Устройство для измерения коэффициента ошибок в цифровых трактах передачи информации Советский патент 1983 года по МПК H04L11/08 

J

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОШИБОК В ЦИФРОВЫХ ТРАКТАХ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ, содержащее. на передающей стороне генератор контрольного сигнала, а на приемной стороне генератор эталонного сигнала,, вход которого соединен с выходом блока синхронизации, а выход подключен к опорному входу детектора ошибок, два счетчика, выходы которых подключены к входам решающего блока, выход которого подключен к. блоку индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения путем различения ошибок срыва синхронизации и пакетов ошибок, в него введены последовательно соединенные блок выбора интервалов, анализатор структуры сигнала несовпадений и -накопитель, при этом выход детектора ошибок подключен к входу блока выбора интервалов, второй выход которого подключен к другому входу накопителя, а третий выход - к входу первого счетчика, выход накопителя подключен к входу (Л второго счетчика, а выход анализатора структуры сигнала несовпадений с подключен к входу блока синхронизации.

0Vf.f Изобретение относится к технике связи и может использоваться для построения контрольно-измерительной аппаратуры цифровых систем передачи информации, в частности в приборах для измерения коэффициентов ошибок Известно устройство для измерения коэффициента ошибок двоичных элементов цифровой связи, содержашее на передающей стороне источник цифрового сигнала, а на приемной стороне два определенным образом настроенных демодулятора, выходы которых подключены к входам сумматора по модулю два, а выход сумматора по модулю два связан через счетчик с решающим блоком f1J. Недостатком данного устройства является низкая точность, поскольку оно нвгОбеспечивает выделение всех возникающих ошибок передаваемой информации в местах их возникновения. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство ДЛ9 измерения коэффици ентов ошибок, содержащее на передающей стороне генератор контрольного сигнала, а на приемнрй стороне гелератор эталонного сигнала, вход которого соединен с выходом блока синхронизации, а выход подключей к опорному входу детектора ошибок, и два счетчика, выходы которых подключены к входам решающего блока, выход которого подключен к блоку индикации 2. Однако данное устройство также обладает низкой точностью. При ср ве синхронизации в процессе измере ния к ошибкам, носи,мым исследуемо системой, добавляются ошибки за сч несовпадения сравниваемых рассинхр низированных последовательностей. Случайность момента срыва синхрони зации делает невозможным получение достоверного результата при любой вероятностей ошибок в исследуемой системе. Кроме того, известное уст ройство не позволяет различать оши ки за счет срыва синхронизации и п кеты ошибок, что также не позволяе добиться высокой точности измерени Цель изобретения - повышение то ности измерения путем различения ошибок срыва синхронизации от паке тов ошибок. Для достижения поставленной цел в устройство для измерения коэффициента ошибок в цифровых трактах передачи информации, содержащее на передающей стороне генератор контг рольного сигнала, а на приемной ст роне генератор эталонного сигнгша, вход которого соединен с выходом блока синхронизации, а выход под, ключей к опорному входу детектора ошибок, два счетчика, выходы которых подключены к входам решающего блока, выход которого подключен к блоку индикации, введены последовательно соединенные блок выбора интервалов, анализатор структуры сигнала несовпадений и накопитель, при этом выход детектораошибок подклю|чен к входу блока выбора интервалов, второй выход которого подключен к другому входу накопителя, а третий выход - к входу первого счетчика, выход накопителя подключен к входу второго счетчика, а выход анализатора структуры сигнала несовпадений подключен к входу блока синхронизации. На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - .временные диаграммы работы устройства. Устройство для измерения коэффициента ошибок в цифровых трактах на передающей стороне А содержит генератор1 контрольного сигнала, а на приемной стороне Б - детектор 2 ошибок, генератор 3 эталонного сигнала, блок 4 синхронизации, блок 5 выбора интервалов, накопитель б, счетчики 7 и 8, анализатор 9,структуры сигнала несовпадений, решающий блок 10 и блок 11 индикации. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 контрольного сигнала преобразует последовательность тактовых импульсов (фиг. 2а) в последовательность известной структуры (фиг. 2,6), в которой после прохождения через исследуемую систему возникают ошибки (фиг. 2в). На приемной- стороне генератор 3 эталонноо сигнала формирует сигнал (фиг.2г) той же структуры, что и на выходе генератора 1 контрольного сигнала (фиг. 2б), Блок 4 синхронизации (контрольного и эталонного Сигналов совмещает по фазе эти сигналы на входах детектора 2 ошибок, на выходе которого путем поэлементного сравнения контрольного и эталонного сигналов формируется сигнал несовпадений (фиг. 2д). В блоке 5 выбора интервалов сигнал несовпадений разделяется на серий по п, элементов (конец каждой серии отмечен метками на фйг 2ж, совпадающими с импульсами на фиг 2к), которые поступают в накопитель 6, обеспечивaющий накопление (т+1) серий по п. элементов (где 1, 2 ,.,). Анализатор. 