahren angewendet wird· Dies ist wichtig im Hinblick darauf, daß das Testsignal einen relativ kleinen Crest-Faktor (Verhältnis von Spitzen-zu Effektivwert) hat,ähnlich wie ein weißes Rauschsignal. In einem praktischen Beispiel, dem keinerlei beschränkende Bedeutung zukommt, liegen die Tonfrequenzen zwischen 203,125 Hz und 3328,125 Hz mit einem Abstand von 156,25 Hz. Somit ergibt sich T1 - 203,125 Hz, T2 = 359,375 Hz usw, bis T21 - 3328,125 Hz. Durch vorteilhaftes Auswählen der Tonfrequenzen kann ein einzelner Satz von Testsignalen sowohl zum Messen des Frequenzgangs

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als auch zum Messen der Gruppenlaufzeitverzerrung verwendet werden. Weiterhin ergibt sich aus der Wahl von 21 Tönen im Vergleich zu 20 Tonpaaren ein spürbar besserer Rauschabstand und daher sind weniger Datensätze zum Erzeugen genauer Meßergebnisse bei Vorhandensein von Rauschen im Meßobjekt 105 " ·· Darüberhinaus ermöglichen die ausgewählten Frequenzen, daß die Testergebnisse immun bezüglich T-Trägerabtaststörungen sowie bezüglich Störungen sind, die durch Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung im Meßobjekt 105 verursacht werden.

Es sollte erkannt werden, daß bei Annahme der obigen Rauschabstandbedingungen dann, wenn das Testsignal eine Frequenzverwerfung im Meßobjekt erleidet, das empfangene Testsignal nicht mehr periodisch bezüglich des Abtastintervalls ist. Bei einer langzeitigen Mittelung würde dieser Mangel an Periodizität zu einem Null-Ergebnis führen. Daher ist die Anzahl von Datensätzen, die in einer Schar bei Vorhandensein einer Frequenzversetzung zeitlich gemittelt werden können, durch die gewünschte Meßgenauigkeit begrenzt. Es ist jedoch wünschenswert, eine große Anzahl von Datensätzen zu nehmen, um die von dem Rauschen im Testsignal hervorgerufene Varianz der Testergebnisse zu reduzieren. Wie oben angedeutet wurde, ist die Anzahl von Datensätzen in einer Schar durch die Frequenzversetzung

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begrenzt· Bei Vorhandensein einer Frequenzversetzung liegt eine Beschränkung der Anzahl von pro Schar zeitlich gemittelter Datensätze vor. Folglich wird die Anzahl aufeinanderfolgend erhaltener Scharen in einer Gruppe in einer Weise eingestellt, die der Einstellung der Anzahl von Messungen in einer Schar entspricht, um die Wirkung des Rauschens zu minimieren. Im Idealfall sollte die Anzahl von in eine Gruppe aufgenommenen Datensätzen konstant sein; in praktischen Systemen jedoch ergibt sich eine Abweichung vom Idealfall.

Anmelderseitig wird eines von mehreren Testverfahren zum Erhalten der Frequenzgang- und/oder Gruppenlaufzeitverzerrungsmessungen angewendet, abhängig vom Ausmaß der Frequenzversetzung (FS) und der Intermodulationsverzerrungsprodukte dritter Ordnung im Meßobjekt 1O5y und zwar in folgender V/eise:

!Pest Frequenzvers et zung (FS) Intermodulationsver-

	IFSI <	0.15	Hz	zerrung dritter Ord nung (30 ID)
1	IFSI £	1.0	Hz	30ID K. —46dB
2	IFSI ^	1.0	Hz	30ID < -46dB
3			30ID c -28dB

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Test 1 und Test 2 verwenden einen Satz von Testsignalen, der in diesem Beispiel wenigstens ein Einzeltestsignal mit 21 Tönen gleicher Amplitude enthält. Die Töne haben Frequenzen, wie es oben angedeutet wurde, und ihre Phasen sind entsprechend dem obenbeschriebenen zufallsabhängigen Zuordnung skr it er ium ausgewählt. Die im Test 1 und Test 2 verwendeten Sätze von Testsignalen sind identisch, sie sind für die wunschgemäße Verwendung im PROM 224 gespeichert. Alternativ wird der Satz von Signalen für Test und Test 2 von der Zentralsteuerung 101 geliefert und für die spätere Verwendung im RAM 225 gespeichert. Bei Durchführung eines Tests wird der Satz von Testsignalen kontinuierlich von der Testeinheit 102 erzeugt und auf das Meßobjekt 105 gegeben.

Aufgrund der geringen FrequenzVersetzung und Interraodulationsverzerrung dritter Ordnung kann Test 1 vorteilhaft verwendet werden. Im Test 1 wird eine Schar bestehend aus 16 Datensätzen (Messungen) des einkommenden Test-1-Signals in der Testeinheit 105 aufgenommen und zeitlich gemittelt, und eine Gruppe von lediglich sechs aufeinanderfolgenden, zeitlich gemittelten Scharen von Datensätzen (Messungen) wird zur Zentralsteuerung 101 gesendet. Die Genauigkeit der Ergebnisse wird selbst bei Vorliegen von so geringen Rauschabständen wie 24 dB beibehalten. Die Anwendung dieses

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einzigartigen Verfahrens führt zu einer beträchtlichen Zeitersparnis, da die zeitliche Durchschnittsbildung der Datensätze in der Testeinheit 103 in der Größenordnung von Millisekunden pro Datensatz erfolgt, während die Übertragung einer zeitlich gemittelten Schar von Datensätzen zur Zentralsteuerung 101 in der Größenordnung von Sekunden pro zeitlich gemittelter Schar liegt. Daher ist es vorteilhafter, in eine Schar mehr über die Zeit gemittelte Datensätze aufzunehmen und weniger über die Zeit gemittelte Scharen von Datensätzen zu übertragen.

Aufgrund der höheren Frequenzversetzung und geringeren Intermodulationsverzerrung dritter Ordnung kann Test 2 vorteilhaft verwendet werden. Im Test 2 wird ein Satz von lediglich drei Datensätzen des einkommenden Test 2— Signals aufgenommen und über die Zeit gemittelt, während eine Gruppe von 2Ί zeitlich gemittelten Scharen von Datensätzen für die Verarbeitung zur Zentralsteuerung 101 gesendet wird. Dies erhöht im Vergleich zum Test 1 die Verarbeitungszeit erheblich; die Gruppe von 21 über die Zeit gemittelten Scharen von Datensätzen wird jedoch benötigt, um die gewünschte Genauigkeit der Testergebnisse beizubehalten, wenn in dem Meßobgekt 105 eine größere FrequenzverSetzung gegeben ist.

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Im Test 3 wird vorteilhafterweise ein Satz von Testsignalen mit einer vorbestimmten Anzahl von Te st Signalen dazu verwendet, die gewünschte Genauigkeit bei Vorliegen einer hohen Frequenzversetzung und bei hoher Intermodulationsverzerrung dritter Ordnung zu erreichen. Der Satz von Testsignalen enthält Signale mit 21 Tönen gleicher Amplitude und mit Frequenzen, wie sie oben beschrieben wurden. Die Phasenwerte werden den Anfangstestsignalen in dem Satz zufallsabhängig zugeordnet. Sind einmal die Phasen zugeordnet, ist das Testsignal vollständig deterministisch, d.h. es kann mit dieser bekannten Information empfängerseitig verarbeitet werden. Nach der Übertragung jedes Testsignals des Satzes werden die Phasenwerte gemäß einem Aspekt der Erfindung dadurch neu zugeordnet, daß ein vorgeschriebenes Kriterium dazu herangezogen wird, alle Intermodulationsverzerrungsprodukte dritter Ordnung, die bei jeder der Tonfrequenzen gegeben sind, wirksam auszumitteln. Wenngleich jedes Neuzuordnungsverfahren verwendet werden kann, solange jedem Ton jeder Phasenwert zugeordnet wird, ist es jedoch vorzuziehen, daß die Phasenwerte in einer vorbestimmten Reihenfolge weitergedreht werden, nachdem die anfängliche ZufallsZuordnung stattgefunden hat. In einem Beispiel werden die Phasen derart gedreht, daß einem gegebenen Ton die Phase des nächsthöheren Tons zugeordnet wird und der Höchstton die Phase des Tons (1) mit der niedrigsten Frequenz erhält,

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-32- - ■■■■■-·

bis die Phase jedes Tons 21 mal gewechselt hat, d.h. die Phasenwerte werden nach jeder Übertragung des Tesfc-»- signals im Gegenuhrzeigersinn zyklisch gedreht, bis jeder Ton sämtliche Phasenwerte angenommen hat, d.h. bis 21 unterschiedliche Testsignale übertragen wurden. In diesem Beispiel wird jedes der 21 Testsignale des Satzes der Testsignale für den Test 3 von der Zentralsteuerung 101 zur Testeinheit 102 gesendet und in dem RAM 225 gespeichert, um zur Verwendung beim Erzeugen des gewünschten Testsignals für die Übertragung über das Meßobjekt 105 zur Verfügung zu stellen.

Im Test 3 wird eine Schar von drei Datensätzen für jedes einkommende Testsignal herausgegriffen und über die Zeit gemittelt. Somit wird eine Gruppe aus 21 aufeinanderfolgenden, über die Zeit gemittelten Scharen von Datensätzen zur Verarbeitung an die Zentralsteuerung 101 gesendet.

