Устройство для автоматической коррекции амплитудно-частотных искажений трактов систем передачи информации Советский патент 1984 года по МПК H04B3/04 

первым входом блока выделения опорной частоты, дополнительного фильтра промежуточной частоты и дополнительного регулируемого усилителя, оба выхода которого являются первым и вторым выходами блока выделения опорной частоты, третий выход которого, являющийся въкодом дополнительного генератора опорной частоты, соединен с вторым входом переключателя, второй выход которого соединен одновременно с соответствующим входом блока регуляторов, соответствующим входом переключателя частот, с третьими входами блоков сравнения канала завьшения и канала занижения, второй вход блока опорной частоты, являющийся вторым входом дополнительного регулируемого усилителя,соединен с соответствующим выходом блока регуляторов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ИСКАЖЕНИЙ ТРАКТОВ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ, содержащее на передающей стороне последовательно соединенные первьй блок управления синтезатором, синтезатор частот, регулируемый усилитель и компаратор, выход которого соединен с вторым входом регулируемого усилителя, а второй вход с выходом генератора опорных частот, i и вторым входом первого блока согласования, первый вход которого соединен с выходом регулируемого усилителя, а выход - с трактом связи, а на приемной стороне - корректор, вход и выход которого соединены со-. ответственно с выходом тракта связи и входом второго блока согласования, первый выход которого соединен с первым входом перемножителя, выход которого через последовательно соединенные фильтр -промежуточной частоты и первый выпрямитель соединен с первым входом блока вычитания и входом блока синхронизации, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторым входом блока управления и входом переключателя частот,- соответствующие выходы которого соединены с соответствующими входами блока регуляторов и соответствующими входами второго блока управления синтезатором,, выход .которого соединен с входом второго синтезатора частот, второй выход второго блока согласования соединен с первым входом блока вьделения опорной частоты, первый и второй выходы которого соединены с входами соответственно второго и третьего выпрямителей, выходы которых соединены с первыми входами соответственно блока сравнения канала завышения и блока сравнения канала занижения, вторые входы котоS рых соединены с выходом блока вычи(Л тания, второй вход которого соединен с вторым выходом второго выпрямителя, а выходы блока сравнения канала завышения и блока сравнения канала занижения соединены соответственно с первым и третьим входами блока управления, выходы которого соединены с соответствующими входами блока регуляторов, выходы которого 00 соединены с соответствующими входасо со ми корректора, отличающеес я тем, что, с целью повьш1ения ч1 точности коррекции путем автоматичессо кой калибровки устройства, в него введен переключатель, первьй которого соединен с выходом второго синтезатора частот, а первьй выход переключателя соединен с вторым входом перемножителя, при этом блок выделения опорной частоты выполнен в виде последовательно соединенных дополнительного Генератора опорной частоты, дополнительного перемножителя, второй вход которого является

.1

Изобретение относится к электрои радиосвязи и может быть использовано для автоматической коррекции искажений амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) групповых и линейных трактов систем передачи информации с частотным разделением каналов.

Известно устройство для автоматической коррекции искажений АЧХ, содержащее на передающей стороне тракта связи группу;генераторов пилотсигналов, а на приемной стороне последовательно соединенные косинусный корректор, блок фильтров пилот-сигналов, блок разветвления, переключатель-распределитель, детектор, блок низкочастотных полосовых фильтров гармоник, кольцевой переключатель -и

выпрямитель, к выходу которого подключен блок дискриминатора, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходам датчика тактов и детектора, а выходы - к соответствующим регуляторам взеньев корректора. Устройство обеспечивает настройку корректора без перерыва связи 1 .

Однако данное устройство характеризуется сложной схемой построения и низкой помехоустойчивостью.