9 производит анализ структуры сигнала несовпадений (фиг. 2д) на наличие несовпадений за счет срыва синхронизации сравниваемых сигналов. Поскольку Структура контрольного и эталонного сигналов известна и детерминирована. то сигнал несовпадений, вуз ванных рассинхронизацией сравниваемых сигналов, также детерминированный/ что позволяет отличать его от паке тов ошибок, структура .которых случайна. Например, при использовании в качестве контрольного и эталонно го сигналов М-последовательности, при срыве синхронизации сигнал несовпадений представляет собой TaKjyo же М-последрвательность, но имеющую сдвиг относительно любой из сравниваемых. Таким образом, при срыве синхронизации сигнал нес падений в анализируемом интервале имеет известную структуру, что позволяет установить факт срыва си ронкзации..При этом на выходе анализатора 9 формируется импульс (фиг. 2 е), стирающий в накопителе .сигнал несовпадений в .интервале, в котором установлен срыв синхрони зации, а также в m ему предшествовавших. Стирание сигнала в этих предшествующих интервалах необходимо из-за возможности появления несовпадений в конце первого из (m+l) интервалов, тогда как сам факт срыва синхронизации может быт установлен анализатором 9 в интервале, следующем через m интервалов от истинного момента срыва (например, при .срыве синхронизации из-за перерыва связи и последующих переходных процессов возвращения в реж устойчивой работы, при которых труд но установить детерминированность, структуры сигнала несовпадений). Пакеты ошибок имеют случайную структуру и при их появлении в сигнале несовпадений анализатор 9, импульс, не вырабатывает. В общем случае после каждого обнаруженного срыва синхронизации стирается п(т+1 ) элементов. Выбор числа (т+1 ) стираемых интервалов и их длина зависят от приниципа построения анализатора 9, в частности от задержки принятия решения о срыве синхронизации при заданной вероятности ошибки . Например, анализатор может работать по принципу .численного анализа сигнала несовпадений в каждом интервале, используя тот факт, что при срыве синхронизации М-последрвательностей применяемых ;з качестве контрольного и эталонного сигналов, сигнал .несовпадений представляет собой такую же последовательность с периодом (где у- число разрядов регистров сдвига генераторов 1 и 3 и соответственно, минимальная длина, неповторяющихся комбинаций), причем средняя частота появления несовпадений (в данном случае детерминированных ) равна 0,5с, достаточной точностью. Тогда число несовпадений в интервале 1линой п при отсутствий ошибок равно 0,5-njf 75- -. Правило принятия решений анализатором должно быть таким, .чтобы вероятность ложного решения о срыве синхронизации за счет попадания в интервал большого числа ошибок была пренебрежимо мала. Для этого можно увеличить поскольку число детерминированных несовпадений в каждом интервале с возрастающей точностью стремится к О ,5 п., а число ошибрк стремится соответственно к , и при независимых ошибках достаточно надежным будет принятие решения о срыве синхронизации при числе несовпадений в интервале длиной п. больше k, где k . 0,5.n,-(.pjj). При коррелированных ошибках число k следует увеличить. Требуемое значение п. можно определить, исходя из допустимой вероятности ложного определения срыва синхронизации (т.е. вероятности того, что в интервале длиной п-число одних ошибок превысит k) при заданных у и р. Для уменьшения задержки принятия решения и, как следствие, длительности процесса измерения можно учесть зависимость п- от у и р и уменьшать в процессе измерения длину интервалов п- при уменьшении периода L измерительных сигналов и вероятности измеряемой ошибки р. Импульс от анализатора 9 включает также блок 4 синхронизации, который обеспечивает восстановление фазирования сравниваемых сигналов, причем на время работы блока 4 синхронизации процесс измерения прекращается ввиду неизбежности возникновения искажений эталонного сигнала.и, как следствие, возникновения импульсов ошибки в сигнале несовпадений, не связаннь Х с исследуемой системой. . Счетчик 7 подсчитывает число М импульсов несовпадений в сигнале на выходе накопителя 6 (фиг. 2ж), который уже не содержит нёсов падеНий, вызванных срывом синхронизации. Счетчик 8 подсчитывает общее число п элементов в N нестертых интервалах (фиг. 2и), что соответствует выражению. N . . п EIn . , . причем при постоянной длине интервалов, т.е. п,-гпд, общее число элементов п, используемых для определения ошибок, равно п«Н-Пд. В этом случае счетчик 8 может быть подключен к дополнительному выходу накопителя 7 или к соответствующему вы