Устройство для контроля многоканальной радиолинии

 

Использование: радиосвязь. Поставленная цель - повышение достоверности контроля -достигается благодаря применению контроля технического состояния трактов передачи и приема многоканальной радиолинии с учетом распространения радиоволн . Для контроля трактов передачи используется сигнал треугольной формы. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 04 В 17/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М

I

1 ! ч

QO

СО (л)

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4922041/09 . (22) 26.03.91 (46) 15.12,92. Бюл, ¹ 46 (72) Э.П,Валюжинич (56) Авторское свидетельство СССР

N 1072276, кл, Н 04 В 17/00, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МНОГОКАНАЛЬНОЙ РАДИОЛИНИИ

Изобретение относится к радиосвязи и может использоваться для прогнозирующего контроля технического состояния радиорелейных, тропосферных и спутниковых радиолиний.

Известно устройство для контроля многоканальной радиолинии, содержащее на передающей стороне последовательно соединенные блок уплотнения, сумматор, и передатчик, последовательно соединенные генератор пилот-сигнала и модулятор и датчик ПСП, на приемной стороне последовательно. соединенные приемник и блок обработки информационных сигналов, фильтр пилот-сигнала, вход которого соединен с выходом приемника, детектор, ключ, индикатор, Недостатком данного устройства является недостаточная достоверность контроля, Цель изобретения — повышение достоверности контроля.

Для достижения поставленной цели изображения в устройство для контроля многоканальной радиолинии дополнительно введены на передающей стороне последовательно соединенные направленный

„„5U,, 1781832 А1 (57) Использование: радиосвязь. Поставленная цель — повышение достоверности контроля — достигается благодаря применению контроля технического состояния трактов передачи и приема многоканальной радиолинии с учетом распространения радиоволн. Для контроля трактов передачи используется сигнал треугольной формы. 4 з.п. ф-лы, 7 ил, ответвитель, вход которого соединен с выходом передатчика, высокбчастотный переключатель фильтр, детектор. блок измерения искажений, элемент ИЛИ, элемент НЕ, и датчик контрольного сигнала, второй вход которого соединен с выходом датчика ПСП, третий вход с выходом элемента ИЛИ, блок измерения излучаемой мощности, вход которого соединен с выходом направленного ответвителя, а выход со вторым вход элемента ИЛИ. таймер, вход которого объединен с первым входом датчи- ка контрольного сигналов, входом управления высокочастотного переключателя и является входом управления устройством, а выход соединен со входом опроса блока измерения искажений, на приемной стороне фильтр помехи, последовательно соединенные блок регистрации сигнала, таймер, и блок выделения контрольного сигнала, первый вход которого соединен с выходом детектора. сумматор, вход:которого. соединен с выходом первого ключа, последовательно соединенные блок вычисления вероятности ошибки, решающий блок, второй вход которого соединен с выходом фильтра помехи, третий ключ, пороговый

1781832

20

30

40

55 блок, блок управления и управляемый усилитель, информационный вход которого соединен с выходом фильтра помехи, а вход со входом первого ключа первый вход блока выделения контрольного сигнала соединен со вторыми входами элемента И, второго ключа и вторым входом индикатора, второй выход блока вы деления контрольного сигнала соединен C ôåòüéì входом индикатора, выход первого ключа соединен со вторь1м вхоДом третдГо ключа; выход порогового блока соединен с первым входом ин- дикатора. вторым входом первого ключа, первый выход решающего блока соединен со входом управления блока управления, первым входом элемента И, четвертым входом индикатора, первый вход которого соединен с выходом порогового блока, выход детектора соединен с входом второго ключа и первым входом блока выделения конт рольного сигнала.

Структурная электрическая схема приемной час и устройства представлена на фиг.2, передающей части устройства — на фиг.1, на фиг.4 представлены частотные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства, на фиг.3 представлена структурная электрическая схема датчика контрольных сигналов, на фиг.5 — блок измерения иска>кений, на фиг.6 — блока выделения контрольного сигнала, на фиг.7-решающего блока.

