SU1167743A1 - Способ контрол прерываний по полезному многоканальному сигналу в многоканальных лини х св зи и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

1. Способ контрол  прерываний по пoлeзнo fy многоканальному сигналу в многоканальных лини х св зи, заключающийс  в том, что в пункте контрол  ответвл ют часть энергии полезного сигнала, обрабатывают ответвленную часть энергии полезного сигнала и регистрируют результаты обработки, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  возможности контрол  прерываний при нестационарном полезном сигнале и одновременного уменьшени  минимальной дпительности обнаруживаемых прерываний за счет сокращени  времени анализа, при обработке уменьшают дисперсию ответвленой части полезного сигнала путем формировани  нескольких его копий, сдвинутых на интервалы времени, превьпнающие радиус автокоррел ции флуктуирующей компоненты огибающей исходного полезного сигнала, выбора в каждый момент наибольшего сигнала из нескольких его копий и усреднени  модул  вьйранного сигнала за врем , меньшее заданной минимальной длительности t мин прерьгоани , подлежащего обнаружению, затем сравнивают обработанный С1п:нал с автоматическим регулируемым пороговым уровнем и по результату сравнени  принимают решение о наличии прерывани , а также определ ют его длительность , причем автоматически регулируемый пороговый уровень получают путем вторичного усреднени  модул  выбранного ранее сигнала за интервал времени, намного превьшзающий минимальную длительность прерывани  С мин. сл 2. Устройство дл  контрол  прерываний по полезному многоканальному сигналу D многоканапьнь1х лини х св зи, содержащее в пункте контрол  ответвитель части энергии . полезного сигнала и регистрирующий блок, отличающеес  тем, что введены блок уменьшени  дисперсии , блок регулируемого порога и решающий блок, при этом выход ответ 1 вител  части энергии полезного сигнала подключен к входу блока умень шени  дисперсии, состо щего из де4 текторов, последовательно соединенZfS ных фильтра верхних частот, вход которого  вл етс  входом блока уменьшени  дисперсии, и многоотводной линии задержки, последовательно соединенных блока выбора наибольшего значени  сигнала и интегратора, вы .ходы многоотводной линии задержки через детекторы соединены с входами блока выбора наибольшего значени  сигнала, а выход интегратора, кото

Description

рый  вл етс  выходом блока уменьшени  дисперсии, подключен к первому входу решающего блока и к входу блока регулируемого порога, состо щего из формировател  порогового уровн  и последовательно соединенных интегратора, порогового элемента и коммутатора, второй и третий 11677 3 входы которого соединены соответственно с выходами интегратора и формировател  порогового уровн , а выход коммутатора, который  вл етс  выходом блока регулируемого порога, подключен к второму входу решающего блока, выход которого подключен к входу регистрирующего блока.

1

Изобретение относитс  к технике радио и проводной св зи и может использоватьс  дл  автоматического обнаружени  и оценки прерываний в многоканальных системах св зи и управлени .

Известен способ контрол  прерываний йо полезному многоканальному сигналу в многоканальных лини х св зи, заключающийс  в том, что в пункте контрол  ответвл ют часть энергии полезного сигнала, обрабатьшают ответвленную часть энергии полезного сигнала и регистрируют результаты обработки, а также известно устройство дл  осуществлени  этого способа, содержащее в пункте контрол  ответвитель части энергии полезного сигнала и регистрирующий блок lj

Однако известный способ не обеспечивает возможность контрол  преры .ваний принестационарном полезном сигнале и имеет большзто длительность обнаружени  прерываний.

Цель изобретени  - обеспечение возможности контрол  прерываний при нестационарном полезном сигнале и одновременное уменьшение минимальной длительности обнаруживаемых прерываний за счет сокращени  времени анализа.

