Устройство для автоматической коррекции амплитудно-частотных искажений трактов систем передачи информации Советский патент 1985 года по МПК H04B3/04 

блока регуляторов, вторым входом блока вычитания, вторым входом блока сравнения канала завышения и вторым входом блока сравнения канала занижения, а дополнительный выход переключателя частот соединен с дополнительными входами блока управления синтезатором, блока регулятороп и третьими входами блока сравнения канала з-авышения ,и блока сравнения кяиала занижения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ АМШИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ИСКАЖЕНИЙ ТРАКТОВ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ, содержащее на передающей стороне программный блок управления, основной выход которого соединен с входом первого синтезатора частот, выход которого соединен с первым входом регулируемого усилителя, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, а выход - с вторым входом регулируемого усилителя, и первый блок согласования, выход которого соединен с входом тракта связи, а на приемной стороне расположен корректор, вход и выход которого соединены соответственно с выходом тракта связи и входом второго блока согласования, выход которого соединен с первым входом перемножителя, выход которого через последовательно соединенные фильтр промежуточной частоты и выпрямитель подключен к первому входу блока вычитания и к входу блока синхронизации, первый и второй выходы: которого соединены соответственно с первым входом блока управления и с входом переключателя частот, выходы которого подключены к соответствующим входам блока регуляторов и блока управления синтезатором, выход которого соединен с входом второго синтезатора частот, выход которого подключен к второму входу перемножителя, причем выход блока вычитания подключен к первым входам блока сравнения канала завышения и блока сравнения канала занижения, выхо, которых соедине(Л ны соответственно с вторым и третьим входами блока управления, выходы которого соединены с другими входами блока регуляторов, выходы которого соединены с управляющими входами корректора, отличающееся тем, что, с целью повыО) шения точности коррекции путем ком пенсации изменения коэффициентов передачи цепей преобразования измерительного и опорного сигналов, на передающей стороне введен перео ключатель, выход и первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с входом первого блока согласования, с выходом регулируемого усилителя, выходом генератора опорной частоты и дополнительным выходом программного блока управления, а на приемной стороне введен регулируемьп источник опорных сигналов, вход и первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с одним из выходов

Изобретение относится к электросвязи иможет использоваться для автоматической коррекции искажений амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) трактов систем передачи информации ..

Цель изобретения - повышение точности коррекции путем компенсации изменения коэффициентов передачи цепей преобразования измерительного и опорного сигналов.

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема устройства дЛя автоматической коррекции амплитудно-частотных искажений трактов систем передачи информацииj на фиг.2 структурная электрическая схема регулируемого источника опорных сигналов.

Устройство содержит на передающей стороне программный блок 1 управления, первый синтезатор 2 частот, регулируемьп усилитель 3, генератор 4 опорной частоты, компаратор 5, первый блок 6 согласования, переключатель 7, тракт 8 связи,а на приемной стороне - корректор 9, второй блок 10 согласования, перемножитель 11, фильтр 12 .промежуточной частоты, выпрямитель 13, блок 14 вычитания, блок 15 сравнения канала занижения, блок 16 сравнения канала завышения, блок 17 управления, блок 18 регуляторов, переключатель 19 частот, блок 20 управления синтезатором, второй синтезатор 21 частот, блок 22 синхронизации и регулируемый источник 23 опорных сигналов.

Регулируемый источник 23 опорных сигналов (фиг.2) может быть вьтолнен, например, в виде двух аналогичных каналов 24 и 25, состоящих из ограничительных резисторов 26 и 27, стабилитронов 28 и 29, регулируемых резисторов 30 и 31 и весовых резисторов 32-35.

Устройство работает следующим образом.

Программный блок 1.управления формирует управляющий сигнал (код .частоты), который с его выхода поступает на вход первого синтезатора 2 частот. В соответствии с управляющим сигналом первый синтезатор 2 частот формирует синусоидальный измерительный сигнал с часготой и) и амплитудой Uj (где i

5 1,...,N - номер измерительной

частоты). Значение и частоты i-ro измерительного сигнала соответствует значениям частот контроля АЧХ корректируемого тракта 8 связи.

