Устройство для контроля амплитудно-частотной характеристики канала связи Советский патент 1985 года по МПК H04B3/46 

00 ЕО

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ АМПЛИТУДНО- ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАНАЛА СВЯЗИ nd авт.св. № 1046949, отличающееся тем, что, с целью пов)т1ения точности контроля за счет коррекции сдвига частот между зондирующим и опорным сигналами, на приемной стороне первый выход анализатора входного сигнала подключен к второму входу корректора через введенньй блок коррекции, выполненньй в виде последовательно соединенных блока управления и корректора опорного сигнала, вход и выход которого являются соответственно входом и выходом коррекции.

дзив.г Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для дистанционного контроля амплитудночастотной характеристики каналов связи без перерыва связи. По основному авт.св. № 1046949 известно устройство ,для контроля амплитудно-частотной .характеристики канала связи, содержащее на передающей стороне последовательно соединен . ные автогенератор качающейся частоты блок управления, ключ, сигнальньй вход KOTopo.ro объединен с входом бло ка управления, и аттенюатор, а. на приемной стороне - ждущий генератор качающейся частоты и последовательно соединенные коррелятор и блок индика ции, а также анализатор входного сигнала, при этом первьй и второй входы и первьй и второй выходы анали затора входного сигнала соединены соответственно с первым выходом коррелятора, с выходом ждущего генератора качающейся частоты, с вторым входом коррелятора.и с объединенными входом ждущего генератора качающейся частоты и вторым входом блока индикации, а анализатор входного сигнала выполнен в виде блока блоки ровки контролй, выход сброса которого соединен с входами сброса формирователя управляющих сигналов, временного анализатора и частотного анализатора, первьй вход которого является первым входом анализатора входного сигнала, вторым входом и первым и вторым выходами которого яв ляются соответственно первый вход и выход блока блокировки контроля и первьй выход формирователя управляющих сигналов, первьй вход которого соединен с первым входом временного анализатора и первым выходом частотного анализатора, второй вькод которого соединен с вторым входом формирователя управляющих сигналов, второй и третий выходы которого соедине ны соответственно с вторым и третьим входами временного анализатора, перв и второй выходы которого соединены с вторыми входами соответственно частотного анализатора и блока блокиров ки контроля Cl3Однако известное устройство характеризуется точностью контроля. Цель изобретения - повышение точности контроля за счет коррекции сдвига частот между зондирующим и опорным сигналами. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для контроля амплитудно-частотной характеристики канала связи, содержащем на передающей стороне последовательно соединенные автогенератор качающейся частоты, блок управления,- ключ, сигнальньй вход которого объединен с входом блока управления, и аттенюатор, а на приемной стороне ждущий генератор качающейся частоты и последовательно соединенные коррелятор и. блок индикации, а также анализатор входного сигнала, при зтом первьй и второй входы и первый и второй выходы анализатора входного сигнала соединены соответственно с первым выходом коррелятора, с выходом ждущего генератора качающейся частоты, с вторым входом коррелятора и с объединенными входом ждущего генератора качающейся частоты и .вторым входом блока индикации, а анализатор входного сигнала вьтолнен в виде блока блокировки контроля, выход сброса которого соединен с входами сброса формирователя управляющих сигналов, временного анализатора и частотного анализатора, первьй вход которого является входом анализатора входног-о сигнала, вторым входом и первым и вторым выходами которого являются соответственно первьй вход и выход блока блокировки контроля и первьй вьпсод формирователя управляющих сигналов, первьй вход которого соединен с первым входом временного анализатора и первымвыходом частотного анализатора, второй вькод которого соединен с вторым входом формирователя управляющих сигналов, второй и третий выходы которого соединены соответственно с вторьм и третьим выходами врем нного анализатора, первьй и второй выходы которого соединены с вторыми входами соответственно частотного анализатора и блока блокировки контроля,, на приемной стороне первьй выход анализатора входного сигнала подключен к второму входу коррелятора через введенньй блок коррекции, вьшолненньй в виде последовательно соединенных блока управления .и корректора опорного сигнала, вход и выход которого являются соответственно входом и выходом блока коррекции. На фиг.1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого 3 устройства;на фиг.2 - блок управления и корректор опорного сигнала бло ка коррекции, вариант вьшолнения. Устройство для контроля амплитудно-частотной характеристики канала связи содержит (фиг.1) на передающей стороне автогенератор 1 качающейся частоты, блок 2 управления, ключ 3 и аттенюатор 4, а на приемной стороне - блок 5 индикаций, коррелятор 6, ждущий генератор 7 качающейся частоты, анализатор 8 входного ;сигнала, состоящий из блока 9 блокировки конт роля, частотного анализатора 10, временного анализатора 11 и формироватёля 12 управляющих сигналов, блок 13 коррекции, состоящий из корректора 14 опорного сигнала и блока 15 управления, причем приемная и передающая стороны соединены каналом 16 связи. Корректор 14 опорного сигнала состоит из (фиг.2) эквивалентов 17 21переприемного участка, ключей 22- 25 и элементов. 26 - 29 НЕ. Блок 15 управления блока 13 корре ции состоит из (фиг,2) переключателя 30 и диодов 31 - 33. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии после включения питания ключ 3 разомкнут. Авто генератор 1 качающейся частоты цикли чески перестраивается в полосе частот проверяемого канала 16 связи и его зондирующий сигнал с необходимым уровнем поступает на сигнальньй вход ключа 3 и вход блока 2 управления. При измене1 ии текущего значения частоты от минимального к максимальному на управляющий вход, .ключа 3 из блока 2управления поступает управляющее . напряжение, под действием которого ключ. 3 замыкается и экстрирующий сиг нал с необходимым уровнем и изменяющёйся частотой с выхода ав.тогенерато ра 1 качающейся частоты через ключ 3и аттенюатор А начинает поступать на вход .