Устройство для контроля многоканальной радиолинии содержит на передающей стороне (фиг.1) последовательно соединенные датчик 1 псевдослучайной последовательности (ПСП). датчик контрольного сигнала 2, модулятор 3, фильтр 4. сумматор

5, передатчик 6, направленный ответвитель

7, высокочастотнйй переключатель 8, фильтр 9, детектор 10, блок 11 иЗмерения искажений, элемент ИЛИ 11, и элемент НЕ

13, выход которого соединен со вторым входом датчика 2 контрольного сигналов, третий вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 12, блок 15 измерения излучаемой мощности 15, вход которого соединен с выходом направленного ответвителя

7, а выход со вторым входом элемента ИЛИ

12, блок 16 уплотнения, выход которого соединен со вторым входом сумматора 5, генератор пилот-сигнала 14, выход которого соединен со вторым входом модулятора 3, таймер 17, выход которого соединен со sxoдом опроса блока 11, а вход обьединен со входами высокочастотного" переключателя

8, датчика 2 и соединен со входной шиной

"Контроль", на приемной стороне последовательно соединенные приемник 44, фильтр

25 помех и управляемый усилитель 26, 1 первый ключ 27, сумматор 28, детектор 29, второй ключ 30, блок вычисления вероятности ошибки 31, решающий блок 32, второй ключ 33, пороговый блок 34, индикатор 35, элемент И 37, фильтр 38 пилот-сигнала, блок

39 управления, блок 40 обработки информационных сигналов, блок 41 выделения контрольного сигнала, последовательно соединенные блок 42 регистрации сигнала, вход которого соединен с выходом фильтрапилот-сигнала 38, и таймер 43, выход которого соединен со вторым входом блока 41, первый вход которого соединен с выходом детектора 29, первый выход соединен со вторым входом второго ключа 30, вторым входом элемента И 37, и вторым входом индикатора 35, второй выход соединен с третьим входом индикатора 35, четвертый вход которого соединен с первым выходЬм решающего блока 32, пятый вход со вторым выходом решающего блока 32, второй вход которого объединен со вторым входом управляющего усилителя 26 и соединен со выходом фильтра 25 помехи; вход котор4га объединен со входами фильтра 38, и блока

40. Датчик 2 контрольного сигнала содержит (фиг.3) коммутатор 19, датчик 18 треугольного сигнала, выход которого соединен со вторым входом коммутатора 19, датчик 20 сигнала sin х/х, выход которого соединен с третьим входом коммутатора 19. Блок 11 измерения искажений содержит (фиг,5) последовательно соединенные первый пороговый блок 22, формирователь 23 импульсов, и селектор 24, второй пороговый блок 21, выход которого соединен со входом опроса формирователя 23 импульсов, входы пороговых блоков 21 и 22 объединены и являются входом блока 11, а выход селектора 24 является выходом блока 11.

Блок 41 выделения контрольного сигнала содержит (фиг,б) йоследовательно сое)чиненные ключ 45, преобразователь 46 форма — код, первый блок 47 сравнения, первый элемент ИЛИ 48, первый, второй, третий и четвертый датчики 50, 51, 52 и 55 кода, вгорой, третий и четвертый блоки 49,53 и 56 сравнения, выходы соответствующих датчиков 50, 51, 52 и 53 соединены со входами соответствующих им блоков сравнения 47, 49, 53 и 56, выходы третьего и четвертого блоков 53 и 56 сравнения соединены со входами элемента ИЛИ 54.

Решающий блок 32 содержит (фиг.7) последовательно соединенные первый пороговый блок 57, и элемент ИЛИ 58, последовательно соединенные второй пороговый блок 59 и элемент И 60, выход второго порогового блок 17 соединен co вторым входом элемента ИЛИ 58, выход

1781832 первого порогового блока соединен со вто- с 0,1 до 0,9 своего наибольшего значенйя. рым входом элемента И 60, Контрольный треугольный сигнал поступает

Устройство работает следующим обра- на входы первого и второго пороговых блозом. Сигнал "Контроль" по входной шине с ков 21 и 22. В первом пороговом блоке устапульта дежурного оператора (на фиг.1 не 5 навливается уровень равный 0,1 значения показан) поступает на первый вход управле- треугольного импульСа. При превышении ния датчика 2 контрольного сигнала, вход данного уровня на выходе блока 21 сигнал, запуска таймера 17 и вход управления вы- который запускает формирователь 23 имсокочастотного переключателя 8. Датчик 2 пульсов. Во втором пороговом блоке 22 усконтрольного сигнала предназначен для 10 танавливается уровень равный 0,9 значения формирования сигналов различной формы: треугольного импульса, При превышении прямоугольной, вида sin х/х и треугольной, данного уровня на выходе второго блока 22 (см, фиг.3). Сигнал "Контроль" поступает на . сигнал. который останавливает работу форпервый вход коммутатора 15 и подключает мирователя23.Сигналсвыходаформировавыход формирователя 17 треугольного сиг- 15 теля 22, длительность которого равна нала ко входу модулятора 3. Последователь- времени t> установления импульсов, постуность импульсов, модулированная частотой пает на вход селектора 24. Если время t пилот-сигнала с выхода генератора 14 по- больше заданного, то на выходе селектора ступает на вход фильтра 4. Фильтр 4 пред- 24 через время, задаваемое таймером 17, назначен для удаления паразитных частот, 20 сигнал логической "1", Следовательно. если возникающих при синтезе и модуляции кон- техническое состояние передающих трак4 и трольного сигнала, Использование фильтра тов не соответствует норме(мощность из лупозволит устранить искажения. информа- чения не соответствует норме, или (и) ционных сигналов, возникающих в резуль- искажения, вносимые трактами не соответтате контроля. Таким образом к 25 ствуют норме), то на выходе элемента ИЛИ многоканальному частотно-уплотненному 12 сигнал логической 1", который поступает сигналу0сдобавляетсяконтрольный сигнал на третий вход коммутатора 19 датчи а 2, О,Е к

