Устройство контроля работоспособности видеорегенератора цифровой системы связи Советский патент 1983 года по МПК H04B3/46 

5 Изобретение относится к технике электросвязи и может использоваться при эксплуатации аппаратуры линейного тракта цифровых систем связи. По основному авт. св. J 951727 известно устройство контроля работоспособности виаеорегенератора.цифровой системы связи, содержащее вицеорегенератор, состоящий из последовательно соединенных усилителя, порогового блока, формирователя импульсов, выход которого является выходом видеорегенератора и подключен через аттенюатор к одному из входов первого сумматора по модулю два вход синхронизации порогового блока сое динен с выходом блока выделения тактовой частоты видеорегенератора, в котором выход усилителя подключен к входу блока . выделения тактовой частоты и через блок автоматической регулировки усиления (АРУ) к управляющему входу усилителя, выход блока АРУ является другим выходом видеорегенерагора и подключен через первый вентиль к одному из входов первого сумматрра, через последовательно соединенные инвертор и второй вентиль - к другому входу первого сумматора, выход которого подключен к одному из входов интегратора блока регист рации неисправностей, второй сумматор п модулю два, первый и второй дополнитель ные пороговые блоки и последовательно соецнненные дополнительный вентиль и фильтр нижних частот, при этом вход блока выделения. тактовой частоты видеорегенератора подключен к сигнальным входам первого и второго дополнительных пороговых блоков, входы синхронизации которых соединены с входом дополнительного вентиля, выходом блока выделения тактовой частоты видеорегенератора и входом синхронизации первого и второго сумматоров по модулю два, дополнительные входы которых подключены к выходам соответствующих дополнительных пороговых блоков, выходы первого и второго .сумматоров по модулю два через второй сумматор подключен, к другому входу ин тегратора блока регистрации неисправнос тей, другой сигнальный вход второго сум матора по модулю два соединен с выходо аттенюатора, а выход фильтра нижних час тот - с дополнительным входом первого сумматора ij . е Однако известное устройство имеет низкую то шость регенерации сигналов, а также низкие стабильность и точность оценки частости сбоев. Цель изобретения - повышение точности регенерации сигналов, а также повышение стабильности и точности оценки частости сбоев. Поставленная цель достигается тем, что в устройство контроля работоспособности видеорегенератора цифровой систе мы связи введен вычитаюшйй блок, перBbiji и второй дифференциальные входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго сумматоров по модулю два, а выход соединен с входами подстройки порогов порогового блока видеорегенератора и первого и второго дополнительных пороговых блоков. На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства. Устройство контроля работоспособности видеорегенератора цифровой системы связи содержит видеорегенератор 1, состоящий из усилителя 2, порогового блока 3, формирователя 4 импульсов, выход которого является выходом 5 видеорегенера- тора, аттенюатора б, блока 7 выделения тактовой частоты и блока 8 АРУ, первый сумматор 9 по модулю два, первый вентиль 1О, первый сумматор 11, инвертор 12, второй вентиль 13, интегратор 14 и блок регистрации неисправностей (не показан), второй сумматор 15 по мо дулю два, первый и второй дополнительные пороговые блоки 16 и 17 соответственно, дополнительный вентиль 18, ,фильтр 19 нижних частот, второй сумматор 20, вычитающий блок 21. Устройство работает следующим образом. При внезапных отказах блоков видеорегенератора 1 напряжение на выходе первого сумматора 11 резко изменяется и поступает на первый вход интегратора 14 блока регистрации неисправностей. На другой вход интегратора 14 этого блока поступает напряжение с выхода второго сумматора 2О, пропорциональное сумме количеств импульсов, появляющихся на выходах су 1Йматоров 9 и 15 по модулю два . за определенный интервал времени. Это количество импульсов, в свою очередь, .