Устройство контроля качества радиотелефонных каналов связи Советский патент 1984 года по МПК H04B3/46 

ми входами элементов И-НЕ всех каналов обработки входного сигнапа, при-, чем выходы дополнительного многоканального коммутатора и входы всех ва.

1100737

каналов обработки входного сигнала ярляются соответственно выходами и входами устройст

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА РАДИОТЕЛЕФОННЫХ КАНАЛОВ СВЯЗИ, содержащее N сумматоров, последовательно соединенные многоканальный сумматор, пороговый -блок, первый инвертор, первый коммутатор, другой вход которого подключен к выходу порогрвого блока, второй инвертор, первый ключ, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь и второй коммутатор, многоканальньй коммутатор, последовательно соединенные двухпороговый компаратор, вход которого соединен с выходом многоканального сумматора, второй ключ и третий ключ, управляющий вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого коммутатора и вторым входом реверсивного счетчика, N компараторов и генератор импульсов, выход которого подключен к сигнальному входу второго ключа, выход которого соединен с сигнальным входом первого ключа, причем первые входы и выходы N сумматоров через многоканальный коммутатор соединены с первыми входами N компараторов, выходы которых соединены с соответствующими входами многоканального сумматора, управляющий вход многоканального коммутатора соединен с управляющими входами первого и второго коммутаторов, а первый, и второй выходы второго коммутатора соединены соответственно с объединенными вторыми входами N сумматоров и объединенньпчи вторыми входами N компараторов, о.т личающееся тем, , с цел5)Ю уменьшения времени контроля путем автоматического переключения режима работы, введены блок деления частоты, элемент ИЛИ, дополнительный многоканальный коммутатор и N каналов обработки входного сигнала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных формирователя импульсов, первого счетчика, элемента И-НЕ и RS -триггера, второго -счетчика и последовательно соединенных амплитудного детектора и интегратора, при этом входы амплитудного, детектора и формирователя импульсов объединены и соединены с входом канала обработки входного сигнала, а второй вход КЗ-триггера соединен с выходом элемента И-НЕ через второй счетчик, выходы интеграторов всех каналов обработки входного сигнала соединены с первыми входами соответствующих сумматоров, а выходы R5-триггеров всех каналов обработки входного сиг нала соединены с соответствующими вха дами элемента ИЛИ,пыход которого подСО ключен к управляющим входам многоканального коммутатора и дополнительного многоканального коммутатора, сигнальные входы которого соединены с выходами соответствующих компараторов, при этом выход генератора импульсов подключен к входу блока деления частоты, первый выход которого соединен с объединенными входами обнуления первых счетчиков всех каналов обработки входного сигнала, а второй выход соединен с объединенными счетными входами вторых счетчиков и вторы

