KR0175356B1 - 전화회선상의 송출전력 레벨의 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전화망을 공용하는 다른 이용자에게 누화나 과부하 등의 영향을 주지 않기 위해서 전화망에 접속하여 사용하는 단말장치의 통화이외의 송출전력레벨을 측정하는 장치에 관한 것으로, 단말장치와 연결되어, 상기 단말장치에서 송출되는 신호를 측정하고자 하는 주파수대역의 신호로 처리하는 대역통과필터; 상기 대역통과필터를 통과한 신호를 제곱하여 전력을 구하는 제곱회로; 정해진 단위지연시간의 적분시간동안 적분시작점을 단위지연시간 만큼 순차적으로 지연시켜 단위지연시간을 정하는 기준주파수 클럭발생회로; 상기 클럭발생회로의 기준주파수 클럭신호에 의거한 단위지연시간 만큼 적분 시작 시간을 순차적으로 지연시켜 가면서 적분기의 적분 시작 제어신호를 발생하는 적분기 제어용 타이밍 발생회로; 상기 적분기 제어용 타이밍 발생회로의 적분기 제어신호에 의하여 상기 제곱회로에서 출력된 신호를 병렬 연결된 다수의 적분기에 의해 병렬 적분 처리하는 N+1개 병렬적분기; 상기 N+1개 병렬적분기를 통해 출력된 적분값을 시간축 상에 나란히 배열하는 아날로그 멀티플렉서; 상기 아날로그 멀티플렉서에 의해 처리된 신호에서 가장 큰 레벨값을 갖는 신호성분을 검출하는 첨두치 검출회로; 및 상기 첨두치 검출회로의 출력을 아날로그 신호로 표시하는 아날로그 표시장치; 상기 첨두치 검출회로의 신호성분을 아날로그에서 디지털로 변환하는 A/D 변환기; 상기 A/D 변환된 신호를 디지털로 표시하는 디지털 표시장치를 포함하는 것을 특징으로 하여, 종래의 송출전력레벨 측정장치에 비해 오차를 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

전화회선상의 송출전력 레벨의 측정장치

제1도는 종래 표준시험방법에서의 송출레벨 및 불요송출 레벨의 측정 장치의 블록도.

제2도는 본 발명에 따른 송출전력 레벨 측정장치의 블록도.

제3도는 본 발명에 따른 신호 처리의 흐름도.

제4도는 단말장치에서 송출된 송출전력 레벨의 주파수 스펙트럼.

제5도는 여파기의 주파수 특성을 도시한 도면.

제6도는 여파기를 통과한 단말장치 송출전력 레벨의 주파수 스펙트럼.

제7도는 제곱회로의 구성도.

제8도는 적분기 제어용 타이밍 파형 및 N+1개 병렬 적분기를 이용한 송출전력 레벨의 적분 설명도.

제9도는 아날로그 멀티플렉서의 작용도.

제10도는 첨두치 검출회로의 구성도.

제11도는 첨두치 검출회로에 의하여 최대 레벨이 검출되는 것을 설명하는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 전원공급장치 20 : 피측정 단말장치

30 : 대역통과필터 40 : 오실로스코프

50 : BERT 100 : 대역통과필터

200 : 제곱회로 300 : 기준주파수 클럭 발생회로

400 : 적분기제어용 타이밍발생회로 및 N+1개 병렬적분기

500 : 아날로그 멀티플렉서 600 : 첨두치 검출회로

700 : A/D 변환기 800 : 아날로그 표시장치

900 : 디지탈 표시장치

본 발명은 전화회선상의 송출전력 레벨의 측정장치에 관한 것으로 특히, 전화망을 공용하는 다른 이용자에게 누화나 과부하 등의 영향을 주지 않기 위해서 전화망에 접속하여 사용하는 단말장치의 통화이외의 송출전력 레벨을 측정하는 장치에 관한 것이다.