Цель достигаетс  тем, что согласно способу контрол  прерываний по полезному многоканальному сигналу в многоканальных лини х св зи, заключающемус  в том, что в пункте контрол  ответвл ют часть энергии полезного сигнала, обрабатывают ответвленную часть энергии полезного .сигнала и регистрируют результаты обработки, при обработке уменьшают дисперсию

ответвленной части полезного сигнала путем формировани  нескольких его копий, сдвинутых на интервалы времени, превьшхающие радиус автокоррел ции флуктуирующей компоненты огибающей исходного полезного сигнала , выбора в каждый момент наибольшего сигнала из нескольких его копий « усреднени  модул  выбранного сигнала за врем , меньшее заданной минимальной длительности мин прерывани , подлежащего обнаружению, затем сравнивают обработанный сигнал с автоматически регулируемые

пороговым уровнем и по результату сра внени  принимают решение о наличии прерывани , а также определ ют его длительность, причем автоматически регулируемый пороговый уровень получают путем вторичного усреднени  модул  выбранного ранее сигнала за интервал времени, намного превышающий минимальную длительность прерывани  с мин.

В устройство дл  контрол  прерываний по полезному многоканальному сигналу в многоканальных лини х св зи , содержащее в пункте контрол  ответвитель части энергии полезного сигнала и регистрирующий блок, введены блок уменьшени ,дисперсии, блок регулируемого порога и решающий блок, при этом выход ответвител  части энергии полезного сигнала

подключен к входу блока уменьшени  дисперсии, состо щего из детекто ,ров, последовательно соединенных фильтра верхних частот, вход которого  вл етс  входом блока уменьшени  дисперсии, и многоотводной линии задержки, последовательно соединенных блока выбора наибольше3

го значени  сигнала и интегратора, выходы многоотводной линии задержки через детекторы соединены с входами блока выбора наибольшего значени  сигнала, а выход интегратора который  вл етс  выходом блока умешени  дисперсии, подключен к первому входу решающего блока и к входу блока регулируемого порога, состо щего из формировател  порогового уровн  и последовательно соединенных интегратора, порогового и коммутатора, второй и третий входь которого соединены соответственно с выходами интегратора и формировател  порогового уровн , а выход коммутатора, который  вл етс  выходом блока регулируемого порога, подключен к второму входу решающего блока, выход которого подключен к входу регистрирующего блока.

На фиг. 1 изображена структурна  электрическа  схема устройства, реализующего предлагаемый способ , на фиг. 2 - эпюры напр жений, по сн ющие принцип предлагаемого способа; на фиг. 3 - то же, в увеличенном временном масштабе (дл  интервала времени АВ).

Устройство дл  реализации предлагаемого способа содержит (фиг. 1) ответвитель 1 части энергии полезного сигнала, блок 2 уменьшени  дисперсии, состо щий из фильтра 3 верхних частот, многоотводной линии 4 задержки, и детекторов 5, - 5„, блока 6 выбора наибольшего значени  сигнала и интегратора 7, решающий блок 8, состо щий из компаратора 9 и элемента согласовани  10, блок 11 регулируемого порога , состо щий из формировател  12 порогового уровн , интегратора 13, порогового элемента 14 и коммутатора 15, регистрирующий блок 16

По части энергии многоканального сигнала, ответвл емой на контролируемой линии св зи, формируют несколько (п на фиг. 2 п 4) копий ответвленного сигнала (фиг. 2 а-г или фиг. За - -г), сдвинутых на интервал времени bt, больший радиуса автокоррел ции t, флуктуирующей компоненты огибающей многоканального сигнала, причем все копии обладают огибающей, полностью подобной огибающей исходного мно677434

гоканального сигнала. Каждую из копий детектируют (преобразование по модулю, фиг. , или . фиг. За -), затем вы бирают наибольший в каждый момент времени из продетектированных сигналов (выбор максимального сигнала фиг. 2 ц или фиг. Зи). Преобразование по модулю может осуществл тьс  как до, так и 10 после многоотводной линии задержки 4 в зависимости от удобства ее построени . На фиг. 2 рассмотрен случай преобразовани  по модулю (детектировани ) после многоотводной линии задержки. Выбранный сигнал с новой огибающей, обладающей меньшей дисперсией, подвергают пер вому усреднению за врем , несколько меньшее требуемой минимальной д и20 тельности мин обнаруживаемого

прерьгоани , что дополнительно снижает дисперсию, обусловленную флуктуирукщей компонентой огибающей многоканального сигнала, но не снижает медленных изменений многоканаль кого сигнала и сохран ет прерьгеани  длительностью мин и больше (сигнал после первого усреднени  показан на и фиг. 2ц или фиг. 3k.).