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в технике связи для. автоматического определения занятого радиотелефонного канала с максимальным уровнем выходно-. го сигнала либо для определения свободного радиот.елефонного канала с минимальным уровнем шумов. Известно устройство контроля качества радиотелефонного канала, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, ключ и формирователь ступенчатого напряжения, а также п пороговых элементов, выходы которых через последовательно соединенные элемент ИЛИ и триггер связаны с управляющим входом ключа, выход которого соединен со вторым входом триггера, при этом выход формирователя ступенчатого напряжения соединен со входами пороговых элементов. Недостатком известного устройства является значительная динамическая погрешность. Наиболее близким техническим реше нием к предлагаемому является устрой ство контроля качества радиотелёфон иых каналов связи, содержащее N сум-1 маторов, последовательно соединенные многоканальный сумматор, пороговый блок, первый инвертор, первый коммутатор, другой вход которого подключе к выходу порогового блока, второй инвертор, первый ключ, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразова тель и второй коммутатор, многоканал ный коммутатор, последовательно соединенные двухпороговый компаратор, вход которого соединен с выходом мно гоканального сумматора, второй ключ и третий, ключ, управляюпщй вход и вы ход которого соединены соответственн с выходом первого коммутатора и вторым входом реверсивного счетчика, N компараторов и генератор импульсов, вы,ход которого подключен к сигнальному входу второго ключа, выход которого соединен с сигнальным входом первого ключа, причем первые входы и выходы Н сумматоров через многоканальный коммутатор соединены с первыми входами N компараторов, выходы которых соединены с соответствующими входами многоканального сумматора, управляющий вход многоканального коммутатора соединен с управляющими входами первого и второго коммутаторов, а первый и второй вьпсоды второго коммутагтора соединены соответственно с объединенньтми вторыми входами N сумматоров и объединенными вторыми входами N компараторов. Однако это устройство имеет дпительное время контроля. Цель изобретения - уменьшение времени контроля путем автоматического переключения режима работы. Поставленная цель достигается тем, что в устройство контроля качества радиотелефонных каналов связи, содержащее N сумматоров, последовательно соединенные многоканальный сумматор, пороговый блок, первый инвертор, первый коммутатор, другой вход которого подключен к выходу порогового блока, второй инвертор, первый ключ, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь и второй коммутатор, . многоканальный коммутатор, последовательно соединенные двухпороговый компаратор, вход которого соединен с выходом многоканального сумматора, второй ключ и третий ключ, управляющий вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого ком;мутатора и вторым входом реверсивного счетчика, N компараторов и генератор импульсов, выход которого подключен к сигнальному входу второго ключа, выход которого соединен с сигнальным входом первого ключа, причем первые входы и выходы N сумматоров через многоканальный коммутатор соединены с первыми входами N компараторов, выходы которых соединены с соответствующими входами многоканального сумматора, управляющий вход многоканального коммутатора соединен с управляющими входами первого и второго коммутаторов, а первый и второй выходы второго коммутатора соединены соответственно с объединенными вторыми входами N сумматоров и объединенными вторыми входами N Компараторов, введены блок деления частоты, элемент ИЛИ, дополнительный многоканальный коммутатор и N каналов обработки входного сигнала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных формирователя импульсов, первого счетчика, элемента И-НЕ иК5-триггера, второго счетчика и последовательно соединенных амплитудного детектора и интегратора, при этом входы амплитудного детектора и формирователя импульсов объединены и соединены с входом канала обработки входного сигнала, а второй вход RS-триггера соединен с выходом элемента И-НЕ через второй счетчик, выходы интеграторов всех каналов обработки входного сигнала соединены с первыми входа-зо рые

ми соответствующих сумматоров, а вы-. ходы RS -триггеров всех каналов обработки входного сигнала соединены с соответствующими входаю элементов Ш1И, выход которого подключен к ляющим входам многоканального коммутатора и дополнительного многоканального коммутатора, сигнальные вхо ды которого соединены с выходами соответствующих компараторов, при этом выход генератора импульсов подключен к входу блока деления частоты, первый выход которого соединен с объед ненными входами обнуления первых счетчиков всех каналов обработки входного сигнала,а второй выход соединен с объединенными счетньочи входами вторых счетчиков и вторыми входами элементов И-НЕ всех каналов обработки входного сигнала, причем выходы дополнительного многоканальн го коммутатора и входы всех каналов обработки входного си гнала являются соответственно выходами и входами устройства, чертеже представлена структурная электрическая схема предложенног устройства.

