SU949828A1 - Устройство дл контрол уровн шумов в каналах тональной частоты - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ УРОВНЯ ШУМОВ В КАНАЛАХ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ

1

Изобретение относитс  к технике многоканальной св ви и может использоватьс  при автоматических измерени х в каналах тональной частоты.

известно устройство контрол  уровн  шумов в каналах тональной частоты, содер- 5 жашее последовательно соединенные согласующий блок, выпр митель и пороговый блок, выход которого подключен ко входу первого счетчика через первый элемент совпадени  и ко входу второго счетчика через ю второй элемент совпадени , другой вход которого соединен с другим входом первого элемента совпадени  1.

Однако известное устройство имеет низкую точность .контрол .

Цель изобретени  - повышение точноети контрол .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство контрол  уровн  шумов в каналах тональной частоты, содержаш,ее последовательно соединенные согласующий блок, 20 выпр митель и пороговый блок, выход которого подключен ко входу первого счетчика через первый элемент совпадени  и ко входу второго счетчика через второй элемент совпадени , другой вход которого соединен с другим входом первого элемента совпадени , введены первый и второй дешифраторы , сумматор по модулю два, первый и второй индикаторы и программный блок, при этом п выходов первого счетчика подключены к соответствующим п входам сумматора по модулю два, другие л входов которого, соединены с соответствующими п выходами второго счетчика, вход установки которого объединен с входом установки первого счетчика, выход сумматора по модулю два через второй дешифратор подключен ко входу второго индикатора и к первому входу программного блока, дополнительный выход первого счетчика через первый дешифратор подключен ко второму входу программного блока и ко входу первого индикатора.

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема предлагаемого устройства .