контролируемого канала 16 связи, не нарушая его нормальной работы. Приизменении текущего значения от максимального к минимальному ключ 3 размыкается и напряжение зондирующего сигнала не поступает на вход канала 16 связи. Перед включением питания на прием ной стороне оператор при помощи формировате.ля 12 управляющих сигналов . 234 и блока 15 управления- в зависимости от числа переприемных участков проверяемого канала 16 связи задает режим работы корректора 14 опорного сигнала. После включения питания на приемной стороне анализатор 8 входного сигнала готов к приему информации, а ждущий генератор 7 качающейся частоты и блок 5 индикации готовы к запуску. На вход канала 16 связи поступает зондирующий сигнал с необходимым уровнем. С выхода канала 16 связи аддетивная смесь шумов полезного и зондирующего сигналов поступает на первые входы коррелятора 6 и анализатора 8 входного сигнала. При появлении начальной частоты составляющей зондирующего сигнала на выходе канала 16 связи сигнал на выходе корре лятора 6 по прежнему равен О, так как запуск.а ждущего генератора 7 еще не произошло. Анализатор 8 входного сигнала в процессе работы с помощью блока 9, частотного анализатора 10 и временного анализатора .11 осуществляет определение наличия зондирующего сигнала в контролируемом канале 16 СВЯЗИ. Определение наличия зондирующего сигнала осуществляется по частотно-временному методу, которьп заключается в том, что скорость изменения текущего значения частоты зондирующего сигнала, а следовательно, и временные промежутки между отдельными частотными составляющими зондирующего сигнала постоянны и также известны априорно. Выбирается несколько контролируемых частот (как минимум две) и, используя знание момента времени появления одной контролируемой частоты по отношению к другой, определяется наличие в канале связи зондирующего сигнала, а, используя знание временных интервалов между отдельными.составляющими зондирующего сигнала данного цикла и началом нового цикла изменения частоты зондир тощего сигнала анали затора 8 входного сигнала, осуществляет прогнозирование времени появления начальной частоты последующих циклов контроля без учета наличия в канале 16 связи фазочастотных искажений. Поэтому первьш цикл изменения, частоты, зондирующего сигнала исользуется анализатором 8 входного сигнала для прогноза появления на- S .1 чальной частоты зондирующего сигнала очередного цикла. После .окончания первого цикла изменения частоты зондирующего сигнала начинается новьй цикл контроля, которьй задается формирователем 12 анализатора 8. На основании .информации, полученной в ход предьщущего цикла, анализатор 8 вход ного сигнала в определенньй момент времени производит запуск блока: 5 индикации и ждущего генератора 7 качающейся частоты посредством импульса, которьй появляется на пер.вом выходе анализатора 8 входйого сигнал Опорное напряжение с выхода ждущего генератора 7 качающейся частоты начи нает поступать через второй вход и выход анализатора 8 входного сигнала на вход блока 13 коррекции В блоке 13 коррекции корректор 14 опорного сигнала обеспечивает замедление отдельных частотных составляющих опор™ дного сигнала такое же, какое вносит канал 16 связи частотным составляющим зондирующего сигнала. В результате этого опорный сигнал с начальны . значением текущей частоты появляется . в тот момент на втором входе корреля тора 6, когда на первыйвход коррелятора 6 поступает зондирующий сигнал с тем же значением частоты При синхронной перестройке автогенератора 1 качающейся частоты и ждущего генератора 7 качающейся частоты опор ньй сигнал с выхода последнего через анализатор 8 входного сигнала и блок 13 коррекции поступает на второй вход коррелятора 6, в котором проис ходит оптимальная обработка прошед шего через канал 16 связи зондирующего сигнала на фоне шумов и полезного сигнала канала 16 связи, которьй для коррелятора 6 является помехой Свертка спектра зондирующего сигнала в корреляторе 6 происходит в полосе частот, которые значительно меньше полосы частот проверяемого канала 16 связи. Если модуляционные характеристики автогенератора 1 кача щейся частоты и ждущего генератора 1 качающейся частоты идентичны и внесенная коррекция блоком 13 коррек ции опорного сигнала соответствует имеюш,имся в канале 16 связи фазо частотным искажениям, то полоса корредятора 6 может составить единицы иди десятки герц, что позволяет выде лить свернутый по спектру зондирующи сигнал из шумов канала 16 с.вязн. 36 Помехозапипп.епност;, коррсгипора Ь .при возле;йствии на его вхол полезных сигналов каната 1Ь связи обеспечивается выбором базы В зондирующего сигнала (В ЛРТ, где йУ полосачастот канала связи 16,. а Т - время перестройки в полосе uF} -, которое за.счет большого времени перестройки выбирается значительно больше единицы. Позтому зондирующий элемент с базой В 1 и полезные сигналы канала 16 связи, имеющие В z. 1, являются взаимно совместными. Уровень помех от полезных сигналов контролируемого канала 16 связи определяется коэффициентом перехода помех К l/Bj кото- рьй, например, при В 1000.составит всего К 0,001. Выходной сигнал с выхода коррелятора 6, пропорциональньш амплитудно-частотной характеристике канала 16 связи поступает в блок 5 индикации. Одновременно с процессом обработки информации о состоянии амплитудно-частотной характеристики продолжается анализ сигналов, поступающих из канала 16 связи арапизатором 8 входного сигнала. Если по какой-то причине в процессе контроля на выходе канала 16 связи пропадает зондирующий сигнал, /то анализатор 8 входного сигнала;, определив это. путем отсутствия в определенньй момент времени определенной контролируемой частоты, прерывает процесс контроля. В результате чего на втором выходе анализатора 8 входного сигнала опорное напряжение становится равным Oj обработка, в корреляторе 6 прекращается и информация перестает поступать на вход блока 5 индикации. Перед началом проведения контроля .оператор уотанавливает переключатель 30 (фиг.2) блока 15 управления в положение, соответствующее числу переприемных участков контролируемого канала 16 связи. После включения питания через замккутьй переключатель 30 уровень лог. 1 приложен -к входу соответствующего элемента 26 29 НЕ корректора 14, который подключен к данному входу переключателя 30. и через диоды 31 - 33 к другим с меньшим порядковьл номером элементам НЕ., Например, пусть контролируемый канал 16 связи состоит из трех переприемНых участков, спда переключатель 30 необходимо пост;1 -1г- ть в положение 3. В этом с.чугае уровень