전화망에 접속하여 사용하는 단말장치의 통화이외의 송출전력 레벨이 어느 한계보다 높으면 다른 회선으로의 누화나 전송설비의 과부하 등을 일으켜 전화망을 공용하는 다른 이용자에게 피해를 줄 수가 있다.

이러한 현상을 방지하기 위하여 단말장치에서 송출하는 각종 통화이외의 신호의 전력을 일정치 이하로 제한해야 한다.

또한 음성주파수 대역외의 신호(불요송출레벨)는 불필요한 신호이므로 인접 회선에의 영향을 최소화시키기 위하여 규정치 이하로 제한한다.

기술기준에서 규정하는 송출전력의 허용범위는 4㎑까지의 음성주파수 대역에서 최대레벨이 0dBm 이하, 평균레벨은 (-15+L)dBm 이하이다.

여기에서 최대레벨이라 함은 단말장치에서 송출되는 4㎑까지의 신호전력을 최대치가 나타나는 기간을 포함하는 300㎳동안 측정한 평균 실효값으로 하며, 평균레벨은 단말장치에서 송출되는 4㎑까지의 신호전력을 최대치가 나타나는 기간을 포함하는 3초 동안 측정한 평균 실효값으로 한다.

또한 불요송출레벨(4㎑이상)은 4㎑폭으로 하여 아날로그 음성주파수 대역폭에서의 전력보다 4㎑당 20dB씩 낮게 되어야 한다고 규정하고 있다.

따라서 단말장치를 전화망에 접속하려면 이러한 송출전력 제한 규정의 준수 여부를 측정을 통하여 확인하여야 한다.

제1도는 종래의 송출레벨 측정장치의 블럭도이다.

직류전류 공급회로(10)을 사용하여 단말장치(20)을 동작시키며, 대역통과필터(30)를 사용하여 단말장치(20)에서 송출되는 신호전력을 4㎑폭으로 일반적인 송출레벨(음성주파수 대역) 및 불요송출레벨(4㎑ 이상 대역)로 나누어서 측정할 수 있다.

또한 디지탈 신호를 송수신하는 장치에서는 디지탈 신호의 종류에 따라 송출전력이 변하므로 BERT(50)를 이용하여 송신하는 데이타 패턴을 여러가지로 만들어 측정한다.

이 방법에서는 오실로스코프(40) 상에서 나타난 파형을 육안으로 관찰하여 최대레벨 및 평균레벨을 측정한다.

따라서 기술기준에서 규정한 정해진 시간(최대레벨을 구하기 위해서 필요한 시간 300㎳ 또는 평균레벨을 구하기 위해서 필요한 시간 3초) 동안의 평균 실효전력을 정확히 측정하기가 곤란하다.

종래의 송출전력레벨 측정장치에서 정확한 측정이 어려운 이유는 최대레벨과 평균레벨을 측정하기 위해서 필요한 순간 최대 전력이 발생하는 시점을 육안으로 관찰하여 측정하기 때문이다.

송출전력의 최대레벨 및 평균레벨을 정확히 측정하기 위해서는 순시 전력이 최대가 되는 시점을 포함하는 일정한 시간(300㎳ 또는 3초) 동안의 평균전력 중에서 최대값을 택하는 방법에 의해 발생하는 오차를 최소한 줄여야 한다.