0 С выхода первого синтезатора 2 частот измерительный сигнал поступает на первый вход регулируемого усилителя 3, с выхода которого поступает на первые входы переключателя 7 и компаратора 5. На вторые входы переключателя 7 и компаратора 5 с выхода генератора 4 опорной час. тоты поступает опорный сигнал с частотой и амплитудой Up .

0 Компаратор 5 осуществляет сравне. ние амплитуды U° измерительного сигнала на выходе регулируемого усилителя 3 с амплитудой U сигнала опорной частоты. Результирующее

J напряжение с выхода компаратора 5 поступает на второй вход регулируемого усилителя 3, который за счет автоматической регулировки усиления устанавливает амплитуду измерительQ ного сигнала приблизительно равной амплитуде сигнала опорной частоты, т.е. 11° .Ug.

В соответствии с заданной программой программный блок 1 управления формирует управляющий сигнал, который с дополнительного выхода программного блока 1 управления поступает на третий вход переключателя 7. В результате действия управляющего сигнала переключатель 7 устанавливается в такое состояние, при котором на его выход поступает сигнал опорной частоты или измерирительный сигнал.

Сигнал с выхода перекдпочателя 7 через первый блок 6 согласования поступает на вход тракта 8 связи, с выхода которого сигнал через последовательно соединенные корректор 9 и второй блок 10 согласования поступает на первый вход перемножителя 11. На второй вход последнего поступает сигнал с выхода второго синтезатора 21 частот.

С выхода перемножителя 11 сигнал поступает на вход фильтра 12 промежуточной частоты, выделяющего измерительный сигнал или сигнал опорной частоты на промежуточной частоте, кторая определяется разностью частот сигналов, поступающих на первый и второй выходы перемножителя 11. С фильтра 12 промежуточной частоты сигнал поступает на вход выпрямителя 13, который преобразует переменное напряжение сигнала промежуточной частоты в сигнал постоянного напряжения положительной полярности.

Если разность частот сигналов, поступающих на первый и второй выходы перемножителя 11, не соответствует промежуточной частоте, то сигнал на выходе фильтра 12 промежуточной частоты отсутствует и,следовательно, отсутствует сигнал на выходе выпрямителя 13, выход которого соединен с входом блока 22 синхронизации. При отсутствии сигнала на входе блок 22 синхронизации формирует сигналы на первом и втором выходах. Эти сигналы поступают соответственно на первый вход блока 17 управления и на вход переключателя 19 частот и соответственно блокирую блок 17 управления и переводят пере ключатель 19 частот из состояния i в состояние i+1. Переключатель 19 частот переключает i-й регулятор блока 18 регуляторов из режима Регулировка в режим Блокировка, а (1+1)-й регулятор блока 18 регуляторов из режима Блокировка в режим Регулировка и воздействует на блок 20 управления синтезатором, который изменяет код частоты с 1-й 5 комбинации на (1+1)-ю. Если по истечении заданного, промежутка времени сигнал на выходе выпрямителя 13 не появился, то блок 22 синхронизации формирует управляющий сигнал на

o втором выходе, который поступает на вход переключателя 19 частот и переводит его в следующее состояние. Процесс повторяется до появления сигнала на выходе вып ммите5 ля 13. При появлении на выходе вы-, прямителя 13 сигнала блок 22 син- гсронизации снимает блокировку с блока 17 управления и блокирует перек.шочатель 19 частот.