Es versteht sich, daß bei einer Vorrichtung, in der keine zentrale Steuereinheit verwendet wird, der Satz von 21 Testsignalen für den Test 3 in einem ROM gespeichert sein kann und nach Wunsch benutzt werden kann. In der Tat kann irgendeines oder es können sämtliche Testsignale entweder als Zeitsignale gespeichert werden oder aber als deren äquivalente Frequenzbereichwerte, die in den Zeit-

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bereich transformiert werden, falls erforderlich. Es sollte beachtet werden, daß der im. Test 3 verwendete Satz von 21 Testsignalen gleichermaßen dazu verwendet werden kann, Messungen unter den Bedingungen zu erhalten, unter denen Test 1 und Test 2 erfolgen. Jedoch werden die im Test 3 verwendeten Signale vorteilhafterweise verwendet, um sogenannte ungünstigste Gruppenlaufzeitverzerrung und Itequenzgang-Messungen zu erhalten. In einem praktischen Beispiel erfolgen Gruppenlaufzeitverzerrungsmessungen miteiner Genauigkeit von 10 Mikrosekunden und Frequenzgangmessungen mit einer Genauigkeit von 0,1 dB bei Vorhandensein einer so hohen Intermodulationsverzerrung dritter Ordnung wie 28 dB. Wie oben angesprochen wurde, wurde das 21-Ton-Spektrum ausgewählt, um eine Unempfindlichkeit bezüglich der Intermodulationsverzerrungsprodukte zweiter Ordnung zu erzielen.

Die digitalen Darstellungen des Einzelton-Testsignals, des Dreiton-Testsignals und eines 21-Ton-Testsignals werden in bekannter Weise für die Speicherung im PROM 222, PROM 223 bzw. PROM 224 erzeugt. In ähnlicher Weise werden auch die zu dem RAM 225 zu sendenden digitalen Darstellungen der 21-Ton-Signale in herkömmlicher Weise erzeugt. In diesem Beispiel sind die in dem PROM- und/oder RAM-Speicher gespeicherten digitalen Signaldarstellungen für die spezielle

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beim DAU 208 verwendete Einheit optimiert. Es werden eine 8-kHz-Abtastfrequenz und 512 12-Bit-Abtastungen pro "Datensatz" verwendet. Dies gestattet die Erzeugung von Zeitsignalen, die eine oder mehrere Frequenzen im Bereich von 15,625 Hz bis 4 kHz in Schritten von 15»625 Hz enthalten. Es werden 12-Bit-Abtastproben erzeugt, die in zwei Teile aufgeteilt sind, nämlich in 6 niedrigwertige Bits und 6 höherwertige Bits. Jedes Testsignal wird auf ein einen Einzelton enthaltendes Referenzsignal normalisiert, um die Ausgangsleistung des DAU 208 zu optimieren, und gleichzeitig unterscheidet sich o©d.es Testsignal von der Referenzsignalleisfcung durch ganzzahlige dB-tferte. Der Ausgangsspannungsteiler 210 korrigiert dann die unterschiedlichen Leistungspegel und sorgt für die Übertragung spezieller Leistungspegel in ganzzahligen Schritten, beispielsweise in Schritten von 1dB.

Die den Signalamplituden-Abtastproben entsprechenden, zu speichernden digitalen Darstellungen erhält man leicht, wenn man kennt: (1) die Anzahl der Töne (1-256) in dem Signal; (2) die Kanalzahl der Referenzfrequenz; und (3) die Spitzenamplitude (Volt), den Frequenzkanal und die Phase (Grad) für jeden Ton. In diesem Beispiel ist eine Kanalzahl eines Tons (1-256) gleich der Frequenz in Hz, dividiert durch die Frequenzauflösung (15,625 Hz).

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Die maximale Ausgangsleistung für ein lediglich die Referenzfrequenz enthaltendes Signal erhält man, wenn man die Öffnungsverzerrung nullter Ordnung des DAÜ 208 berücksichtigt.

Die quantisierten Werte für die Töne werden dann auf die nächste vierstellige ganze Zahl abgerundet und dann in ein vier Ziffern umfassendes Oktalwort umgewandelt , das dann in zwei Teile aufgeteilt wird, wobei ein Teil die sechs niedrigwertigen Bits (LSB) und der andere Teil die sechs höherwert igen Bits (MSB) jedes 12-Bit-Worts darstellt. Die sich ergebenden 12-Bit-Worte werden in Puffern eines entsprechenden Speichers der PROMs 222-224 oder des RAM 225 gespeichert, um später zum Erzeugen der gewünschten Testsignale herangezogen zu werden.

Fig. 3 zeigt in vereinfachter Blockdiagrammdarstellung die Einzelheiten der Steuereinheit 201. Die Einheit enthält einen Taktgeber 301, eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 302, einen Lese/Schreib-Speicher, der in herkömmlicher V/eise als RAM 303 bezeichnet wird, einen programmierbaren Pestspeicher(PROM) 304 und eine Eingabe/Ausgabe-(E/A-)Einheit 305. Der Taktgeber 301 erzeugt für die CPTJ 302 in bekannter V/eise Zeit Steuer signale. Die CPU 302, das RAM 303, das PROM 304 und die E/A-Einheit 305 sind über einen

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Bus 3O6 zusamraengeschaltet und bilden ein Mikrocomputer-System. Die CPU 302 kann irgendeine bekannte Rechneranordnung sein. In diesem Beispiel handelt es sich um eine Intel-8080A-Einheit, die mit den zugehörigen kompatiblen Schaltungselementen verwendet wird. Der 8080A , seine Betriebsweise und seine Programmierung sind beschrieben in dem "Intel 8080 Microcomputer Systems Users Manual" vom September 1975 erläutert. Es sollte beachtet werden, daß die Mikrocomputerausgestaltungen einschließlich der gewünschten Konfiguration der Steuereinheit 201 als einzelne Einheit verfügbar sind, beispielsweise in Form des Intel 8741.

In dem PROM JOM- der Steuereinheit 201 ist ein Programm zum Steuern des Betriebs der Datenerfassungseinheit 121 und somit der Testeinheiten 102 oder 101 in Abhängigkeit der von der Zentralsteuerung 101 abgegebenen Befehle gespeichert. Auf diese Weise nimmt die Steuereinheit 201 von der Zentralsteuerung 101 abgegebene Befehle über den Koppler 120 und das UART 212 entgegen, decodiert sie und führt sie aus. Eine Auflistung bevorzugter Befehle ist unten angegeben. Die spezielle Prozedur zum Decodieren und Ausführen der Befehle ist dem Fachmann bekannt.

In kurzen Worten: Wenn eine der Testeinheiten 102 oder

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103 als Empfänger arbeitet, verbindet die Steuereinheit 201 in Abhängigkeit geeigneter Befehle das Eingangsport der Datenerfassungseinheit 121 mit dem Testobjekt 105, stellt die Leitungskonfiguration 202 auf eine geeignete Impedanz oder einen geeigneten Abschluß ein, stellt den Vorteiler 203 auf einen gewünschten oder speziellen Wert ein, stellt das Leitungsfilter 204 auf eine spezielle Filterkurve ein und speichert im RAM 303 (siehe Fig. 3) 512 12-Bit-Digitaidarsteilungen, die als ein Patensatz eines empfangenen Test signals bezeichnet werden. Im RAM 303 wird der laufende Mittelwert von Y Datensätzen gespeichert, wobei die Zahl Y von dem durchgeführten Test abhängt. Die einzelnen Datensätze werden dann über das UART 212 und den Koppler 120 (Fig. 1) zur Zentralsteuerung 101 übertragen, um beim Erhalten des Testergebnisses in noch zu erläuternder Weise verwendet zu werden. In ähnlicher Weise verbindet die Steuereinheit 201, wenn die Testeinheit 102 oder 103 als Sender arbeitet, in Abhängigkeit von von der Zentralsteuerung 101 gelieferten Befehlen das Ausgangsport der Datenerfassungseinheit mit dem Meßobjekt 105, stellt die Leitungskonfiguration 211 auf eine gewünschte Impedanz oder einen gewünschten Abschluß ein, stellt den Ausgangsteiler 210 auf einen geeigneten Wert ein und veranlaßt, daß 512 12-Bit-Testsignal-Abtastproben in einer Folge von der Testsignalspeicher-

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und -Auswahlschaltung 220 zum DAU 208 geliefert werden, um ein entsprechendes Analog-Testsignal zu erzeugen. Abhängig von dem speziell durchgeführten Test kann jede Testeinheit entweder als Empfänger oder Sender arbeiten.

Nachstehend ist eine Auflistung typischer Befehle für die Testeinheiten 102 und 103 einschließlich der Zeichen angegeben. Ein "x" neben dem Befehl zeigt die Art des Befehls an, entweder direkter Befehl oder Befehlskette; ferner wird die Anzahl von Zeichen angezeigt, d.h. 1 oder 2. In diesem Beispiel stehen die Befehle im ASCII Code. Speziell wird ein 6 Bits umfassender abgewandelter ASCII-Code verwendet und dann nur diejenigen Zeichen, die in dem sogenannten "dichten" ASCII-Satz enthalten sind.

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Befehle

Befehl

Befehlsart
direkt Kette

Zeichen in Befehl.? 1 2

Zeichen 1.

