SU1008914A1 - Устройство автоматического контрол амплитудно-частотных характеристик каналов св зи при наличии помех - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧ.ЕС КОГО КОНТРОЛЯ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК. КАНАЛОВ СВЯЗИ ПРИ НАЛИЧИИ ПОМЕХ, содержащее первый пороговый блок, последовательно соединенные генератор сетки частот и первый блок компенсации отклонени  остаточного затухани , первый выход которого соединен с входом пр мого канала то- / нальной частоты, причем второй выход генератора сетки частот соединен с входом формировател  синхроимпульсов, пе{ вый выход которого подключен к входу пр мого канала передачи данных, второй выход первого блока компенсации откл нени  остаточного затухани  и первый выход второго блока компенсации отклонени  остаточного затухани  подключены к блоку регистрации, выход обратного кана- . ла передачи данных по1ислючен к второму входу первого блока ксшпенсации отклонени  остаточного затухани , второй -пороговый блок и блок образовани  шлейфа, выход которого подключен к входу обратного канала тональной частоты, о т л и (Чающеес  тем, что, с целью по .вышени  точности контрол  в услови х интенсшэнь1х импульсных и флуктуационных псмех, в него введены перестраиваемый селектор передачи, цифровой интегратор . передачи, перестраиваемый селектор прин ема и цифровой интегратор , чем к выходу обратного канала тональной частоты подсоединен первый вход второго блока компенсации отклонени  остаточного затухани , второй выход которого соединен с первым входом перестраиваемого селектора приема, второй вход которого подключен к второму выходу формировател  синхроимпульсов, а выход ж) к входу первого порогового блока, которого соединен с входом ци(§ рового интегратора приема, выход последнего подключен к второму входу второго блока компенсации отклонени  :остаточного затухани , третий выход формировател  синхрот(пульсов соед|Енен с третьим входом первого блока к(Л1енсации отклонени  остаточного за- . тухаки , к выходу, пр мого канала тональной частоты подсоединен первый вход эо. перестраиваемого селектора передачи, вгок рой вход которого соединен с вторым вы- со ходе пр мого канала переда 1и данных, .первый выход которого подключен к первому входу блока образовани  шлейфа, а выход перестраиваемого селектора передачи соединен с вторым входом блока образовани  шлейфа, а также через второй пороговый блок подключен к вхрау цифрового интегратора передачи, .вйход которого соединен с входом обратного .кайала передачи данных.

