УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ КАНАЛОВ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ И ЛИНИИ СВЯЗИ Российский патент 1994 года по МПК H04B3/46 

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для автоматического контроля параметров каналов ТЧ и линий связи.

Известно устройство автоматического измерения параметров каналов и линий связи (например, аппаратура для измерения характеристик передачи "Review of the Electrical Communication Laboratori", 1964, 12, N 7, 8, р. 501-502), содержащее управляющее устройство, передатчик (блок генераторов контрольных частот и частот, необходимых для работы устройства), приемник (блок измерения частотной характеристики, блок измерения уровня шумов).

Недостатком известного устройства является необходимость наличия двух комплектов дорогостоящей аппаратуры для проведения измерений.

Известно устройство автоматического контроля (например, аппаратура для испытаний линий связи АВАЗ. Информационное сообщение, Варшава, Институт связи, 1973 г.), содержащая блок управления, блок передачи информации, испытательный блок, который включает в себя блок генераторов контрольных частот, аналоговый измеритель отклонения уровня и аналоговый измеритель уровня шумов. Указанная аппаратура позволяет производить контроль параметров линий связи одним комплектом аппаратуры при организации согласованного шлейфа на противоположном конце линии.

Недостатком указанного устройства является низкая достоверность и оперативность контроля в связи с возможной компенсацией уровней сигналов при разноименных отклонениях в одном и другом направлениях линии, а также необходимостью обработки дополнительной информации.

Известно устройство измерения остаточного затухания и частотной характеристики каналов ТЧ (например, авторское свидетельство N 545084, кл. Н 04 В 3/46, 1974 г.), содержащее генератор контрольной частоты, аттенюатор, измеритель уровня, измеритель, компаратор и пороговый элемент, выбранное в качестве прототипа.

Указанное устройство позволяет дистанционно производить измерение остаточного затухания и частотной характеристики каждого из направлений канала ТЧ при организации шлейфа на противоположном конце канала. При этом устройство не обеспечивает оценку таких параметров канала ТЧ, как уровень шумов, переходное затухание между направлениями передачи и приема, а также имеет низкую достоверность и оперативность контроля, так как требуется дополнительная обработка информации, полученной на измерителе уровня и измерителе.

Целью изобретения является повышение достоверности и оперативности контроля за счет увеличения числа контроли- руемых параметров.

Это достигается тем, что в известное устройство автоматического дистанционного контроля параметров каналов ТЧ и линий связи, содержащее распорядительную и исполнительную станции, причем распорядительная станция включает в себя управляющее устройство, содержащее последовательно соединенные интерфейсный блок, блок сопряжения и контроллер, а также блок эталонных значений и блок вычислений, причем блок сопряжения соединен с блоком вычислений и блоком эталонных значений, а также передатчик, образованный последовательным соединением блока генератора контрольных частот и управляемого аттенюатора, приемник, образованный последовательным соединением блока фильтров, цифроаналогового преобразователя, детектора и блока компараторов, при этом выходы блока сопряжения управляющего устройства соединены с блоком генератора контрольных частот передатчика, цифроаналоговым преобразователем, блоком компараторов и блоком фильтров приемника, вход блока сопряжения управляющего устройства соединен с блоком компараторов приемника, а исполнительная станция включает в себя коммутатор, соединенный с входом и выходом контролируемого канала связи, а также с первой пороговой схемой, на исполнительной станции дополнительно введены вторая пороговая схема, инвертор, схема задержки и схема И, причем вход второй пороговой схемы соединен с выходом контролируемого канала связи, входом первой пороговой схемы и коммутатором, выход первой пороговой схемы соединен с входом схемы задержки, выход второй пороговой схемы с входом инвертора, выход схемы задержки и выход инвертора - с входами схемы И, выход которой соединен с коммутатором, а на распределительной станции выход блока сопряжения соединен с входом управляемого аттенюатора.

Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно введенные блоки обеспечивают увеличение числа контролируемых параметров при одновременном повышении достоверности и оперативности как при автоматическом контроле каналов ТЧ, так и пассивных линий связи, поскольку контроль обоих направлений канала (линии) производится со стороны распределительной станции при минимальном составе оборудования на исполнительной станции.

Введенные дополнительно блоки и связи обеспечивают возможность построения устройства автоматического дистанционного контроля параметров ТЧ и линий связи, так как вторая пороговая схема, схема задержки, инвертор и схема И обеспечивают возможность контроля дополнительно уровня шумов и переходного затухания, а наличие связи управляемого аттенюатора через блок сопряжения с контроллером и блоком вычислений позволяет обеспечить оперативную и достоверную обработку результатов в режиме автоматического дистанционного контроля параметров.