Устройство контрол  уровн  шумов в каналах тональной частоты содержит програмный блок 1, согласующий блок 2, выпр митель 3, пороговый блок 4, первый 5 и второй 6 элементы совпадени , первый 7 и второй 8 счетчики, сумматор 9 по модулю два, первый 10 и второй 11 дешифраторы, первый 12 и второй 13 индикаторы. Устройство работает следующим образом . Во врем  автоматического измерени  амплитудно-частотной характеристики пр мого канала тональной частоты (ТЧ) обратный канал остаетс  свободным, что позвол ет использовать эти моменты времени дл  контрол  в нем шумов. По окончании измерений амплитудночастотной характеристики (АЧХ) в пр мом и обратном каналах ТЧ в течение фиксированного интервала времени измер ютс  по шлейфу суммарные шумы обоих каналов , после чего определ етс  мощность шумов пр мого канала путем вычитани  из суммарных шумов мощности шумов обратного канала. Это позвол ет осуществить на выходе обратного канала раздельный допусковый контроль шумов пр мого и обратного каналов ТЧ. Принцип допускового контрол  шумов в устройстве основан на определении веро тности превышени  выпр мленной реализацией щумов фиксированного порога в течение заданного интервала времени. При заданном законе распределени  мгновенных значений шума веро тность превышени  порога однозначно св зана со среднеквадратичным значением напр жени  шума. Однако при неизвестном характере распределени  шумов возникает погрешность в определении мощности. Дл  оценки этой погрешности рассчитаны зависимости Р f(-5) дл  нескольких законов распределени  шумов. Здесь Р - веро тность превышени  реализации шума со среднеквадратичным значением 6 УП порогового уровн  Uo при стремлении времени анализа Т к бесконечности. Расчеты показывают, что наиболее близко кривые подход т друг к другу в области ,,7. Таким образом, рациональный выбор порогового уровн  Uo при бгр , соответствующем границе допустимого уровн  шумов в канале ТЧ, позвол ет снизить погрешность измерени , вызванную неизвестным характером шумов . Расчеты также показывают, что при РжО, 15 погрешность в определении среднеквадратичного значени  шума дл  различных законов распределени  его мгновенных значений не превышает +5%, -2% по отношению к нор у1альному закону распределени . После преобразовани  веро тности Р превышени  шумами порогового уровн  за фиксированное врем  в соответствующие показани  счетчика импульсов можно осуществить контроль уровн  щумов путем сравнени  кодовой комбинации, записанной на счетчике импульсов, с эталонной, соответствующей границе допустимой нормы на щумы. При этом контроль окажетс  допусковым по принципу норма-превышение. Усреднение результатов такого контрол  в течение длительного времени позвол ет достаточно надежно .вы вл ть каналы ТЧ с завышенным уровнем щумов. Теоретические и экспериментальные исследовани  зависимости относительной среднеквадратичной погрешности 6 измерител  шума от нормированного времени анализа ДР -Т (где ДР- полоса частот измер емых щумов, Т - вре.м  измерений) показали, что при ДР-Т 3-10 3, ,05. Все сказанное справедливо при оптимальном значении порога гр/,о,7, где - дисперси , или средн   мощность шума, соответствующа  границе нормы. Таким образом, при измерении шумов в полосе стандартного канала ТЧ (0,3- 3,4) кГц и выборе времени анализа Т 1 с погрещность измерител , вызванна  конечностью вре.мени анализа, не превысит 5%. Реализаци  шума с выхода обратного канала ТЧ поступает на согласуюший блок 2, в котором усиливаетс  по напр жению, выпр мл етс  выпр мителем 3 и сравниваетс  с фиксированным пороговым уровнем в пороговом блоке 4. Благодар  двухполупериодному выпр млению анализируютс  и отрицательные выбросы шума. В противном случае или врем  измерений пришлось бы удвоить, или возросла бы среднеквадратична  погрещность из-за ограниченного времени анализа. Выбросы щума над пороговым уровнем преобразуютс  на выходе порогового блока 4 в импульсы стандартной амплитуды, длительность которых равна длительности выброса. Суммарна  длительность всех выбросов за врем  анализа Т пропорциональна веро тности превыщени  шумом порогового уровн . Дл  ее определени  счетчиком подсчитываетс  число квантующих импульсов, прошедщих за врем  действи  каждого выброса, и суммируетс  их число в течение интервала измерений Т. С этой целью импульсы с выхода порогового блока 4 поступают на первые входы первого и второго элементов 5 и 6 совпадени , на вторые входы которых подаютс  квантующие импульсы частотой , выбранной из услови  S ДР. В предлагаемом устройстве ГКБ выбрана равной 96 кГц. На третий вход первого элемента 5 совпадени  поступают поочередно три импульса длительностью по 1/3 с каждый с перерывами между импульсами по 1/6 с. Эти импульсы формируют вре.м  анализа Т 1 с, в течение которого измер ютс  щумы обратного канала ТЧ, тогда как по пр мому каналу ТЧ в это врем  происходит

контроль амплитудно-частотной характеристики .

С выхода первого элемента 5 совпадени  квантующие импульсы поступают на вход первого счетчика 7. Предварительный сброс первого счетчика 7 осуществл етс  путем подачи на его вход установки «нул  в начале цикла измерений шумов импульса начальной установки счетчиков.

В составе первого счетчика 7 имеетс  три последовательно соединенных декадных делител  частоты импульсов, на выходе третьей декады включен семиразр дный двоичный счетчик. Поскольку с, кГц, максимальное заполнение счетчика не превышает П(.ц 96 и переполнени  семиразр дного счетчика не происходит.

При выборе Uo оптимального порога уровню щумов на границе нормы соответствуют показани  первого счетчика nj.p 15. Если П(,-р на трех старших разр дах первого счетчика сохран етс  уровень логического нул , дешифраци  состо ни  первого счетчика 7 происходит в первом дешифраторе 10, представл ющем собой трехвходовую схему И-НЕ, на каждый из входов которой поступает инверсный выход одного из старших разр дов первого счетчика 7. Если шумы обратного канала ТЧ не превышают норму, на выходе первого дешифратора 10 возникает низкий потенциал логического нул , в противном случае - высокий потенциал логической еди ницы. До окончани  времени анализа шумов обратного канала ТЧ первый индикатор 12 погашен во избежание высвечивани  ложной промежуточной информации. После окончани  измерений потенциал с выхода первого дешифратора 10 управл ет первым индикатором 12, на котором высвечиваетс  либо буква Н (норма - при поступлении уровн  логического нул ), либо Я (превышение - при поступлении уровн  логической единицы). Одновременно информаци  с выхода первого дешифратора 10 вводитс  через программный блок 1 в ЭВМ.