Description

Изобретение относитс  к многоканаль ной св зи и может использоватьс  при автоматических измерени х в каналах тональной частоты. Известно устройство дл  автоматичео кого контрол  амплитудно-частотных и амплитудных характеристик каналов тональной частоты, содержащее в передающей части последовательно соединенные генератор частот и удлинитель, первый порЬговый блок и распределитель вида измерений, формирователь стартового импульса, формирователь кода канала, первый дополнительный удлинитель, решающий блок, блок регистрации и дополнительный коммутатор каналов, а в приемной части - коммутатор каналов, второй пороговый блок и блок образовани  шлейфа, второй дополнительный удли нитель, второй решающий блок, допол нительный распределитель вида измерений и блок приема и контрол  кода канала хП. Однако известное устройство обладае недостаточной точностью контрол  проиес са измерени . Цель изобретени  - повышение точнос ти контрол  в услови х интенсивных импульсных и флуктуационных помех. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство автоматическог ) контр л  амплитудно-частотных характеристик каналов св зи при наличии помех, .содержащее первый пороговый блок, последова тельно соединенные генератор сетки частот и первый блок компенсации отклонени  остаточного затухани , первый выход которого соединен с входом пр мого канала тональной частоты, причем второй выход генератора сетки частот соединен с входом формировател  синхроимпульсов , первый выход которого подключен к входу пр мого канала передачи данных второй выход первого блока компенсации отшюнени  остаточного затухани  и первый выход второго блока; компенсации отклонени  остаточного затухани  подключены к блоку регистрации, выход обратного канала передачи данных подключен к второму входу первого блока компенсации отклонени  остаточного зату хани , второй пороговый блок и блок образовани  шлейфа, выход которого подклк чен к входу обратного канала тональной частоты, введены перестраиваемый селек тор передачи, цифровой интегратор передачи , перестраиваемый селектор приема и цифровой интегратор приема, причем к Bf.ixony обратного канала тональной чаототы подсоединен вход второго блока компенсации отклонени  остаточного затухани , второй выход которого соединен с первым входом перестраиваемого селектора приема, второй вход которого подключен к второму выходу формироват&л  синхроимпульсов, а выход подключен к входу первого порогового блока, выход которого соединен с входом цифрового интегратора приема, выход последнего подключен к. второму входу второго блока ксаипенсации отклонени  остаточного затухани , третий выход формировател  синхроимпульсов соединен с третьим входом первого блока компенсации отклонени  остаточного затухани , к выходу пр мого канала тональной частоты подсоединен первый вход перестраиваемого селектора передачи, второй вход которого соединен с вторым выходом пр мого канала передачи данных, первый выход которого подключен к первому входу блока образовани  шлейфа, а выход перестраиваемого селектора передачи соединен с вторым входом блока образовани  шлейфа, а также через второй пороговый блок подклк чен к входу цифрового интегратора передачи , выход которого соединен с входом обратного канала передачи данных. На чертеже приведена структурна  электрическа  схема предлагаемого устройства . Устройство содержит генератор 1 сетки частот, первый блок 2 компенсации отклонени  остаточного затухани , пр мой канал 3 тональной частоты, перестраиваемый селектор 4 передачи, второй пороговый блок 5, цифровой интегратор 6 передачи, пр мой канал 7 передачи данных , обратный канал 8 передачи данных, блок 9 образовани  шлейфа, формирователь 10 синхроимпульсов, обратный канал 11 тональной частоты, перестраиваемый селектор 12 приема, второй блок 13 компенсации отклонени  остаточного затухани , первый пороговый блок 14, цифровой интегратор 15 приема, блок 16 регистрации. Устройство работает следующим образсж . Рассмотрим пример измерени  по отдельности затухани  пр мого 3 и обратного 11 каналов тональной частоты (ТЧ) на одной из измерительных частот в диапазоне (0,3-3,4) кГц. Генератор 1 сбтки частот вырабатывает тональную измерительную частоту заданного номинального уровн , который поступает на вход первого блока 2 компенсации отклонени  остаточного затухани . Затухание этого блока измен ет,с  дискретно и остаетс  посто ннь1м в течение интервала времени, задаваемого фops«иpoвaтeлeм 1О синхроимпульсов. С выхода первого блока 2 компе нсации отклонени  остаточного затухани  измерительна  частота поступает на вход пр мого канала 3 ТЧ, пройД  по которому синусоидальный сигнал очтцаетс  от помех с п(дощью перестр аиваемого селектора 4 передачи. В составе этого бло ка имеетс  узкополосный резонансный усилитель, центральна  частота которого дискретно перестраиваетс  по заданной программе в зависимости от того, на какой из измерительных частот в данный момент совершаетс  контроль АЧХ пр мого и обратного каналов ТЧ 3 и 11. Управл ющие сигналы дл  дискретной перестройки частоты селектора 4 поступают от формировател  1О синхроимпуль сов с выхода пр мого канала 7 передачи данных. Коэффициент передачи по напр жению перестраиваемого селектора 4 передачи совместно с вторым пороговым блоком 5 поддерживаетс  строго посто нным во всем диапазоне тональных измерительных частот (0,3-3,4) кГи. С помощью перестраиваемого селектора 4 достигаетс  независимое корректирование АЧХ второго порогового блока 5 на каждой измерительной частоте. Благодар  этому отклонени  АЧХ от , фиксируемые в блоке 16 регистрации, могут быть отнесены только к пр мому 3 каналу ТЧ а блок 5 и перестраиваемый селектор 4 никаких заметных дополнительных погрешностей не внос т. С помощью перестраиваемого селекто ра 4 передачи удаетс  существенно сузи полосу пропускани  в сравнении с полосой канала ТЧ (0,3-3,4) кГц и повысит отношение сигнал/шум на входе второго порогового блока 5. Ширина подосы частот около каждой измерительной частоты должна выбиратьс  из компромиссных соображений. С одной стороны сужение полосы частот повышает помехоустойчивость измерений амплитудно-частотных характеристик канала св зи. С другой стороны сужение полосы частот сопровож даетс  увеличением времени нарастани  сигнала в перестраиваемом селекторе 4, и как следствие, приводит к увеличению времени измерений на каждой-частоте. Нетрудно показать, что