<, Если выполнено условие U< < (0,01 - Коммутатор 19 подключает выход форми-0,1)0, -, )Uc, то потери мощности, обусловлен- рователя 18сигнала формы sin х/х ко вхо ны е введением контрольного сигнала, не- 30 модулятора 3, Передача в качестве контАУ . значительны и на наде>кность рольного сигнала сигнала вида sin х/х многоканальной радиолинии не влияют. (сигналов формирователя) будет сигналиСпектр частот информационных и контроль- зировать приемной стороне (третий вход инных сигналов представлен на фиг.4. Полоса дикатора 35) о возникших неисправностях частот, отводимых для контрольного сигна- 35 передающего тракта. Если техническое сола равна Л f полоса частот отводимая для стояние передающих трактов соответствует измерения уровня шума hfdf, f«частота норме, то на выходе элемента ИЛИ 12 сигпилот-сигнала. Сигнал с выхода передатчи- нал логического "0", который через элемент ка 6через направленный ответвитель 7(эле- Е 13 поступает на второй вход коммутатомент. связи) поступает на входы блока 15 40 ра 19 датчика 2. Коммутатор 19 подключает измерения мощности излучения и высоко- выходдатчика1 ПСП ковходумодулятора3. частотного переключателя 8. Если мощ- Передачаданного сигнала будетсигнализи: ность, излучаемого сигнала соответствует ровать приемной стороне о работоспособустановленной норме, то.на выходе блока ном состоянии трактов передачи (втор

1 ои

5 сигнал логического "0", поступающий на 45 вход индикатора 35). На приемной стороне вход элемента ИЛИ 12. Кроме того, конт- (фиг.2) на выходе фильтра 25 выделяется рольный сигнал, модулированный пилот- уровень, пропорциональный мощности шусигналом с выхода фильтра 9 поступает на мов в полосе Л1г(фиг.4); На выходе фильтра вход детектора 10 и далее на вход блока 11 38 выделяется модулированный контрольизмерения искажений. Блок 11 (фиг.5) пред- 50 ный сигнал, который поступает через сумманазначен для классификации технического тор 28 на вход детектора 29: В начальный состояния трактов передачи многоканаль- момент времени выход управляемого усиной радиолинии на основании анализа ис- лителя 26 через первый ключ 27 не поступаУ ка>кений . контрольных сигналов ет на вход сумматора 28. Поэтом с треугольной формы, вносимыми данными 55 контрольным сигналом не суммируется уротрактами, В качестве параметра, характери- вень шума с выхода управляемого усилитезующего качество контрольных сигналов, ля 26. Блок 42 регистрации предназначен выбрано время установления импульсов т - для регистрации сигнала треугольной фор.время, ь течении которогосигнал нарастает мы. Блок 42 запускает таймер 43, который аналогичен таймеру на передающей стора1781832 не. Таймер 43 разрешает работу блока 41 выделения контрольного сигнала, Блок 41 работает следующим образом (фиг.6). Сигнал с выхода детектора 29 поступает через открытый таймером ключ 45 на преобразователь 46 форма-код. Преобразователь 46 предназначен для преобразования формы контрольного сигнала в код, Код" контрольйого сигнала поступает на входы первого и второго блоков 47 и 49 сравнения, На вто10 рые входы блоков 47 и 49 поступают коды с выходов датчиков 50 и 51 кодов. Датчики 50 и 51 кодов задают значения допусков на код сигнала вида sin х/х. Причем датчик 50

15 — нижний, а датчик 51 — верхний допуск.