27, - 27N.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал ( вход 1 - вход N ), представляющий собой либо речевой сигнал, либо шум в полосе пропускания стандартного радиотелефонного канала связи, поступает на входы формирователей 8, всех N каналов 1j - 1ц котоположительное пересечение входным сиг-налом нулевой линии. Импульсы с выходов формирователей 8 поступают на счетный вход первого счетчика 2, коУстройство контроля качества радиотелефонного канала содержит N каналов 1 у| - 1||| обработки входного сигнала, каждый из которых состоит из первого счетчика 2, элемента И-НЕ 3, второго счетчика 4, R5 -триггера 5, амплитудного детектора 6, интегратора 7 и формирователя 8 импульсов, многоканальный коммутатор 9 первый коммутатор 10, цифроаналоговый преобразователь 11, N компараторов 12 - 12)j, многоканальный сумматор 13, пороговый блок lA, двухпороговьй компаратор 15, первый и второй ключи 16, 17, реверсивньй счетчик 18, первый инвертор 19, третий ключ 20, второй инвертор 21, второй коммутатор 22, элемент ИЛИ 23, генератор 24 импульсов, блок 25 деления частоты, дополнительный многоканальный коммутатор 26, N сумматоров вырабатьгаают импульсы на каждое торый накапливает их в течение времени, определяемом периодом следования импульсов обнуления, поступающих на вход обнуления первого счетчика 2 с первого выхода блока 25 деления частоты. Импульсы с первого выхода блока 25, поступающие на вход обнуления первого счетчика 2, имеют уровень логического нуля. . В случае переполнения первого счетчика 2 за время Т, где TQ - период следования импульсов обнуления, импульс переполнения с его выхода, имеющий уровень логического нуля, поступает на вход элемента И-НЕ 3, который при этом запрещает прохождение импульсов с выхода блока 25 на вход обнуления второго счетчика А. При отсутствии ийпульсов обнуления второй счетчик 4 начинает накапливать импульсы, поступающие на его счетный вход со сторого выхода блока 25 и соответствующие циклам обнуления. Если второй счетчик 4 переполнится за время Т, составляющее среднюю ллительиость естестпер1ной паузы речевого сигналя, то импульс переполнения с выхода второго счетчика А, имеющий уровень логического нуля, поступает на вход RS -триггера 5 и формирует н его выходе уровень напряжения, равный уровню логического нуля. Указанный механизм происходит в том случае, когда на выходе анализируемого канала связи (вход 1 - вход W) присутствует напряжение состоящее только из шума. Когда на входах формирователей 8 всех каналов 1;| - 1 ц присутствует речевой сигнал, то частота следования импульсов с его выхода такова, что не вызывает переполнение первого счетчика 2 за время 1, при этом на его выходе присутствует уровень .логической единицы. Элемент И-НЕ 3 при этом разрешает прохождение импульсов со второго выхода блока 25 на вход обнуления второго счетчика 4, Одновременно первым прошедшим через элемент И-НЕ 3 на другой вход R5 -тригге ра 5 импульсом, последний устана,вливается в такое состояние, при которо на его выходе появляется уровень логической единицы. Таким образом, если на выходе ана лизируемого канала связи присутствует речевой сигнал, то на выходе RSтриггера 5 присутствует уровень логи ческой единицы, в том случае, когда на выходе анализируемого канала присутствует напряжение, состоящее толь ко из шума, то на выходе RS -триггера 5 появляется уровень напряжения, равный уровню логического нуля. Причем уровень логического нуля на выходе RS -триггера 5 появляется через время, равное времени заполнения-вто рого счетчика А и превышающее длител ность естественных пауз речевого сиг нала Т. Это производится для того, чтобы устройство не срабатывало на кратковременные паузы между слогами, словами и предложениями речевого сообщения. Если в анализируемых каналах связи отсутствуют речевые сигналы, то уровень логического нуля с выхода элемента ИЛИ 23 поступает на управ- входы многоканального коммута тора 9 и дополнительного многоканаль ного коммутатора 26, а также первого и второго коммутаторов 10 и 22.. .При этом предложенное устройство начинает выбирать канал с минимальным уровнем шумов. При поступлении уровня логического нуля на управляющий вход второго ком- мутатора 22 сигнал с выхода цифроаналогового. преобразователя 11 поступает на объединенные неинвертируюшяе входы N сумматоров 27, - 27, а их выходы многоканальным коммутатором 9 подсоединяются к неинвертирующим входам W компараторов 12( - 12ц. Одновременно инвертируюпсие входы N компараторов 12 - 12f) с помощью второго коммутатора 22 подключаются к общей шине, а к управляющему входу третьего ключа 20 подсоединяется выход первого инвертора 19. Напряжения с выходов интеграторов 7 всех каналов 1 - Ijj, например положительной полярности, поступают на инвертирующие входы N сумматоров 27 - 27 , при этом на выходе определенного сумматора 27, соответствующему каналу 1( с минимальным уровнем выходного шума, выходное напряжение имеет отрицательную полярность, но более положительного уровня, чем выходные напряжения других сумматоров 27(j, соответствующие другим каналам 1fl. Одновременно на объединенные неинвертирующие входы сумматоров 27 27у| поступает напряжение положительной полярности с выхода цифроаналогового преобразователя 11. Если в какой-то момент времени на инвертирующих входах нескольких сумматоров будут присутствоать уровни напряжения положительной полярности меньшие, чем уровень положительного напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11, то на выходе указанных