Известно также устройство для автоматической коррекции искажений АЧХ, содержащее на передающей стороне генератор качающейся частоты, а на приемной - ортогональный корректор, состояпщй из линии задержки, регуляторов и сумматора, а к его выходу подключен вход детектора, к выходу оторого подключен блок вьщелений значений сигнала, выходящих из заданных пределов, состоящий из сумматора, входы которого соединены с выходами двух идентичных каналов, содержащих вычитающие блоки и одно5 полупериодные выпрямители, вторые входы вычитающих блоков соединены , с выходами генераторов, входы кото рых соединены с выходом детектора, к выходу блока выделения значений o сигнала, выходящих из заданных пределов, подключены первые входы перемножителей, вторые входы которых соединены с соответствующими отводами линии задержки, а выходы через

5 соответствующие последовательно соединенные двухполупериодньй выпрямитель и фильтр нижних частот - с дополнительными входами соответствующих регуляторов С 2 30 Однако такое устройство имеет сложную схему построения и требует перерыва связи при настройке корректора.

Наиболее близким по технической

5 сущности к предлагаемому является устройство для автоматической коррекции амплитудно-частотных искажений трактов систем передачи информации, содержащее на передающей стороне последовательно соединённые первьй

блок управления синтезатором, синтезатор частот, регулируемый усилитель и компаратор, выход которого соединен с вторым входом регулируемого