На фиг. 1 приведена структурная схема предложенного устройства, где 1 - управляющее устройство; 2 - передатчик; 3 - приемник; 4 - блок генератора контрольных частот; 5 - управляемый аттенюатор; 6 - блок эталонных значений; 7 - блок вычислений; 8 - контроллер; 9 - блок сопряжения; 10 - интерфейсный блок; 11 - блок компараторов; 12 - детектор; 13 - цифроаналоговый преобразователь ЦАП; 14 - блок фильтров; 15 - коммутатор; 16 - первая пороговая схема; 17 - схема задержки; 18 - вторая пороговая схема; 19 - инвертор; 20 - схема И.

На фиг. 2 представлен алгоритм цикла контроля; на фиг. 3 - алгоритм контроля остаточного затухания и частотной характеристики; на фиг. 4 - алгоритм контроля уровня шума; на фиг. 5 - алгоритм контроля переходного затухания.

Устройство автоматического дистанционного контроля параметров каналов ТЧ и линий связи содержит на распорядительной станции - управляющее устройство 1, содержащее последовательно соединенные интерфейсный блок 10, блок сопряжения 9, коммутатор 8, а также блок эталонных значений 6 и блок вычислений 7, причем блок сопряжения 9 соединен с блоком эталонных значений 6 и блоком вычислений 7; передатчик 2, образованный последовательным соединением блока генератора контрольных частот 4 и управляемого аттенюатора 5; приемник 3, образованный последовательным соединением блока фильтров 14, цифроаналогового преобразователя 13, детектора 12 и блока компараторов 11; на исполнительной станции - коммутатор 15, первую пороговую схему 16, схему задержки 17, вторую пороговую схему 18, инвертор 19, схему И 20.

Устройство работает следующим образом.

При подключении устройства к каналу (линии) связи и после получения сигнала запуска (через интерфейсный блок 10) управляющее устройство 1 обеспечивает программную реализацию алгоритма контроля (см.фиг.2), при этом осуществляется последовательный контроль остаточного затухания и частотной характеристики, уровня шумов и переходного затухания. Первым осуществляется контроль остаточного затухания и частотной характеристики в соответствии с представленным алгоритмом (см.фиг.3). Контроль производится на дискретных частотах последовательно. Контроллер 8 через блок сопряжения 9 выдает команду в блок генератора контрольных частот 4 на включение первой контрольной частоты (для контроля остаточного затухания), при этом управляемый аттенюатор 5 установлен на максимальное затухание. Сигнал первой контрольной частоты поступает в контролируемый канал (линию) связи, а затем на первую и вторую пороговые схемы 16, 18. Первая пороговая схема 16 сработает при сигнале на входе V₁, а вторая пороговая схема 18 - при сигнале V₁ + ΔV. Если уровень менее V₁, первая пороговая схема 16 не сработает.

Контроллер 8 через блок сопряжения 9 опрашивает блок компараторов 11 и, если блок компараторов 11 не сработал, контроллер 8 через блок сопряжения 9 выдает переменный код на управляемый аттенюатор 5 для увеличения уровня сигнала первой контрольной частоты. Как только уровень сигнала на входе первой пороговой схемы 16 достигает значения V₁, первая пороговая схема сработает, ее выходной сигнал через схему задержки 17 (действующей на задержку пропадания сигнала) поступит на вход схемы И 20, на второй вход схемы И 20 через инвертор 19 поступит сигнал с выхода второй пороговой схемы 18, которая не сработала. На выходе схемы И 20 появится сигнал для включения коммутатора 15, который сработает и обеспечит согласованный шлейф между направлениями передачи и приема контролируемого сигнала (линии) связи. При этом сигнал первой контрольной частоты поступит через коммутатор 15, контролируемый канал (линию) связи на приемник 3. Блок компараторов 11 сработает, что послужит сигналом контроллеру 8 зафиксировать код, передаваемый на управляемый аттенюатор 5.

Определение затухания прямого и обратного направлений контролируемого канала (линии) связи блок вычислений 7 производит в соответствии с алгоритмом
Р_пн = Р_прд - Р_пор , где Р_пн - затухание прямого направления контролируемого канала (линии) связи;
Р_прд - уровень передачи со стороны распорядительной станции, определяемой кодом, который передается контроллером 8 на управляемый аттенюатор 5;
Р_пор - значение уровня, на который настроена первая пороговая схема 16 исполнительной станции и который зафиксирован в блоке эталонных значений 6.

Р_он = Р_пор - Р_пр, где Р_он - затухание обратного направления контролируемого канала (линии) связи;
Р_пор - значение уровня, на который настроена первая пороговая схема 16 исполнительной станции;
Р_пр - уровень на приеме распорядительной станции, определяемый кодом, который передается контроллером 8 на вход ЦАП 13.

Уровень на приеме распорядительной станции определяется путем поиска момента срабатывания блока компараторов 11 при изменении кода на входе ЦАП 13 контроллером 8 через блок сопряжения 9.

Контроль частотной характеристики производится аналогично на других контрольных частотах.

Затем осуществляется контроль уровня шумов в соответствии с представленным алгоритмом (см.фиг.4).