дл  резонансной системы в виде одиночного параллельного колебательного контура в составе селектора 4, св зь между временем нарастани  колебаний в контуре uitjcrOo величины 0,99 от значени  установившегос  уровн  и полосой пропускани  контура йР имеет вид. Чст др . При выборе ширины полосы пропускани  контура Д F пор дка 1ОО Гц врем  нарастани  колебаний на входе второго порогового блока 5 составит пор дка 15 м/с. При этом помехозащищенность измерений увеличитс  примерно в ЗО рез, поскольку в это же число раз снизитс  мощность шумов на входе второго порогового блока 5 из-за пропорционального сокращени  полосы измерени  ДР в сравнении со всей полосой пр мого канала , 3 ТЧ. Это очень существенный ш 1игрыш, особенно при условии, что каналы ТЧ могут быть организованы не только по кабельным лини м св зи, но и по ЛЭП, где уровень помех выше на 2О дБ. Кроме того в соответствии с МККТТ уровень сигнала должен быть занижен при измерени х по сравнению с номинальным на (8-10) дБ во избежание перегрузок канала ТЧ. В этих услови х ос бенно важно прин ть, все меры по повышению отношени  сигнал/шум на выходе канала ТЧ. Очищенный от ncHviex в перестраиваемом селекторе 4 передачи сипнал измерительной частоты сравниваетс  с фиксированным пороговым уровнем во втором пороговслл блоке 5. Этот блок выполнен по схеме триггера Шмитта с термостабилизированным порогом. По результатам сравнени  уровн  сиг1шла с порогом выноситс  решение о том, в какую сторону следует дискретно изменить затухание первого блока 2 компенсации отклонени  отстаточного затухани  с тем, чтобы уровень сигнала на входе второго порогового блока 5 приблизилс  к пороговому уровню. Дл  защиты от мощных импульсных помех, которые могут возникнуть в пр мом канале 3 ТЧ во вре- м  к(/1мутацни из-за переходов из других каналов ТЧ,.в дополнение к перестраиваемому селектору 4 передачи предусмотрен еще и цифровой интегратор G передачи. Прежде, чем вынести решение о том, состо лось или нет превышение порогового уровн , в цифровом интеграторе 6 передачи происходит подсчет и накопление до заданной величины количества импульсов прев).1шени  1Ю1юга 160 за фиксированное врем . Если уровень сигнала действительно выше порогового , на выходе второго порогового блока 5 возникает периодическа  последовательность импульсов превышени  порога , частота следовани  которых совпадает с частотой сигнала. Если же уровень сигнала фактически ниже порогового,а превышени  порога случайны и вызываютс  одиночными кратковременными импульсами помехи, в этом случае накоплени  количества пре вышений до заданного числа не произо дет и на выходе цифрового интегратора 6 передачи в конце интервала наблюдени  будет вынесено правильное решение 0том, что сигнал выше порога. Это решение в виде уровн  О передаетс  методсм частотной модул ции по обратному каналу 8 передачи данных с выхода которого после демодул ции поступит на управл ющий вход первогх блока 2 компенсации отклонени  остаточного затуханий и дискретно автоматически снизит величину его затухани  на одну логари4 мическую градацию. Так, например, если на первом этапе измерений при взвешивании уровн  сигнала затухание .по напр жению первого блока 2 компенсации отклонени  остаточного затухани  составл ло 6,4 дБ, то после вынесени  решени  об отсутствии превышени  порога, затухание будет снижено до 3,2 дБ вплоть до окончани  второго взвешивани , затем до 1,6 дБ, 0,8 дБ и т.д. до тех пор, пока не придет по обратному каналу 8 передачи данньтх в виде, уровн  информаци  о том., что превышение порога во втором пороговом блоке 5 состо лось. В этом случае затухание первого блока 2 компенсации отклонени  остаточного затухани  будет дискретно увеличено на одну более .мелкую градацию и вновь продолжитс  сра& нение измерительного сигнала с порогогвым уровнем. 1При этом уровень сигнала с каждым очередным взвешиванием будет все точнее приближатьс  к пороговому и так будет продолжатьс  вплоть до изменени  затухаемого первого блока 2 компе сашш отклонени  остаточного затухани  на величину последней, самой мелкой гра дации. Эта градаци  определ ет точность измерений в пр мом канале 3 ТЧ н прин та в устройстве, равной 0,2 дБ. Всего происходит шесть взвешиваний, с помощь которых уточн етс  одна из 2 64-х градаций затухани  первого блока 2 4 пексаиш отклонени  остаточного затухани  в диапазоне затуханий (0-12,6) дБ со средней погрешностью Т)О,1 дБ и максимальной погрешностью не более +0,2 дБ. Интррвал между соседними взвешивани ми выбираетс  большим, чем врем  распространени  сигнала по линии св зи (максимальной из контролируемых длин:.) в оба кониа, включа  сюда запаздывание на установление колебаний в резонансных системах генератора 1 сетки частот и. перестраиваемого селектора 4 передачи, а также, включа  задержку на прин тие решени  в цифровом интеграторе 6 передачи и задержку на изменение затухани  первого блока 2 компенсации отклонени  остаточного затухани . Дл  линий св зи длиной не более L 250О км врем  ш одно взвешивание выбрано равным f 62,5 мс. Соответственно,, врем  измерени  затухани  пр мого канала 3 ТЧ на одной измерительной частоте получаетс  равным 0,375 с. Информаци  о затухании пр мого канала 3 ТЧ на данной измерительной частоте оказываетс  зафиксированной в одном из 64-х состо ний первого блока 2 компе сации отклонени  остаточного затухани , откуда она переноситс  в блок 16 регистрации . Эта информаци  фиксируетс  на индикаторах блока 16 регистрации непосредственно в дБ Иьсоответствует уровню на выходе пр мого канала 3 ТЧ, который мог быть измерен оператором на да льнем конце канала св зи на данной измерительной частоте. После окончани  измерений в пр мом канале 3 ТЧ начинаютс  аналогичные измерени  в обратном канале 11 ТЧ. На них отводитс  0,125 с, всего же в устройстве измерени  на одной частоте занимают 0,5.0 при условии, что Ц 2500 км. В окончани  измерений в пр мом канале 3 ТЧ на его выходе в тече-. ние 0,125 с поддерживаетс  уровень измерительного сигнала, близкий к пороговому со средней погрешностью пор дка 1 ;FO,1 дБ и максимальной погрешностью не более +0,2 дБ, что соответ ствует наименьшей дискретной градации измер емых затуханий. С выхода пр мого канала 3 ТЧ уровень, близкий к номинальному с погрешностью не более 0,2дБ; подаетс  на первый вход блока 9 образон вани шлейфа, на второй вход которого поступает управл ющий сигнал с выхода пр мого канала 7 передачи данных.