따라서, 본 발명은 순시 전력이 최대가 되는 시점을 정확히 측정하므로 송출신호의 전력을 정확히 측정할 수 있는 전화회선상의 송출전력 레벨의 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 단말장치와 연결되어, 상기 단말장치에서 송출되는 신호를 측정하고자 하는 주파수대역의 신호로 처리하는 대역통과필터와, 상기 대역통과필터를 통과한 신호를 제곱하여 전력을 구하는 제곱회로와, 정해진 단위지연시간의 적분시간동안 적분시작점을 단위지연시간만큼 순차적으로 지연시켜 단위지연시간을 정하는 기준주파수 클럭발생회로와, 상기 클럭발생회로의 기준주파수 클럭신호에 의거한 단위지연시간 만큼 적분 시작 시간을 순차적으로 지연시켜 가면서 적분기의 적분 시작 제어신호를 발생하는 적분기 제어용 타이밍 발생회로와, 상기 적분기 제어용 타이밍 발생회로의 적분기 제어신호에 의하여 상기 제곱회로에서 출력된 신호를 병렬 연결된 다수의 적분기에 의해 병렬 적분 처리하는 N+1개 병렬 적분기와, 상기 N+1개 병렬 적분기를 통해 출력된 적분값을 시간축 상에 나란히 배열하는 아날로그 멀티플렉서와, 상기 아날로그 멀티플렉서에 의해 처리된 신호에서 가장 큰 레벨값을 갖는 신호 성분을 검출하는 첨두지 검출회로 및 상기 첨두치 검출회로의 출력을 아날로그 신호로 표시하는 아날로그 표시장치와, 상기 첨두치 검출회로의 신호 성분을 아날로그에서 디지탈로 변환하는 A/D 변환기 및 상기 A/D 변환된 신호를 디지털로 표시하는 디지털 표시장치로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 따른 송출전력 레벨의 측정장치의 구성도이다.

제2도에서, 100은 대역통과필터, 200은 제곱회로, 300은 기준주파수 클럭발생회로,400은 적분기제어용 타이밍 발생회로 및 N+1개 병렬적분기, 500은 아날로그 멀티플렉서, 600은 첨두치 검출회로, 700은 A/D 변환기, 800은 아날로그 표시장치, 900은 디지탈 표시장치를 각각 나타낸다.

단말장치에서 송출되는 신호전력(제4도 참조)은 제5도와 같은 특성을 갖는 대역통과필터(100)를 통과시켜 측정하고자 하는 주파수대역(음성주파수대역 및 불요송출레벨)을 갖는 신호(제6도)로 만든다.

상기 대역통과필터(100)를 통과한 신호는 제7도와 같은 제곱회로(승산기)(200)를 통하여 전력을 나타낸다.

최대레벨 및 평균레벨 측정을 위한 적분시간은 각각 300㎳, 3초이다.

그러나 최대전력 및 평균전력을 구하기 위한 적분 시작점을 미리 알 수가 없다.

따라서 제8도에 도시된 바와 같이 기준주파수 클럭 발생회로(300)에서 정해진 단위지연시간의 N배에 해당하는 적분시간동안 적분시작점을 계속 단위지연시간 만큼 순차적으로 지연시켜 N+1개 병렬적분기를 동작시키고 각 적분기의 출력중 가장 큰 값을 택한다.

적분시간과 단위지연시간만을 고려한다면 최대전력과 평균전력을 추출하는데 필요한 적분기의 갯수는 N개이지만 실제로 적분결과를 추출하고 리셋하는데에 걸리는 시간을 고려하여 한 개의 적분기를 더 추가한 N+1개 병렬적분기를 사용한다.

N을 결정하는 방법은 N을 크게 할수록 적분구간이 세밀하게 설정되어 최대전력 및 평균전력을 정확히 구할 수 있으나 소요되는 적분기의 수가 N+1개로 되어 하드웨어가 복잡해진다.

병렬 처리된 신호전력의 적분값은 제9도와 같은 아날로그 멀티플렉서를 통하여 시간축 상에 나란히 배열된다.

상기 아날로그 멀티플렉서에 의해 처리된 신호는 첨두치 검출 회로(제10도 참조)를 이용하여 가장 큰 레벨값을 갖는 신호 성분을 검출한다.

첨두치 검출회로는 이전 신호 레벨보다 큰 신호성분 레벨이 나타낼 때에만 커패시터가 충전되어 가장 큰 레벨값을 갖는 신호성분을 검출할 수 있다(제11도 참조).

상기 첨두치 검출회로의 출력은 표시장치를 통해 나타난다.

제3도는 본 발명에 따른 신호 처리의 흐름도이다.

단말장치에서 송출되는 신호전력은 대역통과필터(110)를 통과시켜 측정하고자 하는 주파수대역(음성주파수대역 및 불요송출레벨)을 갖는 신호로 만든다.