0 Если в исходном многоканальном сигнале имеютс  интенсивные низкочастотные составл ющие с периодом, большим мин, то дл  снижени  дисперсии, обусловленной этими составл ющими, они отфильтровьшаютс , дл  чего в сигнале, поступающем от ответвител  f, предварительно отфильтровывают нижнюю часть частотного спектра ответвленного многоо канального сигнала. Эта операци  снижает низкочастотные флуктуации выбранного ранее и усредненного сигнала (.усредненный сигнал с предварительной фильтрацией показан

5 на фиг. 2 А или фиг. ЗА). Сигнал с уменьшенной дисперсией, но обладающий медленными вариаци ми, соответствующими медленным изменени м долговременной средней мощности

0 многоканального сигнала и сохоанивший прерьшани  длиннее Гмин, подвергают второму усреднению с временем усреднени  Туер много большим , чем средн   длительность CCD

5 прерываний, наблюдаемых на контролируемой линии, но меньшим, чем радиус автокоррел ции Т долговременных измененийсредней мощности мно5

гоканального сигнала (фиг. 2м или фиг .3м).

С усредненным повторно сигналом, который  вл етс  (в соответствующем масштабе) регулируемым пороговым уровнем, сравнивают полученный ранее сигнал с уменьшенной дисперсией и на основании сравнени  принимают решение о нормальном прохождении многоканального сигнала или ,о понижении его уровн  ниже заданного порогового значени , т.е. о наличии прерьтани . Процесс сравнени  и прин ти  решени  показан на фиг. 2 м- о или фиг. 3 К -о). Если прерывание  вл етс  длительным (отказ) и превышает врем  . повторного усреднени , то регулируемый пороговый уровень замещают фиксированным, пороговым уровнем, соответствующим номинальной мощности многоканального сигнала в данной линии св зи на врем  отсутстви  многоканального сигнала до восстановлени  нормального значени  регулируемого порогового уровн .

Сигнал о прин том решении регистрируют и при необходимости подвергают статистической обработке, отображению на дисплее и другим необходимым операци м или используют в АСУ линии.

Из приведенного описани  операций , реализующих предлагаемый спосо водно что он основан на: ослаблении дисперсии быстро мен ющейс  части (флуктуации), огибающей многоканального сигналаf вы влении медленно мен ющегос  долговременного среднего уровн  многоканального сигнала, который используетс  дл  задани  требуемого значени  порогового уровн  анализа сопоставлении сигнала, обладающего уменьшенной дисперсией, с этим значением долговременного среднего порогового уровн  и на основании Сопоставлени  прин тии решени  о наличии прерываний.

При этом должны выполн тьс  следующие неравенства:

Ту t t. v

.4 -bt.-if

Эти услови  легко выполн ютс  в многоканальных системах даже при задании малых значений с мин пор дка 10 - 10 и меньше, поскольку при реальных многоканальных сигналах Т.. превьш1ает tv на много пор д677436

ков. Существенно, что не требуютс  стационарность многоканального сигнала и прогнозирование (экстрапол ци ) его значений с учетом флуктуа5 ций.

Устройство работает следующим образом.