Achtung	X	X
Selbsttest	X	X
Senden Abtasttmgen	X	X
Stop Gene rator	X	X
Rücksenden Status	X	X
Ende E/A	X
Laden Sendepuffer	X
Start Kette	X
Freigabe Kette	X
Start E/A	X
ADU-Bereich
Verzögerung
Ketten-Ende
Filter
Generieren

X X

X X

0 1

	Binär 0 Binär 1
4	Binär 1 bis 10
5	Binär 0 bis 9
6	Binär 0* bis 9
7
8	Binär 1 bis 63
A	Binär 0 oder 1
D	Binär 0 bis 63
E
F
G

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Vorteiler

Leitungskonfiguration Binär 0 bis 15

6-Bit-Byte

Ausgangsteiler Abtasten

Wellenformauswahl

Binär 0 bis 50

Binär 1 bis 16

Binär 0 Binär 1 Binär 2

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Die gewünschte Wellenform wird durch einen 2-Zeichen-Befehl ausgewählt, welcher die Testeinheit 102 oder 103 anweist, entsprechend dem Wert des zweiten Zeichens, der ein 6-Bit-Byte darstellt, eine von vier unterschiedlichen Wellenformen auszuwählen. Das 6-Bit-Byte hat einen Wert von binär 0,1,2 oder 3» und es wird entsprechend das Signal in dem RAM 225, das 1016-Hz-Signal, das 3-Ton-Signal oder das 21-Ton-Signal ausgewählt.

An und zwischen den Testeinheiten 102 und 103 sind verschiedene Arten des Testens möglich, nämlich Geradeausmessungen von einer Testeinheit zur anderen, Schleifen-Testeinheit-Messungen, bei denen die Sender- und Empfängerschaltungen eine Einheit über eine (nicht gezeigte ) Schaltung in der Datenerfassungseinheit 121 verbunden werden, Rückschleifenmessungen, bei denen das Sendeport und das Empfangsport einer einzelnen Testeinheit über ein externes Netzwerk verbunden werden und Schleifenleitungsmessungen, bei denen z.B. ein vieradriges Kabel an seinem abgelegenen Ende durch eine (nicht dargestellte) Schaltung in der abgelegenen Testeinheit als Schleife geführt wird.

Pig. 4- zeigt in Flußdiagrammdarstellung das besondere Testverfahren der Anmelderin, bei dem Daten über die

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Testeinheiten IO2 und 103 unter Steuerung der Zentralsteuerung 101 erhalten werden, um die gewünschten Messungen des Prequenzgangs und der Gruppenlaufzeitverzerrung des Meßobjekts 105 zu erhalten. Es sind drei verschiedene Symbole dargestellt: ein ovales Symbol kennzeichnet Beginn und Ende der Routine, rechteckige Symbole, die wie üblich als Operationsblöcke oder -abschnitte bezeichnet werden, enthalten die Beschreibung eines speziellen Operationsschritts, und Rhombussymbole, die wie üblich als bedingte Verzweigungspunkte bezeichnet werden, enthalten eine Beschreibung eines Tests, der durchgeführt wird, um die nächstfolgend auszuführende Operation zu bestimmen.

Das Testverfahren beginnt mit Eintritt über das Oval 400. Dann veranlaßt der Operationsblock 401 das System gemäß eine Messung der Intermodulationsprodukte dritter Ordnung des Meßobjekts 105 aufzunehmen. Diese Messung der Intermodulationsverzerrung wird typischerweise als separater Test vorgenommen. Somit befindet sich im praktischen Beispiel der Wert der Intermodulationsverzerrung dritter Ordnung (3OID) bereits im Speicher·

Der Operationsblock 402 steuert das System gemäß Fig.1 derart, daß eine Messung einer Frequenzversetzung oder

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-Verwerfung im Meßobjekt 101 erhalten wird, wie es im folgenden beschrieben wird.

Der bedingte Verzweigungspunkt 403 prüft die Werte /PSl und 30ID, um zu bestimmen, ob sie innerhalb der ersten vorbestimmten Grenzen, in diesem Beispiel IJ¹SI £ 0,15 Hz und 30ID < -46 dB liegen. Wenn das Testergebnis "oa" ist, geht die Steuerung zum Operationsabschnitt 404- über, und es wird die Test-1-Subroutine für den Frequenzgang und die Gruppenlaufgangverzerrung aufgerufen* Die Test-1-Subroutine ist unten beschrieben. Ist das Prüfergebnis "nein" , geht die Steuerung zum bedingten Verzweigungspunkt 405 über.

Der bedingte Verzweigungspunkt 405 prüft die Werte von IS¹Sl und 30ID, um zu bestimmen, ob die Werte innerhalb zweiter vorbestimmter Grenzen liegen, in diesem Beispiel IFSl £ 1,0 Hz und 30ID £ -46 dB. Lautet das Prüfergebnis ¹¹ ja"» geht die Steuerung zum Operationsabschnitt 406 über, und es wird die Test-2-Subroutine aufgerufen. Die Test-2-Subroutine wird unten erläutert. Ist das Prüfergebnis "0", geht die Steuerung zum bedingten Verzweigungspunkt 407 über.

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Der bedingte Verzweigungspunkt 407 prüft die Werte \ΈΒ\ und 5OID, um zu bestimmen, ob sie innerhalb dritter vorgegebener Grenzen liegen, in diesem Beispiel |FSi£ 1,0 Hz und 30ID < -28 dB. Ist das Prüfergebnis "da", geht die Steuerung zum Operationsblock 408 über, und es wird die Test-3-Unterroutine aufgerufen. Diese Test-3-Subroutine wird unten beschrieben. Ist das Prüfergebnis "nein", geht die Steuerung zum Oval 409 über, und die Routine wird beendet. Ist das Testergebnis jedoch "nein", so kann der Test 3 dennoch durchgeführt werden, wobei die Testergebnisse einen Hinweis tragen, der bedeutet, daß die Systemerfordernisse überschritten wurden und daß die Testergebnisse möglicherweise zweifelhaft sind.

Als BeispielSwerden die folgenden Befehle von der Zentralsteuerung 101 an die Testeinheiten 102 und 103 gegeben, um eine direkte Prüfung des Meßobjekts 105 bezüglich Frequenzversetzung, Frequenzgang und Gruppenlaufzeitverzerrung zu bewirken. Es sei wiederum angemerkt, daß dasselbe Testsignal für Frequenzgang- und Gruppenlaufζeitverzerrungs-Messung verwendet werden. Die Testergebnisse werden in der weiter unten noch beschriebenen Weise dazu verwendet, Meßergebnisse des Frequenzgangs und der Gruppenlauf zeitverzerrung zu erhalten. Jede der Testeinheiten 102 oder 103 kann als Sender oder Empfänger verwendet wer-

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den. In diesem Beispiel wird die Testeinheit 102 als Sender und die Testeinheit IO3 als Empfänger verwendet.

Die Befehle zum Erhalten von FrequenzVersetzungsdaten sind nachstehend zusammen mit Erläuterungen angegeben:

Befehle Erläuterung

@ Start E/A

XR Adresse Testeinheit

7A Senden Programm A IX

PS) Programm IO

E Kettenende

8A Ausführen Programm A

7B Senden Programm B

A Programm B

E Kettenende

7G Senden Programm C

SA Programm C

E Kettenende

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(T) Start E/A

XT Adresse Testeinheit

7D Senden Programm D

IX

OX Programm D

WA

GS)

E Kettenende

8D ' Ausführen Programm D

(k) Start E/A

XR Adresse Testeinheit IO3

8B1 Ausführen Programm B

x) 8C Ausführen Programm G

x) 2 Senden Satz

(a) Start E/A

XT . Adresse Testeinheit

3 Stoppen Sender

Die Schritte zwischen den (x)werden für jeden zusätzlich aufgenommenen Datensatz wiederholt.

Wenn man annimmt, daß die Frequenzversetzung (ES) und die Intermodulationsverzerrung dritter Ordnung innerhalb des ersten Satzes der beschriebenen Grenzen liegen, werden folgende Befehle (denen eine Erläuterung folgt) für Fre-

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quenzgang und Gruppenlaufzeitverzerrung gegeben (Test 1):

Befehle Erläuterung

Start E/A

XR Adresse Testeinheit

7A Senden Programm A IX

F© Programm A IO

E . Kettenende

8A. Ausführen Programm A

7B Senden Programm B

A · Programm B

E Kettenende

TE Senden Programm E

SP Programm E

E Kettenende

® Start E/A

XT Adresse Testeinheit

7F Senden Programm F LX

OX Programm F

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wo

E Kettenende

8F Ausführen Programm F

@ Start E/A

XR Adresse Testeinheit

-6B Ausführen Programm B

^x' 8E Ausführen Programm E

■ ' 2 . Senden Satz

φ Start E/A

XT Adresse Testeinheit

3 Stoppen-Sender

Die Schritte zwischen den (x) werden für jeden zusätzlich gesammelten Datensatz wiederholt.

Liegen Frequenzversetzung (FS) und Intermodulationsverzerrung dritter Ordnung innerhalb des zweiten Satzes von Grenzen, werden Befehle (denen eine Erläuterung folgt) für den Frequenzgang und die Gruppenlaufzeitverzerrung wie folgt gegeben (Test 2):

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Befehle Erläuterung

φ Start E/A

XR Adresse Testeinheit r1O3

TA Senden Programm A

F© Programm A

E " Kettenende

8A Ausführen Programm A

7B Senden Programm B

A Programm B

E Kettenende

TG- Senden Programm

SO Programm G

E Kettenende

φ Start E/A

XT . Adresse Testeinheit

7F Senden Programme

OX Programm F

E Kettenende

Ausführen Programm

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(A) Start E/A

3QR Adresse Testeinheit 103

8B Ausführen Programm B

χ) 8G ■ Ausführen Programm 6

x) 2 Senden Satz

@ Start E/A

XT Adresse Testeinheit 102

5 Stoppen Sender

Die Schritte zwischen (x) werden für jeden zusätzlich gesammelten Datensatz wiederholt.