По окончании измерени  шумов обратного канала ТЧ с выхода пр мого канала ТЧ на вход обратного канала ТЧ на дальнем конце линии св зи автоматически образуетс  шлейф и в течение Т 1 с происходит измерение суммарных шумов пр мого и обратного каналов аналогично вышеописанному .

При этом на третий вход второго элемента 6 совпадени  поступает импульс длительностью с, определ ющий врем  анализа суммарных шумов. С выхода второго элемента 6 совпадени  квантующие импульсы во врем  превышени  порогового уровн  поступают на второй счетчик 8, предварительно установленный в «нуль в начале цикла измерений путем подачи импульса начальной установки счетчиков. Второй счетчик 8 аналогично первому счетчику

7содержит декадный делитель частоты на 10 и семиразр дный триггерный счетчик.

С целью разделени  шумов пр мого и обратного каналов ТЧ выходы семи разр дов обоих счетчиков поданы на соответствующие входы сумматора 9 по модулю два. Сумматор 9 по модулю два используетс  дл  вычитани  по модулю два из семиразр дной двоичной кодовой комбинации, записанной во втором счетчике 8, семиразр дной двоичной кодовой комбинации, записанной в первом счетчике 7. При этом на входы соответствующих разр дов сумматора 9 подаютс  пр мые выходы второго счетчика

8и пр мые входы первого счетчика 7. На выходе сумматора 9 имеем Псумм-ЬПобр (127 )ч-По6р

127 - (Псумм-Побр ) Поумм- П9(5р (I)

В соответствии с формулой (1) на выходах сумматора 9 по модулю два по вл етс  кодова  комбинаци , инверсна  разности (Псумм - Побр ) После дещифрации этой комбинации с помощью второго дешифратора 11 аналогичного первому ,дещифратору 10 информаци  с его выхода используетс  дл  управлени  работой второго индикатора 13. Одновременно эта информаци  через программный блок вводитс  в ЭВМ.

Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства перед аналогичными техническими рещени ми заключаютс  в том, что упрощаетс  схема устройства, достигаетс  автоматизаци  допускового контрол  уровн  шумов в каналах тональной частоты, обеспечиваетс  раздельный контроль уровн  шумов по пр мому и обратному каналам ТЧ, осуществл етс  усреднение результатов допускового контрол  уровн  щумов по каждому каналу ТЧ благодар  вводу информации в ЭВМ и накоплению ее в течение длительного времени.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство контрол  уровн  шумов в каналах тональной частоты, содержащее последовательно соединенные согласующий блок, выпр митель и пороговый блок, выход которого подключен к входу первого счетчика через первый элемент совпадени  и к входу второго счетчика через второй элемент совпадени , другой вход которого соединен с другим входом первого элемента совпадени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности контрол , в него введены первый и второй дешифраторы, сумматор по модулю два, первый и второй индикаторы и программный блок, при этом п выходов первого счетчика подключены к соответствующим п входам сумматора по модулю два, другие п входов которого соединены с соответствующими п выходами второго счетчика, вход установки которого объединен с входом установки первого счетчика, выход сумматора по модулю два через второй дешифратор подключен к входу второго индикатора и к первому входу программного блока, дополнительный выход первого счетчика через первый дешифратор подключен к второму входу программного блока и к входу первого индикатора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Каналы передачи данных. Под ред. В. О. Шварцмана. М., «Св зь, 1970, с. 52 (прототип).