Управл ющий сигнал поступает от форМ1фовател  10 синхроимпупьсов в момент окончани  измерений в пр ток канале 3 ТЧ. В. этот момент образуетс  шлейф с выхода пр мого канала 3 ТЧ на вход обратного канала 11 ТЧ через транзитный удлинитель с затуканием 17,4 дБ в составе блока 9 образовани  шлейфа. Благодар  шлейфу отпадает необходимость создани  генераторного оборудовани  на периферийн(( пункте устройства, что способствует предельному jTipomemiro периферийного пункта. Это особенно сутцест BeHHOv если учесть, что на один центральный пункт устройства могут приходитьс  дес тки периферийных пунктов.

СтабильньШ уровень измерительной частоты с погреш1 рстью не более + 0,2 дБ поступает по шлейфу на вход обратного канат 11 ТЧ,с выхода которо го через второй блок 13 компенсации-отклонени  остаточного затухани  поступает на перестраиваемый селектор 12 приема . С его выхода измерительный сравниваетс  с фиксированным пороговым уровнем в первом пороговом блоке 14. По результатам сравнени  в ци4 ровом интеграторе 15 приема выноситс  решение о том, в какую сторону следует дискретно автоматически изменить затухание второго блока 13 компенсации отклонени  остаточного затухани  с тем, чтобы уровень сигнала на его выходе постепенно приближалс  к поротчэвому. Назначение и устройство блоков, 1215 , приема полностью аналогично назначению блоков 2,4,5 и 6 передачи. Отличие заключаетс  только в уровн х порога блоков 5 и 14, а также в скорооти взвешиваний на передаче и на приеме . Уровень порога на передаче оказалс  выше, чем на. приеме, поскольку на входе пр мого канала 3 ТЧ имеетс  возможность повышени  уровн  за счет снижени  затухани  первого блока 2 ком пенсации отклонени  остаточного затухани  по мере увеличени  затухани  пр мого канала 3 ТЧ. На вход обратного канала 11 ТЧ по шлейфу поступает фиксированный номинальный уровень, увеличение затухани  обратного канала 11 ,ТЧ к(лпёнсируетс  только снижением затухани  второго блока 13 кс.пенсаиии отклонени  остаточного затухани  до тех пор, пока уровень на его выходе не достигнет порога в первом noporojBOM блоке 14 со средней погрешностью +0,2 дБ. Погрешность из

мерений в обратном канале 11 ТЧ увеличиваетс  вдвое по сравнению с пр мык каналом 3 ТЧ и объ сн етс  дискретностью

регулировки затухани  первого блока 2 компенсации отклонени  остаточного затухани  и св занной с этим погрешностью установки уровн  по шлейфу на входе обратного канала 11 ТЧ.