Wenn man annimmt, daß die Frequenzversetzung (FS) und die Intermodulationsverzerrung dritter Ordnung innerhalb des dritten Satzes vorgeschriebener Grenzen liegt, was den ungünstigsten Fall bedeutet, werden die nachstehenden Befehle (mit Erläuterung) für Tests des Frequenzgangs und der Gruppenlaufzeit gegeben (Test 3):

Befehl	Erläuterung
©	Start E/A
XR	Adresse Testeinheit 103
7A	Senden Programm A
LX

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PO Programm A

IO

E Kettenende

8A Ausführen Programm A

TH Senden Programm H

Programm H SO

E Kettenende

(T) Start E/A

3CD Adresse Testeinheit

71 Programm I Senden LX

Programm I OX

E Kettenende

81 Ausführen Programm I

7J Senden Programm J

Wo)

Programm J GS)

E Kettenende

x) 0 Start E/A

XT Adresse Testeinheit

6o> Laden RAM 225 aus Modem

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8J Ausführen Programm J

(S) Start E/A

XR Adresse Testeinheit 103

8H Ausführen Programm H

x) 2 Senden Datensatz

® Start E/A

XT Adresse Testeinheit 102

5 Stoppen Sender

Schritte zwischen (x) werden für jeden zusätzlich gesammelten Datensatz wiederholt.

Der Fachmann erkennt, daß jede der Testeinheiten 103 und 102 eine Bestätigung zulässiger Befehle und den Status an die Zentralsteuerung 101 übermittelt.

Fig. 5 bis 8 sind Flußdiagramme von Programmroutinen mit Schritten, die beim Sammeln von Daten ausgeführt werden, welche beim Erhalten von Meßwerten der Frequenzversetzung unter Anwendung eines 1-Ton-Signals und des Frequenzgangs und der Gruppenlauf ze itverzerrung unter Verwendung eines 21-Ton-signals herangezogen werden. Bei den Programmen handelt es sich im wesentlichen um die oben angegebenen Befehle , die in dem RAM 303 der Steuereinheit 201 innerhalb der Testeinheit 102 oder der Testeinheit

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gespeichert sind. Folglich sind die Testeinheiten 102 und 103 als Sende- und Empfangseinheiten zum Bewirken der gewünschten Messungen ausgestaltet.

Die Flußdiagramme enthalten drei verschiedene Symbole: Ovale Symbole zeigen Beginn und Ende einer Routine an, die rechteckigen Symbole, die wie üblich als Operationsblöcke bezeichnet werden, enthalten die Beschreibung eines speziellen einzelnen Operationsschritts und die Rhombus-Symbole, die wie üblich als bedingte Verzweigungspunkte bezeichnet werden, enthalten eine Beschreibung eines Tests, der von der Steuereinheit 201 durchgeführt wird, damit sie in der Lage ist, die als nächstes auszuführende Operation zu bestimmen.

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, wird über das Oval 500 die Frequenzversetzungs-(FS)-Testdatenerfassungsprozedur betreten. Der Operations- oder Verarbeitungsblock 501 veranlaßt die Zentralsteuerung 101, das Programm A, das oben angegeben wurde, zur Test einheit 103 zu senden. Das Programm A enthält eine Kette von Befehlen (wie oben dargelegt wurde), um die Leitungskonfigurationseinheit 202 auf eine gewünschte Impedanz einzustellen, d.h. auf 600 oder 900 0hm, den Vorteiler 203 auf einen vorgeschriebenen mittleren Bereichswert einzustellen, und das Leitungsfilter

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204 auf eine spezielle Pilterkennlinie einzustellen, wie es oben dargelegt wurde.

Der Operationsblock 502 veranlaßt die Zentralsteuerung 101, an die Test einheit 103 einen Befehl zu senden, der die Testeinheit anweist, das Programm A auszuführen. Auf diese Weise werden die Empfänger-Eingangskennlinien eingestellt.

Der Operationsblock 503 veranlaßt die Zentralsteuerung 101, das obengezeigte.Programm B zur Testeinheit 103 zu senden. Das Programm B steuert die selbsttätige Bereichseinstellung des Vorteilers 203 _? um den ankommenden Signalpegel auf den maximal zulässigen Pegel zu optimieren, ohne daß der ADU 207 überlastet wird.

Der Operationsblock 504 veranlaßt die Zentralsteuerung 101 zum Senden des oben angegebenen Programms 0 zur Test einheit 103- Das Programm C steuert den ADU 207 derart, daß dieser 512 12-Bit-Abtastproben, d.h. einen Datensatz eines empfangenen Signals aufgreift.

Der Operationsblock 5°4 veranlaßt die Zentralsteuerung 101 zum Senden des obenangegebenen Programms D zur Testeinheit 102. Das Programm D steuert das Einstellen der Leitungskonfigurationseinheit 211 auf eine spezielle Impedanz, ähn-

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lieh wie bei der Leitungskonfigurationseinheit 202, es stellt den Ausgangsteiler 210 auf einen speziellen Wert ein, wählt innerhalb der Testsignalspeieher- und-auswahlschaltung 220 ein Ein-Ton-Signal von 1016 Hz aus, das in digitaler Form in der PROM 222 gespeichert ist, und es steuert den DAU 208 derart, daß dieser kontinuierlich das Ein-Ton-Signal von 1016 Hz aus der in dem PROM 222 gespeicherten digitalen Information erzeugt·

Der Operationsblock 506 veranlaßt die Zentralsteuerung zum Senden eines Befehls an die Testeinheit 102, mit der die Ausführung des Programms D befohlen wird, und dann wird über das Ausgangsport der Datenerfassungseinheit das 1-Ton-Testsignal auf das Meßobjekt 105 gegeben.

Der Operationsblock 507 veranlaßt die Zentralsteuerung zum Senden eines Befehls an die Testeinheit 103, mit dem die Testeinheit zum Ausführen des Programms B angewiesen, wird.

Der Operationsblock 508 veranlaßt die Zentralsteuerung zum Senden eines Befehls zur Testeinheit 103, mit dem diese zum Ausführen des Programms 0 angewiesen wird. Auf diese Weise erhält die Testeinheit IO3 eine Schar aufeinanderfolgender Datensätze (Messungen) des empfangenen 1-Ton-

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Testsignals, in diesem Fall beträgt die Zahl (Y) der Datensätze 1. ·

Der Operationsblock 509 veranlaßt die Zentralsteuerung zum Senden eines Befehls an die Testeinheit 105, mit dem diese angewiesen wird, einen FS-Datensatz zur Zentralsteuerung 101 zu senden.

Am bedingten Verzweigungspunkt 510 wird geprüft, ob eine aus N Datensätzen bestehende Gruppe bereits übertragen wurde. Die Gruppenzahl (N) von Datensätzen, die in einem speziellen Test verwendet wird, wird ausgewählt, um eine gewünschte Gesamtgenauigkeit der Messungen zwischen aufeinanderfolgenden Meßergebnissen zu erhalten. In diesem auf Versuchen in der Praxis beruhenden Beispiel ist es wünschenswert, eine Maximalabweichung sämtlicher Systemfehler von + 0,05 Hz zu haben. In diesem Beispiel ist N β 6 für die Prüfung der Frequenzversetzung (FS). Lautet an dem genannten Punkt die Entscheidung "ja", so geht die Steuerung zum Operationsblock 511 über. Lautet die Entscheidung jedoch "nein", so geht die Steuerung zum Operationsblock 5Ο8 über, und die Operationen in den Blöcken 508 und 509 werden wiederholt, bis am bedingten Verzweigungspunkt 510 eine Entscheidung "ja" anfällt.

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Der Operationsblock 511 veranlaßt die Zentralsteuerung 101 zum Senden eines Befehls an die Testeinheit 102, mit dem diese angewiesen wird, das Programm D zu beenden, d.h. das Senden des 1-!Ton-Signals zu stoppen. Danach geht die Steuerung zum Oval 512 über, und die Routine wird verlassen.

Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm von Schritten, die beim Erhalten von Daten für den Frequenzgang und die Gruppenlaufzeitverzerrung des Tests 1 ausgeführt werden. Wie oben angedeutet wurde, wird der Test 1 verwendet, wenn die Meßergebnisse der Frequenzversetzung und der Intermodulationsverzerrung dritter Ordnung innerhalb der ersten vorbestimmten Grenzen liegen. Die Schritte 600 bis 612 gemäß Fig. 6 sind im wesentlichen identisch wie die Schritte 500 bis gemäß Fig. 5» niit der Ausnahme, daß das zur Testeinheit 103 im Operationsblock 604 gesendete Programm E einen Befehl enthält, der veranlaßt, daß eine Schar mit einer vorbestimmten Anzahl (Y) aufeinanderfolgender Test-1-Datensätze aufgenommen und über die Zeit gemittelt wird,wenn im Operationsblock 604 das Programm E ausgeführt wird. In diesem Beispiel beträgt die Zahl (Y) von aufgenommenen und über die Zeit gemittelten Test-1-Datensätzen 16. Ferner enthält das an die Testeinheit 102 im Operationsblock 605 gesendete Programm F einen Befehl, der die Steuerung 201

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anweist, das PROM 224- auszuwählen, um das besondere 21-Ton-Testsignal der Anmelderin zu erzeugen, welches bei Ausführung im Block 606 im Test 1 verwendet wird. In diesem Beispiel beträgt die Anzahl aufeinanderfolgend erhaltener, über die Zeit gemittelter Scharen von Test-1-Datensätzen in einer zur Zentralsteuerung 101 zu übertragenden Gruppe, was am Verzweigungspunkt 610 bestimmt wird, 6. Wie oben angedeutet wurde, wird die Testeinheit 103 auf diese Weise derart gesteuert, daß sie pro Schar 16 Datensätze aufnimmt, die über die Zeit gemittelt werden, und daß sie eine aus 6 Scharen von über die Zeit gemittelten Datensätzen bestehende Gruppe zur Zentralsteuerung 101 sendet. Daher werden in diesem Beispiel von der Testeinheit 103 6 χ 16 a % Datensätze von dem von der Testeinheit 102 über das Meßobjekt 105 gesendeten Test-1-Signal aufgenommen.

Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm von Schritten, die beim Erhalten von Daten für den Frequenzgang und die Gruppenlaufzeit verzerrung im Test 2 durchgeführt werden. Wie oben angedeutet wurde, wird der Test 2 herangezogen, wenn die Meßergebnisse der Frequenzversetzung und der Intermodulationsverzerrung dritter Ordnung innerhalb der zweiten vorbestimmten Grenzen liegen. Die Schritte 700 bis 712 gemäß Fig. 7 sind im wesentlichen identisch wie die Schritte 600 bis 612 gemäß Fig. 6, mit der Ausnahme, daß das Programm G

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im Operationsblock 704- einen Befehl enthält, der veranlaßt, daß eine Schar eine vorbestimmte Anzahl (Y) von Test-2-Datensätzen aufnimmt und über die Zeit mittelt, wenn das Programm G im Operationsblock 708 ausgeführt wird. In diesem Beispiel beträgt die Anzahl (Y) von Test-2-Datensätzen, die pro Schar aufgenommen und über die Zeit gemittelt werden, 3· Weiterhin beträgt die Zahl (N) von Scharen zeitlich gemittelter Datensätze in einer zur Zentralsteuerung 101 zu sendenden Gruppe, was am bedingten Verzweigungspunkt 710 festgelegt wird, 21 . Wie oben angegeben wurde, wird die Testeinheit 103 auf diese Weise über die Steuerung 201 derart gesteuert, daß sie pro Schar 3 Datensätze aufnimmt, die über die Zeit gemittelt werden, und daß sie eine Gruppe von 21 aufeinanderfolgend erhaltenen Scharen der über die Zeit gemittelten Datensätze zur Zentralsteuerung 101 sendet. Daher werden in diesem Beispiel von der Testeinheit 103 durch Sammeln der Daten für den Test 2 3 χ 21 » 63 Datensätze aufgenommen.

Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm von Schritten, die beim Erhalten von Daten für den Frequenzgang und die Gruppenlauf zeit verzerrung für Test 3 durchgeführt werden. Wie oben angedeutet wurde, wird Test 3 herangezogen, wenn die Meßwerte für die Frequenzversetzung und die Intermodula-

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»so«

tionsverzerrung der dritten Ordnung innerhalb der dritten vorgegebenen Grenzen liegen. Im Test 3 verwendet die Anmelderin ein besonderes Testverfahren, bei dem in diesem Beispiel 21 Testsignale eingesetzt werden, die jeweils 21 Töne enthalten, deren Phasenbeziehung nach Maßgabe vorgeschriebener Kriterien bestimmt wird, wie oben erläutert wurde. Die Schritte 800 bis 802 sind mit den Schritten 500 bis 502, die oben in Zusammenhang mit Pig· 5 erläutert wurden, identisch.

Der Operationsblock 803 veranlaßt die Zentralsteuerung 101 zum Senden des obigen Programms H an die Testeinheit 103. Das Programm H steuert die selbstätige Bereichseinstellung des Vorteilers 203 zum Optimieren des einkommenden Signalpegels auf den ohne Überlastung des ADU 207 maximal zulässigen Pegel. Zusätzlich veranlaßt das Programm H die Einheit 201 zum Erhalten von drei aufeinanderfolgenden Datensätzen des einkommenden Test-3-Signals und zu deren zeitlicher Mittelung. D.h., die Anzahl Y der über die Zeit zu mittelnden Datensätze beträgt in diesem Beispiel 3·

Der Operationsblock 804 veranlaßt die Zentralsteuerung 101 zum Senden des obigen Programms I an die Testeinheit 102. Das Programm I steuert die Einstellung der Leitungskonfigurationseinheit 211 auf eine spezielle Impedanz, ähnlich wie die Leitungskonfigurationseinheit 202.

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Der Operationsblock 8O5 veranlaßt die Zentralsteuerung 101 zum Senden eines Befehls an die Testeinheit 102, durch den die Einheit angewiesen wird, das Programm I auszuführen.

Der Block 806 veranlaßt die Zentralsteuerung 101 zum Senden des obigen Programms J an die Testeinheit 102. Das Programm J steuert das Auswählen eines Testsignals, das in dem RAM 225 gespeichert ist, und es steuert den DAU 208, so daß dieser kontinuierlich das Signal erzeugt.

Der Operationsblock 8O7 veranlaßt die Zentralsteuerung 101 zum Senden des speziellen 21-Ton-Testsignals der Anmelderin, wie es oben beschrieben wurde, an die Testeinheit 102, und zum Speichern der Digitaldarstellungen des Signals im RAM 225.

Der Block 808 veranlaßt die Zentralsteuerung 101, einen Befehl an die Testeinheit 102 zu geben, der diese anweist, das Programm J auszuführen, und dann wird das im RAM 225 gespeicherte 21-Ton-Testsignal über den DAU 208, das Tiefpaßfilter 209, den Ausgangsteiler 210, die Leitungskonfigur at ions einheit 211 und das Ausgangsport der Datenerfassungseinheit 121 auf das Meßobjekt IO5 gegeben.

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Der Block 809 veranlaßt die Zentralsteuerung 101, an die Testeinheit 103 einen Befehl zu senden, der diese anweist, das Programm H auszuführen, um dadurch eine Schar von drei aufeinanderfolgenden Sätzen mit jeweils 512 12-Bit-Daten des einkommenden Test-3-Signals zu erhalten, die über die Zeit gemittelt werden.

DerOperationsblock 810 veranlaßt die Zentralsteuerung 101, an die Testeinheit 103 einen Befehl zu senden, der die Einheit anweist, an die Zentralsteuerung einen über die Zeit gemittelten Test-3-Datensatz zu senden.

Am bedingten Verzweigungspunkt 811 wird geprüft, ob an die Testeinheit 102 bereits N Test-3-Signale gesendet wurden. In diesem Beispiel ist N = 21. Wenn das Prüfergebnis "ja" lautet, geht die Steuerung zum Operationsblock 813 über, lautet das Ergebnis jedoch "nein", so geht die Steuerung zum Block 812 über, wodurch die den einzelnen Tönen im Test-3-Signal zugeordneten Phasenwerte zyklisch im Gegenuhrzeigersinn gedreht werden, wie es oben beschrieben wurde. Dann geht die Steuerung zum Operationsblock 807 weiter, und die Schritte gemäß den Operationsblöcken 807 bis 810, dem bedingten Verzweigungspunkt 811 und dem Operationsblock 812 werden wiederholt, bis die Prüfung am bedingten Verzweigungspunkt 811 das Ergebnis "ja" ergibt.

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Das "bedeutet, daß eine Gruppe bestehend aus 21 über die Zeit gemittelten Datensätzen entsprechend den 21 Testsignalen im Test 5 zur Zentralsteuerung 101 gesendet wird.

Der Verarbeitungsblock 813 veranlaßt die Zentralsteuerung 101 zum Senden eines Befehls an die Testeinheit 102 zum Beenden des Programms J, d.h. zum Stoppen der Übertragung der Testsignale.

Danach wird die Test-3-Daten-Unterroütine über das Oval 814 verlassen.

Wenn einmal eine Messung der Intermodulationsverzerrung der dritten Ordnung und der Frequenzversetzung FS und der Test-1-, Test-2- oder Test-3-Datensätze, die in der obenerläuterten Weise erhalten werden, auf einem Plattenspeicher des Rechners 110 gespeichert sind, werden die Daten zum Ermitteln des Frequenzgangs und der Gruppenlaufzeitverzerrung herangezogen. Die Messung der Frequenzversetzung FS und die Werte der Intermodulationsverzerrung der dritten Ordnung werden dazu verwendet, zu bestimmen, welcher der Tests für den Frequenzgang und die Gruppenlauf zeitverzerrung heranzuziehen ist, um die gewünschten Messungen zu erhalten.

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Das Frequenzversetzungsprograimn läßt sich mit Hilfe des in Fig. 9 dargestellten Flußdiagramms leicht verstehen. Die Programmroutine wird über das Oval 900 betreten, anschließend geht die Steuerung zum Verarbeitungsblock 901 über.

Im Verarbeitungsblock 901 wird der Block 1 im Kernspeicher des Rechners 110 geloscht.

Im Block 902 wird der Rechner 110 veranlaßt, einen der FS-Datensätze vom Plattenspeicher in. den Block 0 des Kernspeichers zu laden.

Der Verarbeitungsblock 903 veranlaßt den Rechner 110, die im Block 0 des Kernspeichers befindlichen Daten einer "Hanning"-Operation, zu unterwerfen. Bei der "Hanning"-Operation handelt es sich in bekannter Weise um eine zeitlich gewichtete Funktion, die dazu herangezogen wird, die Auswirkungen einer sogenannten"Streuung" (leakage) der Daten zu minimieren. Es zeigt sich, daß, wenn die Dateneingabe bezüglich des Abtastintervalls nicht periodischer Natur ist, eine sogenannte Streuung auftreten kann.

Der Operationsblock 904 veranlaßt den Rechner 110, die Daten im Block 0 aus dem Zeitbereich in den Frequenzbe-

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reich zu transformieren, d.h. die Daten einer Fourier-Transformation zu unterziehen.