Если по тракту связи передается сигнал опорной частоты, то для его выделения на приемной стороне на выходе фильтра 12 промежуточной частоты переключатель 19 частот устанавливается в состояние N+l, При этом с дополнительного выхода переключателя 19 частот сигнал поступает на дополнительный вход блока 18 регуляторов и переводит соответствующий регулятор из режима Блокировка в режим Регулировка, а также поступает на соответствующий вход блока 20 управления синтезатором. Последний формирует код

5 частоты, в соответствии с которым второй синтезатор 21 частот формирует на втором входе перемножителя 11 сигнал, частота которого равна сумме опорной и промежуточной час-

0 тот. Сигнал опорной частоты с выхода фильтра 12 промежуточной частоты поступает на вход выпрямителя 13, на выходе которого уровень сигнала пропорционален результирующему коэффициенту передачи тракта 8 связи и корректора 9 на опорной частоте. Сигнал с выхода выпрямителя

13поступает на первый вход блока

14вычитания, на второй вход которого с первого выхода регулируемого источника 23 опорных.сигналов поступает постоянное опорное напряжение положительной полярности.

В блоке 14 вычитания происходит 5 формирование сигнала ошибки, уровень которого равен разности уровней сигналов, поступающих на его первый и второй входы. С выхода блока

5

14вычитания сигнал ошибки поступает на первые входы блока 15 сравнения канала занижения и блока 16 сравнения канала эавьппения, на вторые входы которых поступают постояные опорные напряжения соответствено с третьего и второго выходов регулируемого источника 23 опорных сигналов. Опорные напряжения на втором и третьем выходах регулируемого источника 23 опорных сигналов имеют соответственно положительную

и отрицательную полярности. На третьи входы блока 15 сравнения канала занижения и блока 16 сравнения канала завьшения с дополнительного выхода переключателя 19 частот поступает управляющий сигнал, который путем уменьшения пороговых уровней повышает точность блоков

15и 16 сравнения канала занижения и канала завьшения.

Блоки 15 и 16 сравнения канала занижения и канала завьпиения оценивают уровень сигнала ошибки на выходе блока 14 вычитания.

Если уровень сигнала ошибки ниж нормы, т.е. имеет отрицательную полярность и величину, превышающую уровень отрицательного порога блока 15 сравнения канала занижения, то на его выходе формируется управляющий сигнал, который поступае на третий вход блока 17 управления Последний формирует команду на включение соответствующего регулятора блока 18 регуляторов в режим увеличения уровней опорных напряжений на выходах регулируемого источника 23 опорных сигналов.

Увеличение уровней опорных напряжений на выходах регулируемого источника 23 опорных сигналов (фиг.2) осуществляется путем уменьшения величин сопротивлений регулируемых резисторов 30 и 31 при изменении на их управляю1цих входах сигнала, поступающего с выхода соответствующего регулятора блока 18 регуляторов, и происходит до тех пор, пока уровень опорного сигнала на первом вьпсоде регулируемого источника 23 опорных сигналов не станет равен уровню сигнала опорной частоты с заданной точностью. В этом случае на выходе блока 15 сравнения канала занижения формируется управляющий сигнал

63166

который поступает на третий вход блока 17 управления. Последний формирует команду на запоминание данным регулятором блока 18 регу5 ляторов состояния, соответствующего требуемым уровням опорных сигналов на выходах регулируемого источника 23 опорных сигналов, и блокирует этот регулятор.

10 Если уровень сигнала ошибки

выше нормы, т.е. имеет положительную полярность и величину, превышающую уровень положительного порога блока 16 сравнения канала завышения, то на его выходе формируется управляющий сигнал, который поступает на второй вход блока 17 управления. Последний формирует ко манду на включение соответствующего

20 регулятора блока 18 регуляторов в режим уменьшения уровней опорных напряжений на выходах регули- ,руемого источника 23 опорных напряжений.

