Устройство контроля канала связи Советский патент 1983 года по МПК H04B17/00 

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в адаптивных системах передачи данных. Известно устройство контроля кана ла связи, содержащее первый линейный тракт приема, выход которого через первый селектор импульсов подключен ко входу первого счетчика, выход которого подключен к первому входу пер вого элемента сравнения и к первому входу второго элемента сравнения, а вход соединен с выходом элемента з держки, вход которого соединен с вых дом синхронизатора, который подключен ко второму входу первого элемента сравнения и ко второму входу второго элемента сравнения 1 J. Недостатком данного устройства является невысокая точность контроля Поскольку при работе устройства совмест но с реальным радиоприемным устройГО обладает некоторой нелинейностью, в условиях возмо.жного воздействия на вход радиоприемного устройства кроме полезного сигнала мешающих сигналов большого уровня ( особенно при работе устройства в составе многоканальных радиосистей декаметрового диапазона ) становится невозможным однозначно определить причину неудовлетворительного качества приема информации (или качества связи ухудшилось за счет условий распространения или за счет нелинейных эффектов в самой приемной аппаратуре). Отсюда ограниченные воЗ можности применения данного устройств в адаптивных системах передачи информации. Наиболее близким к предлагаемому является устройство контроля канала связи, содержащее тракт приема, состо ящий из последовательно соединенных входного согласующего блока, усилителя высокой частоты, преобразователя частоты, усилителя промежуточной частоты и демодулятора, селектор импульсов, вход которого соединен с выходом демодулятора, первый .счетчик импульсов , вход которого соединен с выходом селектора импульсов, первый и второй элементы сравнения, первые вхо ды которых соединены с выходом первого счетчика импульсов, второй счетчик импульсов, третий элемент сравнения, первый вход которого соединен с выходом второго счетчика импульсов, синхронизатор, первый элемент задержки, вход которого соединен с первым 18 выходом синхронизатора, а выход - с входами сброса первого и второго счетчиков импульсов, и выходной дешифра- / тор, при этом входы первого, второго и третьего элементов сравнения соединены с-первым выходом синхронизатора, а выходы соединены с входами дешифратора Г 23Недостатком данного устройства также является невысокая точность контроля, связанная с неверным определением причины неудовлетворительного качества связи при большом уровне нелинейных эффектов в линейном TpaKte приема. Поскольку при повышении уров ня нелинейных эффектов в линейном тракте приема, начиная с некоторого уровня, число импульсов несовпадений в первом и во втором линейных трактах приема начнет уменьшаться. Это объясняется тем, что при определенном уровне нелинейных эффектов число вставок и пропаданий на выходе второго селектора импульсов в основном определяется этими нелинейными эффектами и при увеличении уровня последних чисгю вставок и пропаданий в обоих линейных трактах приема начнет выравниваться и, следовательно,число импульсов несовпадений будет уменьшаться и при некотором уровне нелинейных эффектов станет меньше порога, задаваемрго третьим элементом сравнения, и дешифратор выдаст решение, мто качество связи неудовлетворительное из-за условий распространения в канале связи (хотя на самом деле причина - высокий уровень нелинейных эффектов в самой аппаратуре из-за действия мешающих станций большого уровня )о Такая ошибка недопустима в адаптивной системе передачи информации, поскольку стратегия.и тактика управления системой зависит от причины, вызвавшей срыв связи. Кроме того, .данное устройство не определяет характер нелинейного эффекта, приводящего к срыву связи, поскольку при действии на входе линейного тракта приема сигналов мешающих станций большого уровня в зависимости от их структуры возможны различные нелинейные эффекты (перекрестная модуляция, блокирование полезного сигнала, интермодуляционные помехи), которые приводят к увеличению числа вставок и пропаданий. Этот недостаток является существеннь1м при использовании устройства в

адаптивной системе передачи информа-i ,ции, поскольку от характера нелинейного эффекта зависит стратегия и тактик, ка управления системой.