, усилителя, а второй вход - с выходом генератора опорных частот и вторым входом первого блока согласования, первый вход которого соединен с выходом регулируемого усилителя, а зы0 ход - .с трактом связи, а на приемной стороне - корректор, вход и выход которого соединены соответственно с выходом тракта связи и входом второго блока согласования, первый выход которого соединен с первым входом перемножителя, выход которог го через последовательно соединенные фильтр промежуточной частоты и первый выпрямитель соединен с первым входом блока вычитания и входом блока синхронизации, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторым входом блока управления и входом переключателя частот, соответствующие выходы которого соед нены с соответствующими входами блока регуляторов и соответствующими входами второго блока управления синтезатором, выход которого соединен со входом второго синтезатора частот, второй выход второго блока согласования соединен с первым входом блока выделения частоты, первый и второй выходы которого соединены с входами соответственно второго и третьсго выпрямителей, выходы которых соединены с первыми входами соответственно блока сравнения канала завышения и блока сравнения канаЛа занижения, вторые входы которых соединены с выходом блока вычитания, второй вход которого соединен с вторым выходом второго выпрямителя, а . выходы блока сравнения Канала завышения и блока сравнения канала занижения соединены соответственно с первым и третьим входами блока управ ления, выходы которого соединены соответстнуюиими входами блока регуляторов, выходы которого соединены с соответствующими входами корректора. Указанное устройство обеспечивает высокую точность коррекции при дейст вии различных мешающих факторов, таких, как колебания значения коэффициента передачи системы Тракт связи плюс корректор на опорной частоте, фпуктуационных шумов, импульсных помех, кратковременных перерывов уровня и др. СЗ 3. Однако точность коррекции известкого устройства снижается при измецении внешних условий функционирования приемной части устройства - температуры, влажности, давления и др:. а также из-за старения элементов цепи преобразования измерительного сиг нала, состоящей из перемножителя, фильтра промежуточной частоты и пер13 вого выпрямителя, и цепи преобразования опорного сигнала, состоящей из блока выделения опорной частоты, второго и третьего выпрямителей. Снижение точности коррекции вызвано тем, что изменение внешних условий и старение элементов приводят к различному изменению коэффициентов передачи цепей преобразования измерительного и опорного сигналов,- которое способствует дополнительному искажению АЧХ системы Тракт связи плюс корректор в области частот, примыкающей к частоте передачи опорного сигнала. Дополнительное искажение АЧХ системы Тракт связи плюс корректор, обусловленное различием коэффициентов передачи преобразования измерительного и опорного сигналов, проявляется в виде всплеска или провала АЧХ, причем амплитуда дополнительного искажения АЧХ пропорциональна величине раз ности коэффициентов передачи, а характер искажения (всплеск или провал) - знакам разности. Цель изобретения - повышение точности коррекций АЧХ путем автоматической калибровки устройства. Поставленная цель достигается тем,.что в устройство для автоматической коррекции амплитудно-частотных искажений трактов систем передачи информации, содержащее на передающей стороне последовательно соединенные первый блок управления синтезатором, синтезатор частот, регулируемьм усилитель и компаратор, выход которого соединен с вторым входом регулируемого усилителя, а второй вход - с выходом генератора опорных частот и вторым входом первого согласования, первый вход которого соединен с выходом регулируемого усилителя, а выход - с трактом связи, а на приемной стороне - корректор,, вход и выход которого соединены соответственно с выходом тракта связи и входом второго блока согласования, первьй выход которого соединен с первым входом перемножителя, выход которого через последовательно соединенные фильтр промежуточной частоты и первый выпрямитель соединен с первым входом блока вычитания и входом блока синхронизации, первьй и второй выходы которого соединены соответственно с вторым входом блока управления и входом.переклю5чателя частот, соответствующие выходы которого соединены с соответствую щими входами блока регуляторов и соответствующими входами второго бло ка управления синтезатором, выход которого соединен с входом второго синтезатора частот, второй выход вто рого блока согласования соединен с первым входом блока вьщеления опорной частоты, первьй и второй выходы которого соединены с входами соответственно второго и третьего выпрямителей, выходы которых соединены с первыми входами соответственно блока сравнения канала завышения и блока сравнения канала занижения вторые входы которых соединены с выходом блока вычитания, второй вход которого соединен с вторым выходом второго выпрямителя, а выходы блока сравнения канала завышения и блока сравнения канала занижения соединены соответственно с первым и третьим входами блока управления, выходы которого соединены с соответствующими входами блока регуляторов, выходы