Благодар  тому, что и второй блок 13 ксж1пенсации отклонени  остаточного затухани  и цифровой интегратор 15 приема расположены оба на центральном пункте устройства, скорость взвешиваний на приеме можно существенно повысить иэ-оа исключени  задержки на распространение сигнала по линии св зи с центрального пункта на периферийный и обратно.

На приеме сохран етс  только задержка , вызванна  нарастанием измерительно сигнала в перестраиваемом селекторе 12приема, а также задержка на подсчет и накопление импульсов превышени  порога до прин ти  решени  в цифровом интеграторе 15 приема и задержка на изменение затухани  второго блока 13 компенсации отклонени  остаточного затухани . В результате на одно взвешивание на приеме затрачиваетс  втрое меньше времени, чем на передаче. Если длина линии св зи L 2500 км, врем , отводимое на измерени  в пр мом канале 3 ТЧ, должно увеличиватьс  в U / 25ОО раз, а врем , отводикЛзе на измерени  в обратном канале 11 ТЧ, практически окажетс  неизменным при любом значении- U . Информаци  о затухании обратного канала 11 ТЧ на данной измерительной . частоте оказываетс  зафиксированной в одном из 64-х состо ний второго блока 13компенсации отклонени  остаточного затухани , откуда она переноситс  в конце 0,5 секундного цикла измерений в блок 16 регистрации. Таким образом, на И1щикаторах блока 16 фиксируютс  ь дБ по отдельности затухани  пр мого 3 и обратного 11 каналов i ТЧ на данной измерительной частоте. Измерени  на других частотах совершаютс  аналогично вышеописанному. Ввод результатов измерений в ЭВМ позвол ет накапливатьв течение длител ного времени информацию- о состо нии ка-г налов ТЧ, собирать статистический материал , прогнозировать состо ние канала и принимать оперативные меры по устранению неисправностей в нём. Таким образом-, предПагаемое устрой-. ство позвол ет повысить точность контро91006 14 10

л  в услови х интенсивных и фпук-блоков на каждой, измерительной частуациойных помех, а также осущест- тоте, чем достигаетс  установление вп ть независимое корректированиезависимости точности измерений от

первого и второго пороговых чтастоты.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ АМПЛИТУД НО-ЧАСТОТ- подключен к второму выходу формироваНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК. КАНАЛОВ СВЯЗИ ПРИ НАЛИЧИИ ПОМЕХ, содержащее первый пороговый блок, последовательно соединенные генератор сетки частот и первый блок компенсации отклонения остаточного затухания, первый выход которого соединен с входом прямого канала тональной частоты, причем второй выход генератора сетки частот соединен с входом формирователя синхроимпульсов, первый выход которого подключен к входу прямого канала передачи данных, второй выход первого блока компенсации отклонения остаточного затухания и первый выход второго блока компенсации отклонения остаточного затухания подключены к блоку регистрации, выход обратного кана- . ла передачи данных подключен к второму входу первого блока компенсации отклонения остаточного затухания, второй пороговый блок и бцок образования шлейфа,' выход которого подключен к входу обратного канала тональной частоты, отливающееся тем, что, с целью повышения точности контроля в условиях интенсивных импульсных и флуктуационных помех, в него введены перестраиваемый селектор передачи, цифровой интегратор передачи, перестраиваемый селектор приема н цифровой интегратор приема, причем к выходу обратного канала тональной частоты подсоединен первый вход второго блока компенсации отклонения остаточного затухания, второй выход которого соединен с первым входом перестраиваемого селектора приема, второй вход которого теля синхроимпульсов, а выход подключен к входу первого порогового блока, . выход которого соединен с входом цифрового интегратора приема, выход последнего подключен к второму входу второго блока компенсации отклонения остаточного затухания, третий выход формирователя синхроимпульсов соединен с третьим входом первого блока компенсации отклонения остаточного за- > . тухания, к выходу, прямого канала тональной частоты подсоединен первый вход перестраиваемого селектора передачи, вточ рой вход которого соединен с вторым вы-'· ходом прямого канала передали данных, . .первый выход которого подключен к первому входу блока образования шлейфа, а выход перестраиваемого селектора передачи соединен с вторым входом блока образования шлейфа, а также через второй пороговый блок подключен к вхрду ’ цифрового интегратора передачи, в&ход которого соединен с входом обратного канала передачи данных.

   •X. со г*

   1 1000914 2