Цель изобретения - повышение точности контроля канала связи.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее тракт приема, состоящий из последовательно соединенных входного согласующего блока, усилителя высокой частоты, преобразователя частоты, усилителя промежуточной частоты и демодулятора, селектор импульсов, вход которого соединен с выходом демодулятора, первый счетчикимпульсов, вход которого соединен с выходом селектора импульсов, первый и второй элементы сравнения, первые входы которых соединены с выходом первого счетчика импульсов, BTO рой счетчик импульсов, третий элемент сравнения, пеовый вход которого соединен с выходом второго счетчика импульсову синхронизатор, первый элемент задержки, вход которого соединен с первым выходом синхронизатора, а выход - с входами сброса первого и второго счетчиков импульсов, ивыходной дешифратор, при этом вторые входы первого, второго и третьего элементов сравнения соединены с первым выходом синхронизатора, а выходы соединены с входами дешифратора, введены первый и второй заградительные фцпьтры, выпрямитель, компаратор, второй элемент задержки, последовательно соединенные генератор, первый полосовой фильтр, первый нелинейный усилитель, второй полосовой фильтр, второй Нелинейный усилитель, третий полосовой фильтр, вспомогательный усидитель, амплитудный детектор, интегратор, при этом вход первого заградительного фильтра соединен с выходом входного согласующего блока, а выход - с входом первого нелинейного усилителя, вход-второго заградительного фильтра соединен с выходом усилителя высокой час-тоты, а выход - с входом второго нелинейного усилителя, вход выпрямителя соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, а выход - с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом интегратора, причем второй выход синхронизатора соединен с третьим входом компаратора, а через второй элемент задержки - с входом сброса интегратора.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит тракт 1 приема, состоящий из вxoднoгQ согласующего блока 2, усилителя 3 высокой частоты, преобразователя k частоты, усилителя 5 промежуточной частоты, демодулятора 6, селектор 7 импульсов, синхронизатор 8, первый и второй элементы 9 и 10 задержки, первый и второй счетчики П и 12 импульсов, , BtopoH и третий элементы 13, f и 15 сравнения, дешифратор 16, компаратор 17, выпрямитель 18, интегратор 19, первый и второй заградительные фильтры 20 и 21, генератор 22 первый, второй и третий полосовые фильтры 23, 2 и 25, первый и ёторой нелинейные усилители 26 и 27, вспомогательный усилитель 28, амплитудный детектор 29.

Частота сигнала генератора 22 выбирается постоянной и лежащей вне диапазона рабочих частот тракта 1 приема. Первый полосовой фильтр 23 и первый заградительнь1Й фильтр 20 настроены на частоту генератора 22 и служат для взаимной развязки выхо- с дов генератора 22 и входного согласующего блока 2. Второй полосовой фильтр и второй заградительный фильтр 21 настроены на частоту генератора 22 и служат для взаимной развязки выходов первого нелинейного усилителя 26 и усилителя 3 высокой частоты. Первый нелинейный усилитель 2б имеет такие же нелинейные свойства, как и усилитель 3 высокой частоты, а второй нелинейный усилитель 27 имеет такие же нелинейные свойства, как и преобразователь 4 частоты. Третий полосовой фильтр 25 настроен на частоту генератора 22 и имеет полосу пропускания такую же, как и усилитель 5 промежуточной частоты. Поскольку усилитель 3 высокой частоты и преобразователь 4 частоты в нормальных работоспособных трактах приема имеют достаточно высокую линейность, то различные Нелинейные эффекты заметно проявляются только при наличии на входах усилителя 3 высокой частоты и преобразователя k частоты мешающих сигналов большого уровня.