которого соединены с соответствующими входами корректора, введен переключатель, первьй вход которого соединен с выходом второго синтезатора частот, а первый выход переключателя соединен с вторым входом перемножителя, при этом блок вьщеления опорной частоты выполнен в виде последовательно соединенных дополнитель ного генератора опорной частоты, дополнительного перемножителя, второй вход которого является первым входом блока выделения опорной частоты, дополнительного фильтра промежуточной частоты и дополнительного регули руемого усилителя, оба выхода которо го являются первым и вторым выходами блока вьщеления опорной частоты, тре тий выход которого, являющийся выходом дополнительного генератора опорной частоты, соединен с вторым входом переключателя; второй выход кото рого соединен одновременно с соответ ствующим входом блока регуляторов, соответствующим входом переключателя частот, с третьими входами блоков сравнения канала занижения и канала завьш1ения, второй вход блока опорной частоты, являющийся вторым входом дополнительного регулируемого усилителя; соединен с соответствующим -выходом блока регуляторов. 73 На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства. Устройство содержит на передающей стороне первый блок 1 управления синтезатором, первьй синтезатор 2 частот, регулируемый усилитель 3, генератор 4 опорной частоты, компаратор 5,. первый блок 6 согласования, тракт 7 связи, а на приемной - корректор 8, второй блок 9 согласования, п ремножитель 10, фильтр 11 промежуточной частоты, первый выпрямитель 12, блок 13 вычитания, блок 14 сравнения канала занижения, блок j. 15 сравнения канала завьпиения, блок 16 управления, блок 17 регуляторов, переключатель 18 частот, второй блок 19 управления синтезатором, второй синтезатор 20 частот, блок 21 синхронизации, второй выпрямитель 22, третий выпрямитель 23, блок 24 выделения опорной частоты, дополнительньй перемножитель 25, дополнительньй фильтр 26 промежуточной частоты, дополнительный регулируемьй усилитель 27, дополнительньй генератор 28 опорной частоты и переключатель 29. Устройство работает следующим образом. Первый блок 1 управления синтезатором формирует управляющий сигнал (код частоты), в соответствии с которым первьй синтезатор 2 частот формирует синусоидальный измерительный сигнал с частотой ш и амплитудой , где 1 .т.. ,Hfi N - номер измерительной частоты. Значение ui частоты 1-го измерительного сигнала соответствует значениям частот контроля АЧХ корректируемого тракта 7 связи. С выхода первого синтезатора 2 частот измерительный сигнал поступает на вход регулируемого усилителя 3, с выхода которого - на первые входы первого блока 6 согласования и компаратора 5. На вторые входы первого блока 6 согласования и компаратора 5 с выхода генератора 4 опорной частоты поступает опорньй сигнал с частотой UJ(j и амплитудой U. Компаратор 5 осуществляет сравнение амплитуды измерительного сигнала и на выходе регулируемого усилителя 3 с амплитудой 0 сигнала опорной частоты. Результирующее напряжение с выхода компаратора 5 поступает на второй вход регулируемого уси7 1 лителя 3, который за счет автоматической регулировки усиления устанавливает амплитуду измерительного сигнала приблизительно равной ямплиту,ле опорного сигнала, т.е. . Сигнал опорной частоты и измерительный сигнал , рез первый блок 6 согласования поступают на вход тракта 7 связи, с выхода которого через последовательно соединенные корректор 8 и второй блок 9 согласования на первый вход блока 24 выделения опорной частоты и на первый вход перемножителя 10. На второй вход перемножителя 10 поступает сигнал с выхода переключателя 29, на первый и второй входы которого поступают сигналы соответственно с выхода второго синтезатора- 20 частот и соответствующего выхода дополнительного генератора 28 опорной частоты, а на третий вход - управляющий сигнал с выхода переключателя 18 частот. При поступлении на третий вхоД переключателя 29 управляющего сигнала Регулировка корректора он устанавливается в такое состояние, при котором на его выход поступает сигнал с выхода второго синтезатора 20 частот, при поступлении управляющего сигнала Калибровка он устанавливается в такое состояние, при котором на его выход поступает сигнал с соответствующего выхода дополнителб юго генератора 28 опорной частоты. С выхода перемножителя 10 сигнал поступает на вход фильтра 11 промежуточной частоты, выделяющего сигнал промежуточной частоты, определяемый разностью частот сигналов, поступающих на первый и второй входы перемножителя 10, амплитуда которого соответствует в зависимости от положения переключателя 29 либо амплитуде измерительного сигнала, либо опор ного . С выхода фильтра 11 промежуточ ной частоты сигнал поступает на вход первого выпрямителя 12, который пре образует переменное напряжение сигнала промежуточной частоты в сигнал постоянного напряжения положительной полярности. БЛОК 24 выделения опорной частот выделяет сигнал опорной частоты, по тупающий на его вход с выхода второ го блок 9 согласования, следующим образом. ;i8 с; кыхода BTopojo блска 9 согласования сигнал поступает на соответстт вующий вход дополнительного перемножителя 25, на другой вход которого поступает