Часть энергии многоканального сигнала, ответвленна  от контролируемой линии св зи ответвителем 1 (фиг. О, поступает через фильтр 3 верхних частот блока 2 уменьшени  дисперсии на многоотводную линию 4 задержки, котора  создает и ко15 ПИЙ ответвленной части энергии многоканального сигнала, кажда  из которых сдвинута на врем  д t от носительно предыдущей. С отводом многоотводной линии задержки 4

20 сигналы поступают на к1 детекторов 5 5. - 5„ и продетектированные сигналы поступают на блок 6 выбора наибольшего значени  сигнала в каждый данный момент из продетектирован25 ных сигналов.

Если преобразование по модулю осуществл етс  до многоотводной линии задержки 4, то детекторы 5 5 замен ютс  одним детектором,

30 включаемым до многоотводной линии задержки 4,и с выхода многоотводной линии задержки 4,созданные копии уже продетектированного сигнала, также поступают на блок 6 выбора наибольjj шего значени  сигнала из fj сигналов .

Полученна  огибающа  с меньшей дисперсией подаетс  с выхода блока 6 на интенгатор 7, где подвергаетс  усреднению с временем

(0,5 t мин 1ст, мин), что дополнительно уменьшает дисперсию.. Усредненный сигнал подаетс  с интегратора 7 на выход блока 2 уменьшени  дисперсии.

Решающий блок 8 содержит компаратор 9, первьй и второй входы которого соединены с первым и вторым входами решающего блока 8 соответственно, а выход компаратора 9 через элемент согласовани  10 соединен с выходом решающего блока 8.

Усредненный сигнал с малой дисперсией , поступающий с выхода блока

55 2 уменьшени  дисперсии на первьй . вход компаратора 9, сравниваетс  компаратором с регулируемым пороговьтм уровнем, поступающим на второй

7

вход компаратора 9 с выхода блока 11 регулируемого порога. По результату сравнени  компаратор 9 выдает сигнал о наличии прерьгеани , если сигнал на первом входе компаратора 9 опускаетс  ниже регулируемого порогового уровн  на втором входе компаратора. Этот сигнал поступает, через элемент согласовани  10 на вход регистрирующего блока 16, в котором производитс  регистраци  прерывани  и другие необходимые операции по обработке данных о- наличии прерывани .

Сигнал с малой дисперсией, поступающий с выхода блока 2 уменьшени  дисперсии, повторно усредн етс  интегратором 13 блока 11 с временем усреднени  Тнср . Вторично усредненный сигнал на выходе интегратора 13 воспроизводит медленные изменени  долговременной средней мощности многоканального сигнала , но не испытывает флуктуации и не прерываетс  при прерывани х многоканального сигнала, за исключением самых длительных прерьшаний , соответствующих отказам тракта . Сигнал,  вл ющийс  регулируемым пороговым уровнем (в соответствующем масштабе), поступает на пороговый элемент 1А и на первый вход коммутатора 15, нормально на ход щегос  в положении Регулируемый порог, и далее поступает на второй вход компаратора 9 решакщего блока 8. Пороговьй уровень, след щий за медленными изменени ми долговременной средней мощности многоканального сигнала, обеспечивает посто нство относительного уровн , по результатам сравнени  с которым принимаетс  решение о наличии прерывани .

При нормальных значени х усредненного сигнала на выходе интегратора 13 пороговый элемент 14 заперт Если этот сигнал сильно уменьшаетс  в результате длительного прерывани  (отказа), то пороговый элемент 14 выдает сигнал переключени  на управл ющий вход коммутатора 15, последний переключаетс  в положение фиксированный порог и пропускает на свой выход фиксированный уровень, поступающий от формировател  12 порогового уровни, соответсвующего номинальной мощности много677438

канального сигнала в данной линии. Это предотвращает срабатывание решающего блока 8 от шумов, которые поступают на его вход в отсутст- 5 .вие полезного сигнала. Пороговый элемент 14 обладает большим гистерезисом , благодар  чему возвращение его в исходное состо ние происходит лишь после того, как -по окончании 10 длительного перерьгоа (восстановле- ние тракта) сигнал на выходе интегратора 13 вырастет до нормального значени . Только после этого коммутатор 15 переключаетс  снова в нор-. 5 мальное положение Регулируемый порог .