Устройство работает следующим образом. На вход селектора 7 импульсов с выхода тракта 1 приема поступает сме бинарного сигнала с помехами. Селектор 7 импульсов выделяет импульсы, длительность которых находится в пределах интервала селекции известной длительности информационных символов Импульсы с выхода селектора 7 импульсов поступают на вход счетчика 11 импульсов, выходы которого соединены с первым и вторым элементами 13 и Н сравнения. Первый из них определяет максимально допустимое, а второй минимально допустимое знамения сметчика 11 импульсов. Граничные значения счетчика 11 импульсов определяются на основании известного количества информационных символов на определенном промежутке времени Первый и второй элементы 13 и 1 сра нения выдают на выходе сигнал Единица в случае выхода за граничные знамения и Ноль в слумае непревышения границ. На вход тракта 1 приема вместе с полезным сообщением поступает ампл тудно-модулированный сигнал мешающей станции большого уровня, несущая частота которого лежит в. пределах полосы пропускания входного согл сующего блока 2 и усилителя 3 высокой частоты. Вследствие нелинейности амплитудных характеристик усилителя 3 высокой частоты и преобразова теля частоты комплексные коэффициенты передачи последних оказываются зависимыми от амплитуды сигнала мешающей станции большого уровня. Тракт 1 приема превращается в нелине но параметрическую цепь, параметры которой изменяются во времени по закону модуляции мешающего сигнала. Таким образом происходит перенос модуляции с мешающего сигнала на полез ный, причем полезный сигнал получает как паразитную (перекрестнуюj амплитудную модуляцию, так и паразитную (перекрестную )угловую модуляцию, и, следовательно, этот нелинейный эффект приводит к помехам приема практ чески при любом виде модуляции полез ного сообщения. Помеха, модулирующая полезный сигнал в усилителе 3 высокой частоты, поступает через первый заградительный фильтр 20 на вход пер вого нелинейного усилителя-2б и поме ха дополнительно модулирующая полезный сигнал в преобразователе часто ты, поступает через второй загради18тельный фильтр 21 на вход второго нелинейного усилителя 27. В результате этого сигнал генератора 22, проходящий через первый и второй нелинейные усилители 2б и 27, оказывается промо-«. дулированным помехой с такой же глубиной модуляции, как и полезный си1- нал усилительной частоты в преобразователе частоты. После выделения первым полосовым фильтром 23 сигнал генератора 22 усиливается во вспомогательном усилителе 28 и поступает на вход амплитудного детектора, который выделяет паразитную огибающую, уровень которой интегрируется в интеграторе 19 на интервале времени, равном длительности одного информационного символа, и сравнивается с порогом компаратора 17. Интервал интегриро«ания и время опроса компаратора 17 задает после,довательность импульсов со второго выхода синхронизатора 8. Второй элемент 10 задержки обеспечивает сброс интегратора 19 после опроса компаратора 17. Поскольку при боль шем уровне полезного сигнала допустимо большее значение уровня перекрестной модуляции, порог компаратора изменяется в зависимости от уровня полезного сигнала. Уровень полезного сигнала выделяется выпрямителем 18 и подается на вход компаратора 17 для установки необходимого порога. Таким образом, порог компаратора 17 определяется на основании измеренного уровня полезного сигнала и известного требуемого соотношения сигнал/помеха перекрестной модуляции. При превышении выходным уровнем интегратора порога компаратора 17 в момент опроса с выхода последнего сигнал Единица заносится во второй счетчик 12 импульсов, выходы которого соединены со входом третьего элемента 15 сравнения, который определяет максимально допустимое знам1 ние второго сметчика 12 импульса. Это значение определяется на основании известного допустимого числа вставок и пропаданий в полезном сообщении, обусловленных помехами. Мо мент опроса устройства контроля канала связи задается периодом сигнала, следующего с первого выхода синхронизатора 8 и поступающего на вторые входы первого, второго и третьего элементов 13, 1ч и 15 сравнения. Таким образом, на входах дешифратора 16 возможны следующие комбинации порядок написания разрядов совПадает с обозначенным порядком первого, второго и третьего элементов 13 И и 15 сравнения ): О О О - качество связи удовлетво рительное; О 10 или 1 О О - качество связи неудовлетворительное из-за условий распространени-я в радиоканале; О Т 1 или 1 О 1 - качество связи неудовлетворительное из-за помех пе рекрестной модуляции в тракте 1 при ема. , Все оставшиеся комбинации со. ответствуют неисправной работе устройства, поскольку такие комбинации не могут возникать в исправно функционирующей аппаратуре. 1 88 Предлагаемое устройство по срай нению с базовым объектом, а качества которого выбран прототип, наряду с принятием решения о качестве канала связии правильного решения о качестве связи при действии сигнале мешающих станций, приводящих к нелинейным эффектам в тракте приема только для ограниченного диапазона амплитуд сигна лов мешающих станций, позволяет получить дополнительную информацию о характере нелинейного эффекта Va именно, перекрестной модуляции ), приводящего к неудовлетворительному качеству связи, при любых возможных уровнях сигналов мешающих станций. Кроме того, такая информация необходима при выработке сигналов управления в адаптивных системах передачи данных.

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ КАНАЛА СВЯЗИ, содержащее тракт приема, состоящий из последовательно соединенных входного согласующего блока, усилителя высокой частоты, преобразователя частоты, усилителя промежуточной частоты и демодулятора, селектор импульсов, вход которого соединен с выходом демодулятора, первый счетчик импульсов, вход которого соединен с выходом селектора импульсов, первый и второй элементы сравнения, первые входы которых соединены с выходом первого счетчика импульсов, второй счетчик импульсов, третий элемент сравнения, первый вход которого соединен с выходом второго счетчика импульсов, синхронизатор, первыйэлемент задер кки, вход которого соединен с первым выходом синхронизатора, а выход - с 1зходами сброса первого и второго счетчиков импульсов, и выходной дешифратор, при этом вторые входы первого, второго и третьего элементов сравнения соединены с первым выходом синхронизатора, а выходы соединены с входом дешифратора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля канала связи, введены первый и второй заградительные фильтры, выпрямитель, компаратор, второй элемент задержки, последовательно соединенные генератор, первый полосовой фильтр, первый нелинейный усилитель, второй полосовой фильтр, второй нелинейный усилитель, третий полосовой фильтр, вспомогательный усилитель, амплитудный детектор, интегратор, при этом вход первого заградительного фильтра соединен с выходом входного согласующего блока, а выход - с входом первого нелинейного усилителя, вход второго заградительного фильтра соединен с выходом усилителя высокой частоты, а выход с входом второго нелинейного усилителя, вход выпрямителя соединен с выхос ел дом усилителя промежуточной частоты, .а выход - с первым входом компаратоСХ) ра, второй вход которого соединен с выходом интегратора, причем второй , 00 выход синхронизатора соединен с третьим входом компаратора, а через второй элемент задержки - с входом сброса интегратора.