сигнал с выхода дополниельного генератора 28 опорной частоты. С выхода дополнительного перемножителя 25 сигнал поступает на вход дополнительного фильтра 26, выделяющего сигнал промежуточной частоты, амплитуда которого соответствует амплитуде опорного сигнала, а частота равна разности частот сигналов, поступающих с выходов-второго блока 9 согласования и дополнительного генератора 28 опорной частоты. Номиналы частот на выходах фильтров 11 и 26 промежуточной частоты равны между собой. С выхода дополнительного фильтра 26 дополнительный регул ируемый усилитель 27 сигнал промежуточной частоты поступает на входы второго и третьего выпрямителей 22 и 23, которые преобразуют переменное напряжение в постоянное со- ответственно положительной и отрицательной полярности. С выходов второго и третьего выпрямителей 22 и 23 сигналы, пропорциональные амплитуде опорного сигнала, поступают на первые входы соответственно блока 15 сравнения канала завьпиения и блока 14 сравнения канала занижения и используются для формирования пороговых уровней соответственно завышения и занижения и для оценки уровня измерительного сигнала, так как сигнал постоянного напряжения, пропорциональный амплитуде измерительного сигнала, поступает на вторые входы блоков 14 и 15 сравнения каналов занижения и завьшения с выхода блока 13 вычитания. На первый и второй входы блока 13 вычитания поступают с выходов соответственно первого и второго выпрямителей 12 и 22 положительные напряжения, пропорциональные амплитудам измерительного и опорного сигналов. В.блоке 13 вычитания происходит формирование испытательного сигнала, уровень которого на его выходе равен разности уровней измерительного и опорного сигналов. Если уровень измерительного сигнала ниже нормы, то на выходе блока 13 вычитания сигнал имеет отрицательную полярность и величину, превьш1ающую уровень отрицательного порога блока 14 сравнения .91 канала занижения, поэтому на выходе блока 14 формируется управляющий сигнал, которьш поступает на соответствующий вход блока 16.управления Блок 16 управления формирует команду на включение соответствующего регулятора блока 17 регуляторов в режим увеличения коэффициента передачи кор ректора 8 на данной измерительной частоте. Увеличение коэффициента передачи корректора 8 происходит до тех nojp, пока АЧХ на данной частоте а следовательно, и уровень данного измерительного сигнала не станут . удовлетворять норме. В этом случае на выходе блока 14 сравнения канала занижения формируется управляющий сигнал, который поступает на соответствующий вход блока 16 управления Блок 16 управления формирует команду на запоминание данным регулятором блока 17 регуляторов состояния, соответствующего требуемому коэффициенту передачи корректора 8 на данной частоте, и блокирует этот регулятор. Если уровень измерительного сигнала вьше нормы, то на выходе блока 13 вычитания сигнал имеет положитр ьную полярность и величину, превышающую уровень положительного порога блока 15 сравнения канала завышения, поэтому на выходе блока 15 формируется управляющий сигнал, поступающий на соответствующий вход блока 16 управления. Блок 16 управле ния формирует команду на включение соответствующего регулятора блока 17 регуляторов в режим уменьшения коэффициента передачи корректора 8 на данной измерительной частоте. Уменьшение коэффициента передачи ко ректора 8 происходит до тех пор, по ка АЧХ на данной частоте, а следова тельно, и уровень данного измерител ного сигнала не станут удовлетворят норме., В этом случае на выходе блока 15 сравнения канала завьшения формируется управляющий сигнал, который поступает на соответствующий вход блока 16 управления. Блок 16 управления формирует команду на запоминание данным регулятором блока 17 регуляторов состояния, соответствующего55переводит его в следующее состояние, требуемому, .коэффициенту передачиПроцесс повторяется до появления сигкорректора 8 на данной частоте, инала на выходе первого вьтрямителя блокирует этот регулятор.12, при котором блок 21 синхрон- -3Если уровень измерительного сигнала удовлетворяет норме, то на выходе блока 13 вычитания сигнал имеет положительную или отрицательную полярность и величину меньше уровня соответственно положительного порога блока 15 сравнения канала завышения или отрицательного порога блока 14 сравнения канала занижения, поэтому с выхода блока 16 управления в блок 17 регуляторов управляющих команд не поступает. Коэффициент передачи корректора в данном случае не меняется. В процессе коррекции искажения АЧХ тракта 7 связи в соответствии с заданной программой на передающей стороне происходит переключение измерительных частот (л), от i 1 до -i К. Для выделения измерительного сигнала на приемной стороне второй синтезатор 20 осуществляет синхронное изменение частоты сигнала, поступающего на второй вход перемножителя 10, до получения сигнала на выходе фильтра 11 промежуточной частоты. Синхронность изменения частот измерительного сигнала и сигнала на выходе второго синтезатора 20 обеспечивается следующим образом. При несоответствии частоты сигнала на вькоде второго синтезатора 20 и частоты измерительного сигнала сигнал на выходе первого выпрямителя 12 отсутствует и блок 21 синхронизации блокирует блок 16 управления и посылает на вход переключателя 18 частот управляющий сигнал, который переводит последний из состояния i в состояние i+ 1. Переключатель 18 частот, переключает ( -и регулятор блока 17 регуляторов из режима Регулировка в режим Блокировка, а i+ + 1 -и регулятор .