про- порционалБно вероятности ошибок при передаче цифровых, сигналов. Если информация на первом входе интегратора 14 является бинарной (исправно или неисправно устройство), то информация на втором входе этого интегратора содержит ряд промежуточных значений. которые поалежат квантованию и кодированию в блоке регистрации неисправностей. Эта поспеаняя информация может быть переаана по каналу телеконтроля и использована на обслуживаемых пунктах аля оценки и прогнозирования качества линии связи. Информация, поступакяцая на первый вход интегратора 14, может быть использована для автоматического переключения на резервный регенератор. Работа устройства при различных неи равностях регенератора осуществляется следующим образом. В случае, когда на входе или выходе усилителя 2 отсутствуют сигналы. регулирующие напряжение на выходе блока 8 АРУ регенератора равно нулю. Тог да на выходе инвертора 12 появляется напряжение, которое проходит через первый сумматор 11 и регистрируется в блоке регистрации неисправностей как сигнал аварии. При выходе из строя блока 8 АРУ на его выходе появляется либо максимал ный сигнал, либо минимальный, либо нул вой. Тогда на выходе одного из вентилей появляется сигнал о выходе регенерато .ра из строя. При выходе из строя порогового блока 3 видеорегенератора либо форлирователя 4 импульсов на выходе аттенюатора 6 напряжение равно нулю, оно поступает на вход первого сумматора 9 по Модулю два. На вход этого же сумматора 9 поступают сигналы с выхо да первого дополнительного порогового бло1са 16. Поскольку в передаваемой последовательности не во всех тактовых положениях отсутствуют импульсы, на выходе второго сумматора 20 появляют ся импульсы с вероятностью, свидетельствующей о сплсшном сбое. Соответствую щее напр5жение поступает йа второй бход интегратора 14 и регистрируется к&к неисправность. При выходе из строя блока 7 выделе ния тактовой частоты напряжение на его выходе равно нулю, и на дополнительный вход первого сумматора 11 не поступает сигнал. Если блок 7 исправен, на дополнительный вход сумматора 11 поступает выпрямленное дополнительным вентилем 18 переменное напряжение тактовой частоты, прсаиедщее фильтр 1.9 нижних частот. Если дополнительный вхоа сум- матора 11 является инвертирующим, про исходит регистрация неисправностей при выходе из строя блока 7. При измерении частости сбоев устройство работает следующим образом. Сигаал с выхода усилителя 2 поступает на пороговый блок 3 и дополнительные пороговые блоки 16 и 17, имекяцие различные пороги, а именно порог порогового блока 3 выбран близким к оптимальному с точки зрения минимизации вероятности ощибки на выходе видеорегенератора, а пороги дополнительных пороговых блоков 16 и 17. отличаются от оптимального значения, но расположены симметрично по величине относительно порога порогоувого блока 3. Частоты появления импульсов на выходе суммато ров 9 и 15 по модулю два зависят от уровня шумов, т.е. связаны с вероятностью сбоев на выходе регенератора. Появление импульсов на выходе первого сумматора 9 по модулю два и аналогичные события на выходе втррого сумматора 15 по модулю два являются несов- . местимыми. При суммировании этих импульсов во втором сумматоре 20 ослабляется зависимость суммарной частоты их появления от нестабильности порогов дополнительных пороговых блоков 16 и 17. Из-за одинакового конструктивного выполнения дополнительных пороговых блоков 16 и 17 (напртмер, при размещении их в одном кортусе интегральной схемы) дестабилизирующие факторы смещают пороги в одну и ту же сторону. Поэтому, например, увеличение порогов вызывает увеличение частоты появления импульсов на выходе первого сумматоре 9 по модулю два и уменьшение частоты появления импульсов на выходе второго сумматора 15 по модулю два. Благодаря этому нестабильность порогов приводит к меныиим изменениям суммарной частоты появления импульсов, чем изменения частоты появления рмпульсов на выходе каждого из сумматоров 9 и 15 по модулю два. Ин- тегратор 14 вычисляет среднее значение частоты появления импульсов на выходе второго