Таким образом, предлагаемьй способ и устройство дают возможность контролировать по прохождению информационного многоканального сигнала прерьгеани  в трактах многоканальной св зи, в том числе короткие прерывани  пор дка долей миллисекунд и менее (в зависимости от числа каналов в системе), без применени  специальных контрольных сигналов.

В предлагаемом способе отпадает требование к стационарности многоканального сигнала и реализаци  0 предлагаемого способа и устройства получаетс  проще, чем в известных способе и устройстве, поскольку не нужна сложна  система прогнозировани  сигнала при быстрых и нерегул рных флуктуаци х мощности многоканального сигнала.

Кроме того, предлагаемьп1 способ приемлем и при относительно малом числе каналов - меньше, чем в изQ вестном способе. Это позвол ет примен ть его дл  контрол  не только телефонного ствола в целом, но и отдельных групп, например третичных .

5 Дл  осуществлени  контрол  не требуетс  применение каких-либо устройств с передающей стороны линии, тракт передачи не загружаетс  дополнительными сигналами и рабоча  Q полоса частот тракта используетс  полностью дл  передачи полезной информации. Пр тменение контрольных сигналов дл  вы влени  прерываний малой длттельности потребовало бы 5 выделени  дл  них большой части рабочей полосы частот тракта, что снизило бы его пропускную способность .

/ И

11 I I

Ч

Фиг./

Claims (2)

1. Способ контроля прерываний по полезному многоканальному сигналу в многоканальных линиях связи, заключающийся в том, что в пункте контроля ответвляют часть энергии полезного сигнала, обрабатывают ответвленную часть энергии полезного сигнала и регистрируют результаты обработки, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности контроля прерываний при нестационарном полезном сигнале и одновременного уменьшения минимальной длительности обнаруживаемых прерываний за счет сокращения времени анализа, при обработке уменьшают дисперсию ответвленой части полезного сигнала путем формирования нескольких его копий, сдвинутых на интервалы времени, превышающие радиус автокорреляции флуктуирующей компоненты огибающей исходного полезного сигнала, выбора в каждый момент наибольшего сигнала из нескольких его копий и усреднения модуля выбранного сигнала за время, меньшее заданной минимальной длительности “с мин прерывания, подлежащего обнаружению, затем сравнивают обработанный сигнал с автоматическим регулируемым пороговым уровнем и по результату сравнения принимают решение о наличии прерывания, а также определяют его длительность, причем автоматически регулируемый пороговый уровень получают путем вторичного усреднения модуля выбранного ранее сиг нала за интервал времени, намного превышающий минимальную длительность прерывания Ъ мин.

2. Устройство для контроля прерываний по полезному многоканальному сигналу η многоканальных ли (/) ниях связи, содержащее в пункте контроля ответвитель части энергии . полезного сигнала и регистрирующий блок, отличающееся тем, что введены блок уменьшения дисперсии, блок регулируемого порога и решающий блок, при этом выход ответвителя части энергии полезного сигнала подключен к входу блока уменьшения дисперсии, состоящего из детекторов, последовательно соединенных фильтра верхних частот, вход которого является входом блока уменьшения дисперсии, и многоотводной линии задержки, последовательно соединенных блока выбора наибольшего значения сигнала и интегратора, выходы многоотводной линии задержки через детекторы соединены с входами блока выбора наибольшего значения сигнала, а выход интегратора, который является выходом блока уменьшения дисперсии, подключен к первому входу решающего блока и к входу блока регулируемого порога, состоящего из формирователя порогового уровня и последовательно соединенных интегратора, порогового элемента и коммутатора, второй и третий

О входы которого соединены соответственно с выходами интегратора и формирователя порогового уровня, а выход коммутатора, который является выходом блока регулируемого'порога, подключен к второму входу решающего блока, выход которого подключен к входу регистрирующего блока.