блока 17 регуляторов - из режима Блокировка в режим Регулировка и воздействует на второй блок 19 управления синтезатором, который изменяет код частоты с i-й комбинации на i + 1-ю. Если по истечении заданного промежутка времени сигнал на выходе первого выпрямителя 12 не появился, то блок 21 синхронизации посылает на вход переключателя 18 частот управляющий сигнал, который ции снимает блокировку с блока 16 управления и блокирует переклпчатель 18 частот. В процессе длительного функционирования устройства автоматической коррекции амплитудно-частотных искажений трактов 1стем передачи информации происходит старение его i элементов и изменение внешних условий функционирования. Это приводит к изменению коэффициентов передачи перемножителя 10, фильтра 11 промежуточной частоты и первого выпрямителя 12, блока 24 вьщеления опорной частоты, второго итретьего выпрямителей 22 и 23. Различие коэффициенто передачи цепи, состоящей из перемножителя 10, фильтра 11 промежуточной частоты и первого вьшрямителя 12, и цепи, состоящей из блока 2А выделения опорной частоты и второго выпрям теля 22, приводит к дополнительным искажениям АЧХ системы Тракт связи плюс корректор в виде всплеска Или провала АЧХ. Для компенсации различий указанных коэффициентов в процессе регулировки корректора 8 в соответствии с заданной программой осуществляется автоматическая калибровка устройства. В режиме Калибровка на передающей стороне первый блок Т управления синтезатором формирует управЛЯЮ1Ф1Й сигнал i в соответствии с которым первый синтезатор 2 блокируется, в результате чего на его выходе отсутствует измерительньй сигнал и на выход тракта 7 связи поступает только опорный сигнал с частотой WQ. На приемной стороне переключатель 18 частот формирует управляющий сигнал, по которому переключатель 29 устанавливается в такое положение, при котором на его выход поступает сигнал с соответствующего выхода дополнительного генератора 28 опорной частоты, а регулятор блока 17 регуляторов, выход которого соединен с соответствующим входом дополнительного регулируемого усилителя 27, переключается из режима Блокировка в режим Регулировка и путем уменьшения пороговых уровней повышается точность блоков 14 и 15 сравнения каналов занижения и завышения. Сигнал опорной частоты с выхода первого выпрямителя 12 поступает на первый, вход блока 13 вьгаита103 на выходе которого уровень сигнала пропорционален разности коэффициентов передачи цепи, состоящей из перемножителя 10, фильтра 11 промежуточной частоты и первого выпрямителя 12, и цепи, состоящей из блока 24 выделения опорной частоты и второго выпрямителя 22. Блоки- 14 и 15 сравнения канала занижения и канала завышения оценивают уровень сигнала на выходе блока 13 вычитания и если он не удовлетворяет норме, то блок 16 управления формирует команду на включение данного регулятора в режим уменьшения или увеличения коэффициента передачи дополнительного регулируемого усилителя 27. В результате такой регулировки уровень сигнала на выходе блока 13 вычитания и разность коэффициентов передачи цепи, состоящей из перемножителя 10, фильтра 11 промежуточной частоты и первого выпрямителя 12, и цепи, состоящей из блока 24 выделения опорной частоты и второго выпрямителя 22, устанавливаются в пределах заданных норм. По истечении заданного времени, отводимого на. калибровку устройства, на передающей стороне первый блок 1 управления синтезатором формирует управляющий сигнал, в соответствии с которым первый синтезатор 2 формирует измерительный сигнал с соответствующей частотой, а на приемной стороне переключатель 18 частот формирует управляющий сигнал, в соответствии с которым переключатель 29 устанавливается в такое Положение, при котором на его выход поступает сигнал с выхода второго синтезатора 20 частот, путем увеличения пороговых уровней понижается точность блоков 14 и 15 сравнения канала .занижения и канала завышения, происходит переключение регулятора блока 17 регуляторов, выход которого соединен с соответствующим входом дополнительного регулируемого усилителя 27, из режима Регулировка в режим Блокировка и соответствующего регулятора из режима Блокировка в режим Peгyлиpoв ca, т.е. в соответствии с заданной программой происходит регулировка корректора 8. Taic как разность коэффициентов передачи цепи, состоящей из перемножителя 10, фильтра 11, промежуточной частоты и первого выпрямителя 12, и цепи, состоя13

щей из блока 24 вьщеления опорной частоты и второго выпрямителя 22, оказываются в пределах заданных норм, то устройство обеспечивает вы сокую точность коррекции искажений АЧХ.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства зак108337314

лючается в повышении точйостн коррекции искажений АЧХ путем устранения искажений в области передачи опорного сигнала, вызванного старением 5 элементов устройства и изменением внешних условий его функционирования, что повьшает качество передачи информации.