сумматора 20 за определенный промежуток времени. Это значение пропор ционально вероятности сбоев (точнее логарифм частости появления импульсов на выходе второго сумматора 2О прямо пропорционален логарифму вероятности ошибки на выходе регенератора). Указанная логарифмическая характеристика практи ческв линейна в интересующем диапазоне вероятноств ошибок (10 - ). При ф|1ук1уационных помехах, имею швх непре{и юное распределение вероятно ствй, устройство позволяет измерять част тость сбоев в . процессе эксплуатации ли- НИИ связи, и отпадает необходим ость в использовании спеаиальных измеритель«ьгх сигналов... При существующей нестабильности пор говых блоков решающих устройств (порядка ± 1%) измерение частоты сбоев может производиться по выходу одного из сумматоров по модулю два с точностью не хуже, чем полпорядка от регистрируемого значения (при балансных кодах точность значительно вьпие). Эта точ ность возрастает в 3 раза при измерениях по выходу второго сумматора 20. В npotiecce эксплуатации неизбежно появляются температураяые и временные изменения порогов пороговых блоков. Эти изменения порогов происходят одинаково в различных блоках при их одинакове конструктивном выпопненни и ухудшают стабильность иточность устройства, ; а также понижают точность регенерации curaeatOB ухода порога порогового бпока 3 от его оптималЕяой величины. Вычв.Тающий блок 21 производит стенку разности средних значений напряжений на выходах сумматоров 9 и 15 по модулю два, каждая из которых пропоЕшиональна вероятности появления импульсов на вых де соответствующего сумматора. При несимметричном уходе пороговых уровней допопнителы1ых пороговых блоков 16 и 17 относительно .оптимального порога видеореге1{ератора образуется напряжение разбаланса на выходе вычитакяцего блока 21, которое благодаря обратной связи к входам подстройки порогов допол, нительных пороговых блоков 16 и 17, а также порогового блока 3, умен1лиает смешения указанных порогов. Такая кор рекаия порогов позволяет сохранить стабильную работу устройства при изменении условий эксплуатации аппаратуры. Для компенсации нестабильноетей порогов необходим коэффициент усиления в разомкнутой цепи автоматическсЛ регуг лировки порога не более 2 10 при из-мвнении вероятности ошибок регенерации в диапазоне 1О - 10. В настоящее время существуют операционные полупроводниковые интегральные усилители с необходимьш коэффициентом усиления и малой величиной дрейфа. Таким образом, устройство обеспечивает всесторонний контроль исправности регенератора, а также позволяет значительно уменьшить температурные и временные нестабильности при оценке . частости сбоев передаваемого сигнала благодаря введенной коррекции порогов дополнительных пороговых блоков 16 и 17. Кроме того, появляется благоприятное воздействие контрольной части устройства на точность регенерации сигналов в видеорегенераторе, поскольку порог порогового блока 3 регенератора 1 корректив- руется напряжением, сформированным контрольной аппаратурой. При этом появляется также возможность оптимизации порога порогового блока видеорегенератора при изменении распределения шумов (что характерно, например, для регенераторов волоконно-оптических линий связи с лавинным или pin -чфотодирдом). Наличие автоподстройки порогов в случае выполнения пороговых блоков в одном корпусе интегральной схемы позволяет уменьшить амплитуду смеси сигнала с шумом на их входах, чт-о повышает экономичность регенератора..

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ РАБОТОСПОСОБНОСШ ВИЛЕОгеГЕНЕРАТОРА ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ по авт. св. NJ 951727, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повьшю ния точности регенерации сигналсю, а также стабильности и точности оценки частости сбоев, ввецен вычитакяпнй блок, первый и второй аифференпиальиые вхо аы которого соединены с выхоаамн соот ветственно первого и второго сумматоров по мооулю ава, а выхоа соеоинен с входами поастрсйки порогов порогового блока вицеорегенератора в первого и второго ао попнительньос пороговых блоков.