Если код импульса, поступающего с детектора 29, входит в пале допусков, формированных датчиками 50 и 51, то на выходе г|ервого элемента ИЛИ 48 сигнал логиче20 ской "1". Данный сигнал поступает на третий вход индикатора 37, отображая оценку

"Тракты передачи Авария". Контроль радиолинии на этом прекращается. Аналогично регистрируется прямоугольный сигнал с почетвертого блоков сравнения 53, 56. На выходе элемента ИЛИ 54 в случае передачи контрбльногб прямоугольного сигнала сигнал логической "1", который открывает ключ

30, поступает на вход элемента И 37, э так

30 х<е на индикаторе 37 отображая оценку

"Тракты передачи Норма". Контроль радио"лиййй продолжается;

Контрольный сигнал прямоугольной формы через открытый второй ключ 30 сиг35 налом с выхода блока 41 поступает на вход блока 31 вычисления вероятности ошибки, Блок 31 предназначен для вычисления вероятности ошибки ПСП сигналов, вносимых линией связи и трактами приема. Значение

40 вероятности ошибки поступает на первый вход решающего блока 32, на второй вход которого поступает уровень помехи с выхода фильтра 25. Решающий блок 32 работает следующим образом (фиг.7), Если вероятность ошибки контрольных сигналов и уровейь помехи превышает установленные нормы, То на выходе пороговых блоков 57 и

59 сигналы логической "1", свидетельствую50 щие об отказе радиолинии, Данный сигнал через элемент ИЛИ 58 поступает на вход, индикатора 36,отобра>кая оценку "Радиолиния Авария". Если нэ выходе пороговых блоков 57 и 59 присутствует сигнал логических

"О", т.е. тракты приема и линия связи соот- .55 ветствуют норме, то на выходе элемента И

60 сигнал логической "1", отобра>кающей оценку нэ индикаторе 35 "Радиолиния Норма". Кроме того, данныи сигнал (первый выход блока 32) поступает на второй вход мощью датчиков кода 52 и 55 и третьего и 25 элемента И 37, выходной сигнал, которого открывает первый ключ 2, и на вход управления блока 39. Блок 39 предназначен для управления управляемым усилителем 26. На информационный вход усилителя 26 поступает сигнал помехи с выхода фильтра 25, Усиленный помеха с выхода усилителя 26 поступает через открытый ключ 27 на вход сумматора 28, на второй вход которого поступает контрольный сигнал с выхода филь- ! тра. Суммарный сигнал "де1 ектируется "и поступает на вход блока 31 вйчисления ве- роятности ошибки. Данный процесс проис-

1 ходит до тех пор покаместь на втором выходе блока 32 (выход элемента ИЛИ 58) не появляется сигнал "Радиолиния Авария".

Данйый сигнал открывает третий ключ 33 и сигнал с выхода ключа 27 поступает нэ блок

34 сравнения, Блок 34 сравнения сравнива- ет значение шума с выхода усилителя 26 с установленным порогом, Если запас рабо- . тоспособности радиолинии соответствует норме, то на индикаторе 35 отображается исполнительная оценка "Запас работоспо- собности Норма". 8 противном случае на индикаторе 35 отображается сигнал "Запас работоспособности Авария", который посту- пает на вход возврата блока 39. Блок 39 устанавливает йервоначальный уровень .ь усиления усилителя 26. Кроме того сигнал с выхода порогового блока 34 поступает на второй вход управления первого ключа 27, . отключая выход управляемого усилителя 26 от сумматора 28. Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства по сравнению с устройством прототип за- ключаются в повышении достоверности контроля технического состояния многоканальной радиолинии связи, Принцип рабо- ты устройства основан на контроле . технического состояния трактов передачи и

1. приема многоканальной радиолийии с учЕ-, том распространения радиоволн. Для кон г| роля трактов передачи используется сигнал треугольной формы, Это свяээно с тем, чтб данный сигнал содержит большое число частотных составляющих (по сравнению с сиг1 налом прямоугольной формы). Поэтому использование сигнала треугольной формы позволит более достоверно контролировать тракты формирования и усиления сигналов радиопередатчика многоканальной радио- линии. Информация об отказе- трактов ради- опередатчика передается в сторону приемной станции с помощью сигналов формы sin х/х. Данный сигнал является бла- гоприятным с точки зрения электромагнитной совместимости, т.к. имеет строго ограниченный спектр. Поэтому s предотка- зовом состоянии дэнный контрольный сиг-