сумматоров будут присутствовать уровни напряжения положительной полярности и на выходах соответствующих компараторов будут присутствовать уровни напряжения, равные уровню логической 1. Каждый такой уровень, поступая на соответствующий вход многоканального сумматора 13, увеличивает уровень напряжения на его выходе на величину ли . Таким образом, уровень напряжения на вькоде многоканального сумматора 13 определяется выражением Up tn 4 U , где И1 - число каналов 1 д - Ц, в которых на данньй момент времени уровень их выходного напряжения меньше уровня напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11. Напряжение с выхода многоканального сумматора 13 одновременно поступает на входы двухпорогового компаратора 15 и порогового блока 14. Двухпороговый компаратор 15 представляет собой сдвоенный компаратор с допуСКОБОЙ зоной входного сигнала, равн,ой 0,8-1,2 6U . Если напряжение на выходе мнргоканального сумматора 13 имеет значение 0,,2&U, т.е. выходит из допусковой зоны двухпорогового компаратора 15, то на выходе двухпорогового компаратора 15 формируется уровень напряжения близкий нулю, кот рым открывается второйключ 17 и управляющие импульсы с выхода генератора 24 проходят на входы первого и третьего ключей 16 и 20. Одновременно пороговый блок 14 при U( &U , что соответствует тому, что нескольк компараторов имеют на выходах уровни логической 1, формирует на своем выходе уровень логической 1. Этот уровень через первый инвертор 19 и первый коммутатор 10 поступает на уп равляющий вход третьего ключа 20. При этом управляющие импульсы с выхода генератора 24 через, открытые второй и третий ключи 17 и 20 проходят на вход Вычитание реверсивного счетчика 18, на одну ступеньку умень шая уровень напряжения на выходе цифро аналогового преобразователя 11 ,что по жает уровень напряжения на выходах сумматоров 27 - 27ц и приводит к появлению уровней логического О на выходах компараторов 12 , - 12ц. При этом уровень напряжения на выходе многоканального сумматора 13 будет дискретно уменьшаться до тех пор, пока не попадает в допусковую зону двухпорогового компаратора 15, который закроет второй ключ 17 и на этом закончится процесс определения канала с минимальным уровнем выходного шума. Ёсли в выбранном канале уровень выходного шума увеличится настолько что выходное напряжение соответствую щего сумматора изменит знак на отри цательный, то на выходе соответствую щего компаратора уровень выходного напряжения примет значение логического О. При этом на выходе многоканального сумматора 13 уровень напряжения станет близок нулю и выйдет из допусковой зоны соответствующего компаратора, ныходньтм напряжением которого открывается второй ключ 17. Одновременно, при уронне выходного напряжения многоканального сумматора 13, равного УС U f пороговый блок 14 формирует на своем выходе уровень логического О, который через первый инвертор 19 и первый коммутатор 10 поступает на управляющий вход третьего ключа 20 и второй инвертор 21. При этом управляющие импульсы с выхода генератора 24 через открытые второй и первый ключи 16 и 17 проходят на вход Сложение реверсивного счетчика 18. Каждый импульс, поступающий на вход Сложение реверсивного счетчика 18, на одну ступеньку увеличивает уровень напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11. Увеличение уровня напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 11, в конечном счете, приведет к тому, что у одного из сумматоров выходное напряжение отрицательную полярность изменит на положительную, а это приведет к появлению уровня логической 1 на выходе соответствующего канала имеющему на данный момент времени наименьшее значение выходного шума. Если в одном или в нескольких каналах появляются речевые сигналы, то на выходе элемента ИЛИ 23 появляется уровень логической 1. При этом управляющий вход третьего ключа 20 и вход второго инвертора 21 с помощью первого коммутатора 10 подключаются к выходу порогового блока 14, выход цифроаналогового преобразователя 11 подключается к инвертирующим входам компараторов 2 - 12ц, выход интегратора 7 каналов 1 - 1ц подключается к неинвертирующему входу соответствующего компаратора, а неинвертирующие входы сумматоров 27,) - 27 с помощью второго коммутатора 22 подключаются к общей шине. Дополнительный многоканальный коммутатор 26, имеющий две группы информационных выходов (выход 1 - выход N ), при подаче на его управляющий вход уровня логической 1 индицируют на соответствующей группе выходов (выход 1 - выход N) канал, имеющий на данный момент времени максимальный уровень

выходного сигнала. В остальном работа устройства по выбору канала с максимальным уровнем выходного сигнала повторяет процесс выбора канала с минимальным уровнем шумов.

Таким образом, технический эффект от использования предложенного устройства по сравнен по с базовым устройством заключается в расширении функциональных возможностей путем адаптации предложенного устройства к видам входных сигналов, что позволяет в зависимости от вида входных сигналов автоматически переходить в сонтг-111

ответствующий режим работы: либо в режим определения канала с максимальным уровнем выходного сигнала, либо в режим определения канала с минимальным уровнем шумов.

При этом за счет определения состояния каналов связи путем использования различий между средними частотами шума и речевого сигнала в предложенном устройстве обеспечивается инвариантность к уровням входных сигналов, что в конечном итоге позволяет значительно уменьшить время контроля. .Л