Im Verarbeitungsblock 905 werden die Frequenzbereichsdaten im Block O von rechtwinkligen Koordinaten in Polarkoordinaten umgewandelt.

Im Verarbeitungsblock 906 werden die Daten im Block 1 zu den Daten im Block 0 addiert, und die Ergebnisse werden im Block 1 gespeichert. Hierdurch wird eine laufende Messung der Frequenzversetzung gebildet.

Am bedingten Verzweigungspunkt 907 wird geprüft, ob auf dem Plattenspeicher ein weiterer FS-Datensatz gespeichert ist. Lautet das Ergebnis "nein", so geht die Steuerung zum Verarbeitungsblock 908 über, lautet das Ergebnis "Ja", so kehrt die Steuerung wieder zum Verarbeitungsblock zurück, und die Schritte 902 bis 907 werden wiederholt, bis ein Ergebnis "nein" erhalten wird.

Durch den Verarbeitungsblock 908 wird der laufende Meßwert, der im Block 1 gespeichert ist, durch die Zahl (N) von FS-Datensätzen geteilt, in diesem Beispiel beträgt diese Zahl 6, und das Ergebnis wird für die spätere Verwendung abgespeichert. Dieser Vorgang ergibt die durchschnittlichen

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Spannungskomponenten, die beim Berechnen der Frequenzversetzung herangezogen werden.

Der Yerarbeitungsblock 909 veranlaßt, daß der Frequenzverset zungswert nach Maßgabe der FS-Berechnungsroutine Y1822 errechnet wird. Diese Routine wird unten erläutert.

Die FS-Unterroutine wird über das Oval 910 verlassen.

Das Berechnungsprogramm für die Frequenzversetzung läßt sich unter Zuhilfenahme des in Fig. 10 dargestellten Flußdiagramms leicht verstehen. Die Frequenzversetzungs-Berechnungsroutine Y1822 wird über das Oval 1000 betreten. Danach geht die Steuerung zum Verarbeitungsblock 101 über, um die Routine zu initialisieren.

Der Block 102 veranlaßt den Rechner 110, Spannungs-Spektral-Komponenten A1, A2 und A3 in den Kanälen ICH-1, ICH bzw. IOH+1 des Blocks J im Kernspeicher zu ermitteln. Dies sind die durchschnittlichen Amplitudenwerte der Frequenzkomponenten des 1016-Hz-5!estsignals, das über das Meßobjekt 105 gesendet wird.

Am bedingten Verzweigungspunkt 100 3 wird geprüft, ob die Araplitudenkomponente A3 gleich oder größer ist als die Amplitudenkomponente A1. Durch diesen Test wird festgestellt,

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ob die Amplitudenkomponente in einem höheren, der gesendeten Testsignalfrequenz benachbarten Kanal gleich oder größer ist als die Amplitudenkomponente in dem niedrigeren, der TestSignalfrequenz benachbarten Frequenzkanal. Falls das Ergebnis dieser Prüfung "ja" lautet, d.h. wenn A3 gleich oder großer als A1 ist, geht die Steuerung zum Operationsblock 1004 über. Lautet das Ergebnis jedoch "nein", d.h· ist A3 kleiner als A1, so geht die Steuerung zum Operationsblock IOO5 über.

Im Operationsblock 1004 wird eine Δ-Frequenz (DELF) nach folgender Gleichung berechnet:

DELF =(2A3-A2)/(A2+A3).

Danach geht die Steuerung zum Verarbeitungsblock 1006 über.

Der Verarbeitungsblock IOO5 veranlaßt den Rechner 110 zum Berechnen der Δ-Frequenz (DELF) gemäß der Gleichung:

DELF = -(2A1-A2)/(A2+A1).

Der Verarbeitungsblock 106 veranlaßt, daß der Block J im Kernspeicher von den Kanälen 1 bis 256 gelöscht v/ird.

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Im Verarbeitungsblock IOO7 wird der oben berechnete DELF-Wert in den Kanal O von Block J gegeben. Dann wird der DELF-Wert abgespeichert, um bei der Berechnung der Frequenzversetzung im Hauptprogramm herangezogen zu werden, nämlich bei dem Multiplizieren von DELF mit der Öffnungsfrequenz von 15j625 Hz.

Die Steuerung kehrt über das Oval 1008 zum FS-Hauptprogramm zurück.

Die Programme für den Frequenzgang und die Gruppenlaufzeitverzerrung und somit der Betrieb des Rechners 110 beim Erhalfen der Messungen des Frequenzgangs und der Gruppenlauf zeitverzerrung lassen sich leicht unter Zuhilfenahme des in den Fig. 11 und 12 dargestellten Flußdiagramms verstehen, wobei die Fig. 11 und 12 gemäß Fig. 13 aneinanderzufügen sind. Es sollte beachtet v/erden, daß die Schritte beim Berechnen des Frequenzgangs und der Gruppenlaufzeitverzerrung für die Tests 1, 2 und 3 im wesentlichen identisch sind; die in jeder dieser Prozeduren verwendeten Daten weichen jedoch voneinander ab, wie es oben beschrieben wurde.

Wenn also die Prograramroutine über das Oval 1100 betreten ist, geht die Steuerung zum Operationsblock 1101 über,

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wo die Blöcke 2 und 3 im Kernspeicher des Rechners 110 gelöscht werden.

Der Operationsblock 1102 veranlaßt den Rechner 110 zum Laden des Testdatensatzes, d.h. entweder des Test-1-, Test-2- oder Test-3-Datensatzes in den Block 0 des Kernspeichers .

Der Verarbeitungsblock 1103 veranlaßt den Rechner 110, . die Daten im Block 3 des Kernspeichers einer"Hanning& Operation zu unterziehen. Wie oben angedeutet wurde, minimiert diese Punktion die Auswirkungen einer sogenannten Streuung der Daten.

Der Verarbeitungsblock 1104 veranlaßt den Rechner 110, die Daten im Block 0 aus dem Zeitbereich mittels Fourier-Transformation in den Frequenzbereich zu transformieren.

Im Verarbeitungsblock 1105 wird jeder Ton der Frequenzbereichsdaten mit der Eonjugiert-Komplexen des Tons der Referenzfrequenz A(P REP.AJw Xn diesem Beispiel entspricht die Referenzfrequenz A dem Kanal 123 oder 1921,875 Hz.

Der Verarbeitungsblock 1106 veranlaßt, daß die Daten im Block O mit einer Kammfilterfunktion multipliziert wer-

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den, um außer den einzelnen Testfrequenzkomponenten alles herauszufiltern.

Der Verarbeitungsblock IIO7 veranlaßt, daß der sich ergebende Datensatz in den Blöcken 0 und 1 des Kernspeichers gespeichert wird·

Der Verarbeitungsblock 1108 veranlaßt, daß die Daten im Block 0 mit ihrer Konjugiert-Komplexen multipliziert werden, um ein Leistungsspektrum für den Frequenzgang zu erhalten·

Der Verarbeitungsblock 1109 veranlaßt, daß die Daten im Block 2 zu den Daten im Block 0 addiert werden, und daß das Ergebnis im Block 2 gespeichert wird.(Dies ist ein laufender Wert des Stequenzgangspektrums).

Der Verarbeitungsblock 1110 veranlaßt, daß die Phasenwerte der gesendeten Testsignale von den Tönen, die durch die im Block 1 gespeicherten Daten repräsentiert werden, subtrahiert werden. Es sollte darauf hingewiesen werden, daß im Test 1 und im Test 2 die Phasenwerte für jeden Iterationsschritt der Testprozedur fest sind. Im Test 5 jedoch ändern sich die Phasenwerte für jede Iteration in derselben Weise wie das gesendete Signal, d.h. die Phasenwerte der

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Töne werden neu zugeordnet, in diesem Beispiel,welches keinerlei Beschränkung der vorliegenden Erfindung darstellen soll, werden die Phasenwerte zyklisch im Gegenuhrzeigersinn mit jeder Iteration neu zugeordnet, bis alle Phasenwerte jedem Ton des Test-3-Signals zugeordnet wurden.

Der Verarbeitungsblock 1111 veranlaßt den Rechner 110, die Phasendifferenzwerte benachbarter Töne in dem Testsignal zu errechnen, d.h. die Differenz zwischen T1 und T2, T2 und T3 .... T(N-I)-TN zu berechnen, wobei ii diesem Beispiel N » 21 ist. Auf diese V/eise werden 20 Phasendifferenzwerte errechnet.

Der Verarbeitungsblock 1112 veranlaßt den Rechner 110, die gemäß obiger Darstellung berechneten Phasendifferenzwerte in Beziehung zu setzen zu dem Phasendifferenzwert einer Referenzfrequenz B (F REF.B). In diesem Beispiel ist die Referenzfrequenz B im Kanal 118 oder 1843,75 Hz. Es sollte beachtet werden, daß dies aus reiner Bequemlichkeit geschieht, die aus diesen Phasendifferenzwerten zu errechnende Gruppenlaufzeitverzerrung kann zu jeder gewünschten Frequenz in Beziehung gesetzt werden. Es entspricht der Praxis, sie zu einer Frequenz in Beziehung zu setzen, bei der die geringste Gruppenlaufzeitverzerrung

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gefunden wird. Hierdurch wird sichergestellt, daß alle nachfolgenden Messungen positive Vierte haben.