1781832

10

25

35

55 нал не будет оказывать влияние на спектр информационных сигналов, Применение предлагаемого устройства для контроля работоспособности многоканальных тропосферных и радиорелейных станций позволит повысить надежность связи в 1.2 раза за счет сокращения времени пребывания радиорелейной и тропосферной станции в сОстОянии Отказа.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля многоканальной радиолинии, содержащее на передающей стороне последовательно соединенные блок уплотнения, сумматор и передатчик, последовательно соединенные генератор пилот-сигнала, и модулятор, датчик псевдослучайной последовательности, на приемной стороне последовательно соединенные приемник и блок обработки информационных сигналов, фильтр пилот-сигнала, вход которого соединен с выходом приемника, детектор, первый ключ, индикатор, о т л и ч а" ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, введены на передающей стороне последовательно соединенные направленный ответвитель, вход которого является выходом передатчика, высокочастотный переключатель, фильтр, детектор, блок измерения искажений, элемент ИЛИ, элемент HE и датчик контроля сигнала, второй вход которого соединен с выходом датчика псевдослучайной последовательности, третий вход с выходом элемента ИЛИ, блок измерения излучаемой мощности, вход которого соединен с выходом направленного ответвителя, а выход с вторым входОм элемента ИЛИ, таймер, вход которого объединен с первым входом датчика контрольных сигналов, входом управления высокочастотного переключателя и является входом управления устройства, а выход соединен с входом опроса блока измерения искажений, на приемной стороне — фильтр помехи, второй ключ, последовательно соединенные блок регистрации сигнала, вход которого соединен с выходом фильтра пилот-сигнала, таймер и блок выделения контрольного сигнала, первый вход которого соединен с выходом детектора, сумматор, вход которого соединен с выходом первого ключа, второй вход которого соединен с выходами фильтра пилот-сигнала. а выход — с входом детектора, последовательно соединенные блок вычисления вероятности ошибки, решающий блок, второй вход которого соединен с выходом фильтра помехи. третий ключ, пороговый блок и блок управления управляющий усилитель, информационный вход которого соединен с выходом фильтра помехи, а выход — с входом первого ключа, первый выход блока выделения контрольного сигнала соединен с вторыми входами введен- ного элемента И, второго ключа и вторым входом индикатора, второй выход блока выделения контрольного сигнала соединен с третьим входом индикатора, выход первого ключа соединен с вторым входом третьего ключа, выход порогового блока соединен с первым входом индикатора, вторым входом первого ключа, первый выход решающего блока соединен с входом управления блока управления, первым входом элемента И, четвертым входом индикатора, первый вход которого соединен с выходом порогового блока, выход детектора соединен с входом второго ключа и первым входом блока выделения контрольного сигнала, 2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что датчик контрольного сигнала содержит коммутатор, датчик треугольного сигнала, выход которого соединен с вторым информационным входом коммутатора, датчик сигнала в!п х/х, выход которого соединен с третьим входом коммутатора, первый вход которого соединен с выходом датчика

ПСП, выход коммутатора соединен с входом модулятора.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок измерения искажений содержит последовательно соединенные первый пороговый блок, формирователь импульсов и селектор, второй пороговый блок, вход которого соединен с входом первого порогового блока, а выход — с входом опроса формирователя импульсов

4. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е40 с я тем, что блок выделения контрольного сигнала содержит четыре датчика кода, последовательно соединенные ключ преобрэзователь форма-код, первый блок сравнения и первый элемент ИЛИ, второй блок сравнения, вход которого соединен с выходом преобразователя, а выход — с вторым входом первого элемента ИЛИ, последовательно соединенные третий блок сравнения и второй элемент ИЛИ, четвертый блок сравнения, вход которого соединен с входами первого, второго и третьего блоков сравнения, а выход — с вторым входом второго элемента ИЛИ, вторые входы блоков сравнения соединены с выходами соответствующих датчиков кода.

5. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что решающий блок содержит последовательно соединенные первый и второй пороговый блоки и элемент ИЛИ, последовательно соединенные второй по12

1781832

11 роговый блок и элемент И. второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом второго порогового блока, второй вход элемента И соединен с выходом первого порогового блока.

1781832

К модуля пору

ЛРМРИГП0 ИЛИ12

ЛРМЕнта НЕ13

1781832 дп лппме

РияЕ

Редактор

Заказ 4282 Тираж Подписное

ВН АИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Троу т пе

m /юг

Ридиблиния „КОРМА

6uz 7

Составитель Э.Валюжинич

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Н,Слободяник