Устройство для контроля качества канала связи

 

Использование: радиотехника, в каналах передачи дискретных сигналов. Сущность изобретения: устройство содержит полосовой фильтр 1, квадратор 2, фильтр нижних частот 3, два вычитателя 4 и 5, квадратор 6, делитель 7. блок фазовой автоподстройки частоты 8, умножитель частоты 9, фазовращатель 10, фазовый детектор 11, интегратор 12, регулируемый усилитель 13. 1-8-9-10-11-5-12-13-2-3-4-6-7. 1-13. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. (ЗППП Н 04 В 3/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ фь (л)

С)

C)

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4876740/09 . (22) 22.10.90 (46) 23,06.92.Бюл. ¹ 23 (71) Красноярский политехнический институт (72) А.П;Романов (53) 621.395.664 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1571779, кл; Н 04 В 3/46, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕ-.

СТВА КАНАЛА СВЯЗИ

„„5U 1743007 А1

2 (57) Использование; радиотехника, в кана- . лах передачи дискретных сигналов. Сущность изобретения: устройство содержит полосовой фильтр 1, квадратор 2, .фильтр нижних частот 3, два вычитателя 4 и 5, квадратор 6, делитель 7, блок фазовой автопод-. стройки частоты 8, умножитель частоты 9; фазовращатель 10, фазовый детектор 11, интегратор 12, регулируемый усилитель 13.

1 — 8 — 9 — 10 — 11 — 5 — 12 — 13-2-3 — 4 — 6-7, 1 — 13. 1 ил, 1743007

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в каналах передачи дискретных сигналов, а именно фазовой телеграфии, для оценки относительного уровня помех.. 5

Цель изобретения — повышение точности измерения.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для контроля качества канала связи. 10

Устройство для контроля качества канала связи содержит полосовой фильтр 1, вход которого является входом. устройства. квад:ратор 2, фильтр 3 нижних частот, первый и второй вычитатели 4 и 5, блок 6 извлечения 15 квадратного корня, вход которого соединен с выходом первого вычитателя 4, делитель 7 отношения сигналов, выход которого является выходом устройства, последовательно соединенные блок 8 фазовой автоподстрой- 20 ки частоты, умножитель 9 частоты, фазовращатель 10, фазовый детектор 11, выход которого соединен с первым входом второго вычитателя 5, вычитающий вход которого обьединен с вычитающим входом первого 25 вычитателя 4 и является входом первого сигнала постоянного уровня Е1; последова. тельно соединенные интегратор 12, вход которого соединен с выходом второго вычитателя 5, регулируемый усилитель 13, вто-. 30 рой вход которого объединен с входом блока ФАПЧ 8 и соединен с выходом полосового фильтра 1, а выход регулируемого усилителя 13 соединен с квадратором 2, вы ход которого соединен с сигнальным ехо- 35. дом фазового детектора 11 и входом ФНЧ

3, выход которого соединен с входом первого вычитателя 4, а выход блока извлечения квадратного корня б соединен с первым входом делителя.7 отношения сигналов, 40 второй вход которого является входом вто. рого сигнала постоянного уровня Ег.

Устройство работает следующим образом, На вход устройства поступает фазома- 45 нипулированный (ФМ) сигнал совместно с аддетивной помехой в виде

О» = A sin(c )t+ xn + с) +

+ n(t)sin(оы+ р (t)), где А — амплитуда ФМ сигнала; оЬ- центральная частота сигнала;

n — модулирующий коэффициент, при- 55 нимающий значения "0" или "1"; р- начальная фаза сигнала;

n(t) — огибающая помехи;

p(t) — начальная фаза помехи.

Посредством полосового фильтра 1 осуществляется предварительная частотная селекция ФМ сигнала. На выходе регулируемого усилителя 13 с коэффициентом передачи Ку формируется напряжение

Uy = КуОвх, (1)

Посредством квадратора 2 формируется напряжение

Окв - Usx Ккв, (2) г где К в — коэффициент преобразования учитывающий коэффициент передачи усилителя 13 и квадратора 2, которое включает в себя две составляющие — низкочастотную и высокочастотную (Окв нч и Окв вч):

Aг 1г (tl

Окв нч = Ккв(— + — - + Ап(1)сов(7гл+

2.+ — )); (3)

Аг

Окв вч = Ккв(— сов(2 во т + 2 ро)+

+ cos(2 а)о t + 2 о ) + А n(t)cos(2r lpt+

+ >>i + A+p ) (4)

Посредством ФНЧ 3 выделяется низкочастотная часть напряжения квадратора

Аг

Онч — K«(— + + А п(т)сов(л„+

+ pc Ъ)) (5) где К ч — коэффициент преобразования последовательно соединенной цепи — усилитель 13, квадратор 2, фильтр 3 НЧ, которое поступает на вход вычитателя 4.

Посредством фазового детектора 11 выделяется огибающая высокочастотной составляющей напряжения квадратора. (4), для этого формируется опорное напряжение фа- . зового,детектора посредством последовательно соединенных блока 8 ФАПЧ, умножителя 9 частоты на два и фазовращателя 10. На выходе блока 8 ФАПЧ из входного сигнала Овк формируется сигнал в виде

Оф = Аф cos(во t + (ро ), (6) где Аф — амплитуда колебания;

1743007 на выходе интегратора 12) на интервале возможных значений напряжений Uð1 -Uð2 был противоположен знаку интегрирования напряжения постоянной составляющей на .5 выходе вычитателя 5. Появившееся регулирующее напряжение изменит усиление Ку усилителя 13 до такой величины, чтобы разность постоянной составляющей на выходе вычитателя 5 стала равной нулю, т;е. коэф10 фициент усиления Ку должен измениться в сР раэ. В результате в замкнутой цепи регулирования — усилитель 13, квадратор 2, фазовый детектор. 11, вычитатель 5, 15 интегратор 12, установится динамическое слежение за уровнем нуля разностного напряжения постоянных составляющих вычитателя 5 и установится равенство уЪ- начальная фаза.