Im Verarbeitungsblock 1115 werden die in rechtwinkligen Koordinaten vorliegenden Werte in Polarkoordinaten umgewandelt. Dies ist insoweit von Bedeutung, als sowohl Betrag als auch Phasenwerte der Phasendifferenzwerte erhalten werden. Die Betragswerte werden nicht gebraucht, die Phasenwerte jedoch repräsentieren . die normalisierten Phasendifferenzwerte, die zum Errechnen der Gruppenlaufzeitverzerrung benötigt werden.

Der Verarbeitungsblock 1114 veranlaßt den Rechner 110, einen Wert für die Gruppenlaufzeitverzerrung zu berechnen, in dem die Subroutine Y1879 aufgerufen wird. Die errechneten Werte werden danach in geeigneten Kanälen des' Blocks 0 gespeichert.

Der Verarbeitungsblock 1115 veranlaßt, daß die Daten im Block 3 zu den Daten im Block 0 addiert werden, und daß das Ergebnis im Block 3 gespeichert wird. Dies ist der laufende Viert für die Gruppenlaufzeitverzerrung.

Der bedingte Verzweigungspunkt 1116 prüft, ob bereits N-Test-Datensätze verarbeitet wurden. Wie oben beschrieben

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wurde, beträgt die Zahl (N) für Test 1 in diesem Beispiel 6, während für Test 2 und Test 3 die Anzahl (N) in diesem Beispiel 21 beträgt.

Der Verarbeitungsblock 1117 veranlaßt, daß die Daten im Block 2 durch N, d.h. im Test 1 durch N = 6 und im Test und im Test 3 durch N » 21 geteilt werden, um den gemittelten Wert für den frequenzgang zu erhalten.

Der Verarbeitungsblock ;1118 veranlaßt den Rechner 110, den sogenannten Gegen-Frequenzgang (back-to-back-Frenuenzgang) der Testeinheit von dem gemittelten Frequenzgang, der in der oben erläuterten Weise bestimmt wurde, zu subtrahieren. Der Gegenfrequenzgang für jede Testeinheit wird einfach dadurch erhalten, daß Sende- und Empfangskanal in der Datenerfassungseinheit 121 (vgl. Fig. 2) durch eine nicht dargestellte Schaltungsvorrichtung miteinander verbunden werden, um einen Wert des Frequenzgangs der Datenerfassungseinheit zu erhalten. Das bedeutet, der Ausgang der Datenerfassungseinheit 121 "ird an deren Eingang angeschlossen, und es wird in der oben beschriebenen V/eise der Frequenzgang gemessen. Diese Operation ergibt einen Wert des Frequenzgangs ausschließlich des Meßobjekts 105, d.h. diejenige Frequenzgangkomponente, die von den Sende- und Empfangswegen der Datenerfassungseinheiten herrühren, wird von dem gemessenen Wert subtrahiert.

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Der Verarbeitungsblock 1119 veranlaßt den Rechner 110, den Frequenzgang des Meßobjekts 105 in Beziehung zu setzen zu der Referenzfrequenz G (F REF.C). In diesem Beispiel zu dem Signal im Kanal 63 oder 984-,375 Hz.

Der Verarbeitungsblock 1120 veranlaßt, daß die Daten im Block 3 durch N geteilt werden, d.h. im Test 1 durch N = 6 und im Test 2 und 3 durch N = 21, um einen Hittelwert für die Gruppenlauf ze it verzerrung zu erhalten.

Der Verarbeitungsblock 1121 veranlaßt den Rechner 110, den sogenannten Gegen-Gruppenlaufzeitverzerrungswert der Testeinheiten von dem gemessenen Wert zu subtrahieren, um einen Wert der Gruppenlauf zeitverzerrung des Meßobjekts 105 zu erhalten. Wiederum wird die Gegen-Gruppenlauf zeitverzerrung der Testeinheit dadurch erhalten, daß der Ausgang der Datenerfassungseinheit an deren Eingang angeschlossen und die Gruppenlauf zeitverzerrung in der oben erläuterten Weise gemessen wird.

Die Routine für den Frequenzgang und die Gruppenlaufzeitverzerrung wird über das Oval 1122 verlassen.

Durch das Programm wird der Rechner 110 so geschaltet, daß er die 20 Phasendifferenzwerte zum Berechnen eines

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•"•75—

Wertes der Gruppenlaufzeitverzerrung innerhalb von Mikrosekunden verwendet. In kurzen V/orten: die Y1879-Subroutine korrigiert Übergangsschritte oder -Sprünge , die sich aus den Fourier-Analyse-Routinen beim Normalisieren der Phasendifferenzwerte auf den Bereich zwischen - 180 und + 180° ergeben. Da die Fourier-Analyse-Routinen auf diesen Phasendifferenzbereich beschränkt sind, und da die Gruppenlaufzeitverzerrung größer als 560 sein kann, verursacht jeder Pail, bei dem ein Wert der Gruppenlaufzeitverzerrung außerhalb des Bereichs zwischen - 180 und + 180° liegt, einen Übergangsschritt, der korrigiert werden muß, um von Wert zu Wert einen glatten Übergang zu erhalten. Die Korrekturen sind solange zulässig, wie die Werte der Gruppenlaufzeitverzerrung zwischen benachbarten Tonfrequenzen um nicht mehr als einen vorbestimmten Laufzeitwert differieren, in diesem Beispiel um 3200 Mikrosekunden oder 180° Phasendifferenz.

Das Phasendifferenz-Korrekturverfahren des Rechnerprogramms Y1879 und somit auch der Betrieb des Rechners 110 beim Erhalten eines korrigierten Wertes der Gruppenlaufzeitverzerrung in Mikrosekunden sind leichter zu verstehen, wenn man auf die in den Fig. 14 und 15 (die gemäß Fig. 16 zusammenzufügen sind) dargestellten Flußdiagramme zu Hilfe nimmt. Die Y1879-Subroutine wird über das Oval 1400 be-

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treten. Dann geht die Steuerung zum Verarbeitungsblock 1401 über.

Der Verarbeitungsblock 1401 initialisiert die Routine zum Erhalten eines ersten Phasendifferenzwertes auf einen vorbestimmten Kanal, in diesem Beispiel dem Kanal 15» und um einen Index einzustellen, d.h., K = 1.

Der Verarbeitungsblock 1402 macht einen Aufruf, um einen Δ -Phasenwert (DI) in dem ersten Kanal des Blocks L im Kernspeicher zu "holen". Der Verarbeitungsblock 1403 berechnet einen Wert für die Gruppenlaufzeitverzerrung nach der Gleichung .

EDD(K) » Dl/Ata,

wobei EDD(K) der Wert der Gruppenlaufzeitverzerrung, DI der Δ-Phasenwert in dem speziellen Tonkanal und Δ ο die Phasendifferenz zwischen benachbarten Tonfrequenzen ist, umgewandelt in Grad pro Sekunde. In diesem Beispiel beträgt der Wert 56 2^0 Grad/Sekunde.

Der Verarbeitungsblock 1404 aktualisiert den Index, d.h. es wird K » K+1 berechnet.

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Der Verarbeitungsblock 1405 veranlaßt, daß der Kanal, in dem ein Phasendifferenzwert erhalten werden soll, aktualisiert wird, d.h. es wird ICH = ICH + 10 berechnet. Ein Fortschreiten um 10 Kanäle erfolgt deshalb, weil die Phasendifferenzwerte in diesem Beispiel jeden zehnten Kanal beabstandet werden. Die Kanalindizierung, d.h. das den Kanälen entsprechende Fortschreiten wird deshalb ausgewählt, um in der Industrie eingeführten Normen Rechnung zu tragen, in diesem Beispiel eine Öffnungsfrequenz von 156,25 Hz.

Ein bedingter Verzweigungspunkt 1406 prüft, ob der Kanalwert größer als eine vorgegebene Kanalzahl W ist, wobei W in diesem Beispiel der höchste vorgesehene Kanal ist, bei dem ein Phasendifferenzwert erhalten werden soll, nämlich der Kanal 203* V/enn das Prüfungsergebnis "ja" lautet, geht die Steuerung zum Verarbeitungsblock 1407 über, wenn das Ergebnis "nein" lautet, kehrt die Steuerung zum Verarbeitungsblock 1402 zurück, und die Schritte 102 bis 1406 werden wiederholt, bis ein Ergebnis "ja" erhalten wird. Das bedeutet, die Werte der Gruppenlaufzeitverzerrung werden für jeden Kanal mit einem Phasendifferenzwert berechnet.

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Der Verarbeitungsblock 1407 setzt den Index K auf einen vorgegebenen Wert, in diesem Beispiel auf 11· Dies ist der Phasendifferenzwert, auf den sämtliche Phasendifferenzwerte zuvor normalisiert wurden.

Der Verarbeitungsblock 1408 veranlaßt, daß die Gruppenlaufzeitverzerrungsdifferenz (DIFi¹) zwischen einem gegebenen der 20 in diesem Beispiel verwendeten Werte und dem nächstniedrigeren Wert der Gruppenlaufzeitverzerrung erhalten wird, wobei in diesem Beispiel mit dem Wert der Gruppenlaufzeitverzerrung entsprechend K = 11 begonnen wird.