Контроллер 8 через блок сопряжения 9 выдает сигналы в блок фильтров 14, блок компараторов 11 и устанавливает минимальную чувствительность ЦАП 13, контроль производится аналогично контролю до срабатывания блока компараторов 11.

При контроле уровня шумов в контролируемый канал (линию) связи не передается никаких контрольных сигналов. Однако в связи с тем, что выход первой пороговой схемы 16 соединен с входом коммутатора 15 через схему задержки 17 (действующей на задержку пропадания сигнала), коммутатор 15 разомкнет согласованный шлейф между направлениями передачи и приема контролируемого канала (линии) связи через Т отпускания схемы задержки 17. Указанная ситуация, когда в контролируемый канал (линию) связи не передается никаких контрольных сигналов, а в течение Т_отп. схемы задержки 17 обеспечивается согласованный шлейф, используется для контроля суммарного уровня шумов прямого и обратного направлений канала. Значение суммарного уровня шумов определяется кодом, который фиксируется контроллером 8 на входе ЦАП 13 при срабатывании блока компараторов 11. Указанный код передается через блок сопряжения 9 в блок вычислений 7. Через Т_отп. схемы задержки 17 коммутатор 15 разомкнут согласованный шлейф, при этом будет обеспечиваться контроль уровня шумов обратного направления. Значение уровня шумов обратного направления определяется кодом, который фиксируется контроллером 8 на входе ЦАП 13 при срабатывании блока компараторов 11, так как уровень шумов обратного направления меньше, чем суммарный уровень шумов. Указанный код передается через блок сопряжения 9 в блок вычислений 7.

Затем осуществляется контроль переходного затухания в соответствии с представленным алгоритмом (см.фиг.5).

Контроллер 8 через блок сопряжения 9 выдает команды в блок генератора контрольных частот 4 на включение контрольной частоты, на управляемый аттенюатор и в блок фильтров 14, а также устанавливает минимальную чувствительность ЦАП 13. При этом уровень сигнала контрольной частоты повышается по отношению к уровню сигнала при контроле остаточного затухания и частотной характеристики (в соответствии с существенными рекомендациями) с помощью управляемого аттенюатора 5. Сигнал контрольной частоты поступает в контролируемый канал связи, при этом сработают первая и вторая пороговые схемы 16 и 18. С выхода первой пороговой схемы 16 через схему задержки 17, а с выхода второй схемы 18 через инвертор 19 сигналы поступают на схему И 10, при этом коммутатор 15 не сработает и осуществляется контроль переходного затухания канала связи на ближнем конце, при этом сигнал, появляющийся в обратном направлении канала связи (из-за переходных влияний), поступает на приемник 3. Значение переходного затухания определяется кодом, который фиксируется контроллером 8 на входе ЦАП 13 при срабатывании блока компараторов 11. Указанный код передается через блок сопряжения 9 в блок вычислений 7.

Предложенное устройство обеспечивает автоматизированный дистанционный контроль расширенного числа параметров каналов (линий) связи при минимальном составе оборудования на исполнительной станции, а также повышение достоверности и оперативности контроля.

Использование: техника связи. Сущность изобретения: устройство содержит управляющий блок 1, передатчик 2, приемник 3, два пороговых блока 16, 18, элемент задержки 17, инвертор 19, коммутатор 15, элемент И 20. Устройство обеспечивает автоматизированный дистанционный контроль расширенного числа параметров каналов связи при минимальном составе оборудования на исполнительной станции, а также повышение достоверности и оперативности контроля. 1-2-1-3-1, 2-16-17-20-15-3, 2-18-19-20, 2-15. 5 ил.

1. УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ КАНАЛОВ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ И ЛИНИИ СВЯЗИ, содержащее на распорядительной станции передатчик, выход которого является входом сигнала прямого канала связи, блок управления, два выхода которого подключены к соответствующим входам передатчика, приемник, информационный вход которого соединен с выходом обратного канала связи, управляющие входы соединены с соответствующими выходами блока управления, информационный выход подключен к соответствующему входу блока управления, на исполнительной станции два пороговых блока, вход первого порогового блока соединен с выходом прямого канала связи, выход второго порогового блока соединен с входом инвертора, который соединен с одним входом элемента И, коммутатор, выход которого подключен к входу обратного канала связи, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности и оперативности контроля за счет увеличения числа контролируемых параметров, на исполнительной станции введен элемент задержки, вход которого соединен с выходом первого порогового блока, а выход подключен к второму входу элемента И, выход прямого канала связи подключен к входам второго порогового блока и коммутатора, управляемый вход которого подключен к выходу элемента И. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что управляющий блок включает в себя контроллер, интерфейсный блок, соединенные с блоком сопряжения, выход которого соединен с блоком эталонных значений и блоком вычислений. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что передатчик выполнен в виде последовательно соединенных блока генератора контрольных частот и управляемого аттенюатора. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приемник выполнен в виде последовательно соединенных блока фильтров, цифроаналогового преобразователя, детектора и блока компараторов.