На выходе умножителя 9 частоты формируется колебание удвоенной частоты —.

2 (д,:

UyM = Aycos (2QJp l+ Py), (7) где Ay — амплитуда колебания;

2 a)p — частота колебания; у- начальная фаза колебания, Посредством фазовращателя 10 производится коррекция начального фазового сдвига ру колебания удвоенной частоты до начальной удвоенной фазы сигнала (4). При воздействии опорного напряжения и высокочастотных составляющих напряжения квадратора Окь 8ч на фазовый детектор 11, на выходе последнего будут сформированы низкочастотные составляющие:

К фд 1 A cP K,фд г

2 . 2

А пг (>

Офд = Кфд(2 + —, cos2/p — ), (8) где К фд, " К фд,г — значения коэффицигде Кф — коэффициент преобразования фа- ентов и РеобразованиЯ. соответственнО до и д 25 зового детектора 11 с учетом последова-. после изменениЯ амплитУды ФМ сигнала в тельной соединенной цепи усилителя- 13, квадратора 2; фазового детектора 11); . В этом слУчае будет стабилизироваться и высокочастотные составляющие, соответ- . Уровень постоянной составляющей низко. Ствующие области четвертой гармоники — астотного напряжения на вь ходе квадра4 (,) Н -;чи „5 в „- у тора Ккн /2, Посредством фильтра 3 Н4

30 напряжение фазового детектора Оф и вы-, выделЯетсЯ низкочастотнаЯ часть напРЯжечитающее напряжение E). Если уровень ниЯ квадратора Оквнч (5); Вычитателем 4 этого напряжения равен Кф Аг/2, то на фоРмиРУетсЯ РазНостное напрЯжение, котовыходе вычитателя 5 остаются то ко н Рое соответствУет только УРовню помех, так ль из- 35 как на вычит кочастотныесоставляющие, обусловленные как на вычитающий вход постУпает вычитапомехами (второй и третий члены вь раже-, емое напряжение, соответствующее уровния 8) и составляющие, соответствующие.. ю с гнала, и в этом слУчае коэффициенты области четвертой гармоники. Так как на- . " ф Р чальные фазы р„, у этих составляющих распределены равномерно, то усреднение всехсоставляющихпосредством интеграто щ()со$(лп+ & У) УсреДнЯе Я и остара12 приводит к нулевому напряжению ив . етсЯ толькО составлЯющаЯ напРЯжениЯ, результате регулирующее напряжение на обусловленная только огибающей помехи ю нч ()/ . Эта составляющая

Если амплитуда.ФМ сигнала изменится то альна мощности помехи, котоРаЯ отфильт45 постоянная составляющая в выражении (8) . РовываетсЯ полосовым фильтРом 1, а не будет равна Ei, т.е. на выходе вычитателя yPoae b ee УсРеднЯетсЯ низкочастотным

5 постоянная составляющая будет отличная фильтром 3 Посредством блока 6 извлече от нуля, т,е, 05= Кфд а -1 А /2. А с е - 50 - ния квадратного корня формируется напряфд(a - ) / у ред 50 жение, пропорциональное уровню помехнение ее интегратором 12 приведет к формированию ненулевого регулирующего п (т) . К"ЧГ2 . Так как уровень сигнала на напряжения для усилителя 13. При этом ре- выходе кваУРатоРа стабилизиРован и извегулировочная характеристика усилителя 13 стен — Кн А /2, то.уровнем постоянного на(зависимость коэффициента передачи уси- 55 пРЯжениЯ Ег бУдет ЯвлЯтьсЯ лителя от уровня регулирующего напряже- .. напряжение, пропорциональное уровния) должна быть такой, чтобы знак ню сигнала — А ° fK+,икотороеявляетпроизводной К„/ К(К вЂ” уровень регули- ся напряжением делимого для делителя 7 рующего напряжения, равный напряжению Сигналов. Таким образом, на выходе делителя 7 сигналов будет формироваться напря1743007 жение, пропорциональное отношению уровня сигнала х уровню помех -А гГп Я, действующих в реальном канале связи, А по значению уровня этого отношения можно судить о качестве канала связи, Формула изобретения

Составитель В,Смирнова

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Н.Ревская

Редактор Н.Яцола

Заказ 2295 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .

113035, Москва, Ж-35, Раушская.наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Устройство для контроля качества канала связи, содержащее полосовой фильтр, вход которого является входом устройства, квадратор, фильтр нижних частот, первый и второй вычитатели, блок извлечения квадратного корня, вход которого соединен с выходом первого вычитателя, делитель отношения сигналов, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, введены последовательно соединенные блок фазовой автоподстройки частоты, умножитель частоты на два, фазовращатель, фазовый детектор, выход которого соединен с первым входом второго вычитателя, вычитающий вход которого объединен с вычитающим входом первого вычитателя и

5 является входом первого сигнала постоянного уровня, последовательно соединенные интегратор, вход которого соединен с выходом второго вычитателя, регулируемый усилитель, второй вход которого объединен с

10 входом блока фазовой автоподстройки частоты и соединен с выходом полосового фильтра, а.выход регулируемого усилителя соединен с входом квадратора, выход которого соединен с сигнальным входом фазово15 го детектора и входом фильтра нижних частот, выход которого соединен с входом первого вычитателя, а выход блока извлечения квадратного корня соединен с первым входом делителя отношения сигналов, вто20 рой вход которого. является входом второго сигнала постоянного уровня.