7I 148123

чприложен к элементу 27 НЕ

лог.

непосредственно,:а через диод 31 к элементу 26 НЕ. В результате этого ключи 22 и 23 переходят в разомкнутое состояние, а остальные ключи 24 и 25 по-прежнему в замкнутом состоянии. Таким образом, для прохождения опорйого сигнала образуется следующая цепь; эквивалентны 17-19 переприемного участка и далее через замкнутые ключи 24 и 25, которые шунтируют остальные эквиваленты .20 и 21 переприемного участка т.е. тракт прохождения зондирующего сигнала эквивалентен прохождению зондирующим сигналом по-каналу 16 связи с тремя переприемными у шстками. КорpeKTojp 14 опорного сигнала, .внося для той или иной частотной составляющей опорного сигнала такие же фазочастотные искажения, какие вносит канал 16 связи, частотным составляющим зондирующего сигнала обеспечивает синхронное изменение частот на первом и

втором входах коррелятора 6, сужая тем самым его полосу пропускания и снижая случайную составляющую иогрешности контроля путем уменьшения сдвига по частоте между зондирующим и опорным сигналами.

Введение блока 13 коррекции позволяет предотвратить указанный вьше сдвиг по частоте, сузить тем самьш полосу пропускания коррелятора 6 и повысить точность контроля, в кДчестве эквивалента переприемного участка можно использовать последовательное соединение двух канальных фильтров такого вида канала, амплитудночастотную характеристику которого необходимо контролировать.

Таким образом, введение блока коррекции позволяет избежать сдвига по частоте между опорньм и зондирующим сигналом и обеспечить повьшение точности контроля за счет уменьшения случайной составляющей погрешности контроля.,

1