대역통과필터를 통과한 신호는 제곱회로(210)를 통하여 전력을 나타내게 된다.

기준주파수 클럭 발생회로에서 정해진 단위지연시간의 N배에 해당하는 적분시간동안 적분 시작점을 계속 단위지연시간(310) 만큼 순차적으로 지연시켜 가면서 N+1개 병렬적분기(410)를 동작시켜 제곱화된 신호를 병렬 적분 처리한다.

병렬 적분 처리된 신호전력의 적분값은 아날로그 멀티플렉서(510)를 통하여 시간축 상에 나란히 배열된다.

첨두치 검출회로(610)를 이용하여 아날로그 멀티플렉서를 통과한 신호의 적분값들 중에서 가장 클 레벨값을 갖는 신호성분을 검출한다.

첨두치 검출회로를 통과한 신호는 표시장치(710)에 나타난다.

이 과정에서 아날로그/디지탈 변환기를 사용한다면 디지탈 데이타로 표현될 것이다.

종래 측정방법과는 달리 본 발명은 오실로스코프 상에서 나타난 파형을 육안으로 관찰하여 순시 전력이 최대가 되는 시점을 포함하는 일정한 시간 동안 실효 평균전력을 인위적으로 구하지 않고 송출전력의 순시전력이 최대가 되는 시간 구간을 찾아내기 위하여 시작하는 시점을 계속 지연시켜 가면서 변화시키는 슬라이딩 적분방법을 사용하였다

그러므로, 본 발명은 종래의 송출전력레벨 측정장치에 비해 오차를 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 단말장치와 연결되어, 상기 단말장치에서 송출되는 신호를 측정하고자 하는 주파수대역의 신호로 처리하는 대역통과필터; 상기 대역통과필터를 통과한 신호를 제곱하여 전력을 구하는 제곱회로; 정해진 단위지연시간의 적분시간동안 적분시작점을 단위지연시간 만큼 순차적으로 지연시켜 단위지연시간을 정하는 기준주파수 클럭발생회로; 상기 클럭발생회로의 기준주파수 클럭신호에 의거한 단위지연시간 만큼 적분 시작 시간을 순차적으로 지연시켜 가면서 적분기의 적분 시작 제어신호를 발생하는 적분기 제어용 타이밍 발생회로; 상기 적분기 제어용 타이밍 발생회로의 적분기 제어신호에 의하여 상기 제곱회로에서 출력된 신호를 병렬 연결된 다수의 적분기에 의해 병렬 적분 처리하는 N+1개 병렬적분기; 상기 N+1개 병렬적분기를 통해 출력된 적분값을 시간축 상에 나란히 배열하는 아날로그 멀티플렉서; 상기 아날로그 멀티플렉서에 의해 처리된 신호에서 가장 큰 레벨값을 갖는 신호성분을 검출하는 첨두치 검출회로; 및 상기 첨두치 검출회로의 출력을 아날로그 신호로 표시하는 아날로그 표시장치; 상기 첨두치 검출회로의 신호성분을 아날로그에서 디지털로 변환하는 A/D 변환기; 상기 A/D 변환된 신호를 디지털로 표시하는 디지털 표시장치로 구성된 것을 특징으로 하는 전화회선상의 송출전력레벨의 측정장치.
2. 제1항에 있어서, 최대전력과 평균전력을 구하는데 있어서 실제 적분결과를 추출하고 리셋하는데 걸리는 시간을 위해 N+1개의 적분기를 사용하고, 송출전력의 순시전력이 최대가 되는 구간을 찾아내기 위하여 기준주파수 클럭 발생회로에서 정해진 단위지연시간의 N배의 적분시간동안 적분시작점을 계속 지연단위시간 만큼 순차적으로 지연시켜 적분기를 동작시키고, 아날로그 적분기를 사용하여 각 적분기의 출력중 가장 큰 값을 택하는 슬라이딩 적분방법을 사용하는 것을 특징으로 하는 전화회선상의 송출전력레벨의 측정장치.