Der bedingte Verzweigungspunkt 1409 prüft, ob die Gruppenlaufzeitverzerrungsdifferenz (DIFF) größer als ein vorgegebener Wert X ist, wobei X in diesem Fall die maximal zulässige Gruppenlaufzeitverzerrung zwischen benachbarten Tonfrequenzen ist und 3200 Mikrosekunden beträgt. Ist das Ergebnis der Prüfungen "nein", geht die Steuerung zum bedingten Verzweigungspunkt 1410 über. Lautet das Ergebnis "nein, so bedeutet dies, daß kein Übergang in dem Normalisierungsvorgang vorhanden war. Lautet das Ergebnis jedoch "ja", so geht die Steuerung zum Verarbeitungsblock 1411. Das Ergebnis "ja¹¹ zeigt an, daß ein negativer Übergang beim Fourier-Analyse-Norma-

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lisierungsvorgang von 360° oder 6400 Mikrosekunden Laufzeitverzögerung vorhanden war·

Der Verarbeitungsblock 1411 korrigiert den negativen Übergang durch Addieren von (Z), d.h. von 360° oder 6400 Mikrosekunden Laufzeitverzögerung auf den Laufzeitverzögerungswert (K-1). Danach geht die Steuerung zum Verarbeitungsblock 1413 weiter.

Der Verzweigungspunkt 1410 prüft, ob die Gruppenlaufze.itverzerrungsdifferenz (DIFF) gleich oder größer als -X ist, wobei X die maximal zulässige Gruppenlaufζeitverζerrungsdifferenz zwischen benachbarten Tonfrequenzen ist, hier wiederum 3200 Mikrosekunden. Ein Ergebnis "ja" zeigt an, daß kein Übergang beim Normalisierungsvorgang vorhanden ist und die Steuerung geht zum Block 1413 über. Ein Ergebnis "nein" zeigt jedoch an, daß die Differenz in dem Normalisierungsprozeß größer als der maximal zulässige Wert ist und daß ein zu korrigierender positiver Übergang vorhanden war,, und die Steuerung geht zum Verarbeitungsblock 1412 über.

Der Block 1412 korrigiert den Wert für die Gruppenlaufzeitverzerrung (K-1) durch Subtrahieren von (Z), in diesem Beispiel von 360° oder 6400 Mikrosekunden von diesem Wert.

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Der Block 1413 vermindert den Index K um 1, d.h. er rechnet K a K-1.

Der bedingte Verzweigungspunkt 1414 prüft, ob K kleiner als 2 ist, um zu bestimmen, ob die Werte der Gruppenlaufzeit verzerrung von K = 11 bis K » 1 verwendet wurden. Lautet das Ergebnis "ja", so geht die Steuerung zum Block 1415. Beim Ergebnis "nein" jedoch kehrt die Steuerung zum Block 1408 zurück, und die Schritte 1408 bis

1414 werden wiederholt, bis der kleinste Gruppenlauf zeitverzerrungswert , d.h. K = 1 erreicht ist.

Die Schritte 1407 bis 1414 korrigieren die Gruppenlaufzeitverzerrungswerte von dem Mittelwert, nämlich K = bis zum niedrigsten Wert K = 1 für Übergangssprünge im Fourier-Analyse-Normalisierungsvorgang. Die Schritte

1415 bis 1422 bewirken dieselbe Korrektur für die Gruppenlauf zeitverzerrungswerte von E = 11 bis K = 20 und daher wird hier auf eine ausführliche Beschreibung verzichtet. Wenn einmal der höchste Gruppenlaufzeitverzerrungswert, d.h. K = 20 korrigiert ist, was am bedingten Verzweigungspunkt 1422 festgestellt wird, geht die Steuerung zum Verarbeitungsblock 1423 über.

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Die Blocke 1423 bis 1425 stellen lediglich sicher, daß die berechneten Gruppenlaufzeitverzerrungswerte im Speicherblock L innerhalb von + 10 000 Mikrosekunden Vollausschlag der Foruier-Analyse-Anzeigeeinheit liegen.

Der Verarbeitungsblock 1426 initialisiert das System auf die vorhergehenden Anfangsbedingungen neu, d.h. K β 1 und ICH = 13.

Der Verarbeiturgsblock 1427 gibt die korrigierten Gruppenlauf zeitverzerrungswerte, dh . Die Gruppenlaufzeitverzerrung (K) mit K = 1 bis 20, also reelle Werte in die geeigneten Kanäle des Blocks L.

Der Verarbeitungsblock 1428 erhöht die Gruppenlaufζeitverzerrungszahl, d.h. er berechnet K = K+1.

Der Verarbeitungsblock 1429 erhöht die Kanalzahl, d.h. es wird ICH = ICH+10 berechnet.

Am bedingten Verzweigungspunkt 1430 wird geprüft, ob sämtliche Gruppenlaufzeitverzerrungswerte in ihre entsprechenden Kanäle gebracht wurden, indem abgefragt wird, ob K größer als 20 ist. Lautet das Ergebnis "nein", kehrt die Steuerung zum Bloci 1427 zurück und die Schritte 1427 bis

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145O werden wiederholt, bis ein Ergebnis "ja" abfällt. Danach geht die Steuerung über das Oval 1431 zum Testprogramm zurück.

Wenngleich das in der oben erläuterten Anordnung angewendete Beispiel sich auf das Sprachfrequenzband bezieht, so ist die Erfindung gleichermaßen anwendbar auf andere interessierende Frequenzbänder.

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Claims (10)

1. BLUMBACH · WESER . BERGEN · Κ.^ΕίΛΜ£ι-ί

   PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN

   Patentconsult Radeckestraße 43 8000 München 60 Telefon (089)883603/883604 Telex 05-212313 Telegramme Patentconsult Patentconsult Sonnenberger Straße 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 562943/561998 Telex 04-186237 Telegramme Patenlconsull

   Western Electric Company, Incorporated

   New York, N. Y., USA Favin

   Mehrton-Verfahren und-Vorrichtung zum Messen des Frequenzgangs und der Gruppenlaufζeitverzerrung

   Patentansprüche :

   Λ J Verfahren zum Messen der Gruppenlaufζeitverzerrung und/oder des !"requenzgangs eines Meßobjekts, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Erzeugen eines Satzes von TestSignalen, die jeweils mehrere Töne aufweisen, von denen jeder eine vorbestimmte Amplitude und Frequenz und Phasenkcnponentenwerte aufweist, die nach Maßgabe eines vorgeschriebenen Kriteriums festgelegt sind,

   München: R. Kramer Dipl.-Ing. · W. Weser Dlpl.-Phys. Dr. rer. nat. . E. Hoffmann Dipl.-Ing. Wiesbaden: P.G. Blumbadi Dipl.-Ing. · P. Bergen Prof. Dr. jur. Dipl.-Ing., Pat.-Ass., Pat.-Anw. bis 1979 · G. Zwirner Dipl.-Ing. Dipl.-W-Ir.rj.

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   ORIGINAL INSPECTED

   Senden des wenigstens ein Testsignal aufweisenden Satzes von Testsignalen über das Meßobjekt, Ermitteln einer Schar aufeinanderfolgender Messungen von jedem Testsignal des Satzes,

   Mitteln jeder der Scharen der Messungen, Bereitstellen einer Gruppe nacheinander erhaltener gemittelter Scharen von Messungen, und Verwenden der Gruppe zum Bilden des Maßes der Gruppenlaufzeitverzerrung und/oder des Frequenzgangs.
2. 2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, bei dem ein mehrere Töne aufweisendes Testsignal erzeugt und über das Meßobjekt gesendet wird und der Verlauf des gesendeten Testsignals dazu verwendet wird, ein Maß für die Gruppenlaufzeitverzerrung und/oder des Frequenzgangs zu bilden, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (101 und 102 oder 103) zum Erzeugen des mehrere Töne aufweisenden Testsignals, wobei jeder Ton eine vorbestimmte !Frequenz und einenunterschiedlicha^ nach Maßgabe vorgeschriebener Kriterien bestimmten Phaseikomponentenwert hat.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß als vorgeschriebenes Kriterium den Tönen zu Beginn Phaserikcmponentenwerte zufallsabhängig in einer Eins-zuEins-Entsprechung zugeordnet werden.

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4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß als vorgeschriebenes Kriterium die Phasenkcmponentenwerte nach Maßgabe einer von der Anzahl von Tönen in dem Testsignal abhängigen, vorbestimmten Beziehung erhalten werden.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die vorbestimmte Beziehung zum Bestimmen der Phasenwerte gegeben ist durch

   wobei 0 der Phasenkonponentenwert, N die Anzahl von Tönen des Testsignals und η die Phasenkomponentenwerte sind.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, mit der das Testsignal mehrere Male gesendet wird, und eine Einrichtung zum erneuten Zuordnen der Phaserikomponentenwerte zu den Tönen auf der Grundlage einer Eins-zu-Eins-Entsprechung nach jeder aufeinanderfolgenden Übertragung des Testsignals nach Maßgabe eines vorgeschriebenen Kriteriums.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das die Neuzuordnung des Phasenkomponentenwerte betreffende Kriterium vorsieht, den Tönen die

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   Phasenkcitponentenwerte nach jeder aufeinanderfolgenden Übertragung des Testsignals zyklisch im Gegenuhrzeigersinn neu zuzuordnen.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß das Testsignal in einer bestimmten Häufigkeit übertragen wird, die in Beziehung zu der Anzahl von Tonen des Testsignals bestimmt wird.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Erhalten einer Schar von Messungen des übertragenen Testsignals, eine Einrichtung zum Ermitteln eines Durchschnittswerts der Schar von Messungen, eine Einrichtung zum Erhalten einer Gruppe aufeinanderfolgend erhaltener gemittelter Scharen von Messungen, und eine Einrichtung zum Verwenden der Gruppe, um das Maß der Gruppenlauf ζ eitver ζ errung oder den Frequenzgang zu bilden.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Schar von Messungen eine vorbestimmte Anzahl aufeinanderfolgender Messungen aufweist, und daß die Gruppe eine vorbestimmte Anzahl von gemittelten Scharen von Messungen enthält.

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