Уменьшение уровней опорных напряжений на выходах регулируемого источника 23 опорных сигналов (фиг.2) осуществляется путем увеличения величин сопротивлений регулируемых резисторов 30 и 31 при изменении на их управляющих входах сигнала, поступающего с выхода соответствующего регулятора блока 18 регуляторов, и происходит до

35 тех пор, пока уровень опорного сигнала на нервом выходе регулируемого источника 23 опорных сигналов не станет равен уровню сигнала опорной частоты с заданной точностью. В

40 этом случае на выходе блока 16 сравнения канала завьш1ения формируется управляющий сигнал, который поступает на второй вход блока .17 управления. Последний формирует

5 команду на запоминание данным регулятором блока 18 регуляторов состояния, соответствующего требуемым уровням опорньпс сигналов на выходах регулируемого источника

50 23 опорных сигналов, и блокирует этот регулятор.

Если уровень сигнала ошибки удовлетворяет норме, т.е. имеет положительную или отрицательную

7

блока 15 сравнения канала занижения , то с выхода блока 17 управления в блок 18 регуляторов управляющих команд не поступает. Уровни опорных сигналов на выходах регулируемого источника 23 опорных сигналов в данном случае не меняются.

Таким образом, при передаче по тракту 8 связи сигнала опорной частоты на выходах регулируемого источника 23 опорных сигналов устанавливаются опорные напряжения, которые пропорциональны результирующему коэффициенту передачи тракта 8 связи и корректора 9 на опорной частоте, .е. осуществляется калибровка устройства.

По истечении заданного времени, отводимого на калибровку устройства на передающей стороне программный блок 1 управления формирует управляющие сигналы, в соответствии с которыми первый синтезатор 2 формирует измерительный сигнал с соответствующей частотой, а переключатель устанавливается в такое состояние, при котором на его выход поступает измерительный сигнал. На приемной стороне посредством действия блока 22 синхронизации переключатель 19 частот переходит в состояние, соответствуюо1ее данному измерительному сигналу, и формирует управляющие сигналы, в соответствии с которыми посредством действия блока 20 управления синтезатором и второго синтезатора 21 частот на втором входе перемножителя 11 формируется сигнал соответствукяцёй частоты, происходит переключение соответствующего регулятора блока 18 регуляторов из режима Блокировка в режим Регулировка и путем увеличения пороговых уровней понижается точность блоков 15 и 16 сравнени канала занижения и канала завьппения

Измерительный сигнал с выхода фильтра 12 промежуточной частоты через выпрямитель П поступает на первый вход блока 14 вычитания, на выходе которого формируется сигнал ошибки, пропорциональный разности значений результирующих коэффициентов передачи тракта 8 связи и корректора 9 на опорной и измерительной частотах, т.е. искажению АЧХ на данной частоте контроля. Блоки 15 и 16 сравнения канала занижения и

663168

канала завьпаения оценивают уровень сигнала опибки. Если уровень сигнала ошибки не удовлетворяет заданной норме, то блок 17 управления формирует команду на включение данного регулятора в режим уменьшения или увеличения коэффициента передачи корректора 9 на данной частоте. В результате регулировки корректора 9

10 АЧХ на данной частоте и уровень

данного измерительного сигнала устанавливается в пределах заданных норм. Блок 17 управления формирует команду на запоминание данным регуf5 лятором блока 18 регуляторов состояния, соответствукяцего требуемому коэффициенту передачи корректора 9 на да:-ной частоте, и блокирует данный регулятор.

20 Аналогичным образом, в соответствии с заданной программой осуществляется коррекция искажений ВЧХ на других частотах контроля тракта 8 связи.

25 Осуществляемая в соответствии с заданной программой калибровка устройства позволяет постоянно поддерживать с высокой точностью значения уровней опорных напряжений

30 пропор1р1ональными результирующему коэффициенту передачи тракта 8 связи и корректора 9 на опорной частоте. Поэтому предлагаемое устройство, также как и известное, осуществляет коррекцию искажений АЧХ относительно коэффициента передачи системы тракт связи - корректор на опорной частоте.

В процессе длительного функционирования устройства происходит старение его элементов и изменение внешних условий его функционирования. Это приводит к изменению коэффициентов передачи элементов

45 устройства. Однако, поскольку

цепь преобразования измерительного сигнала и цепь преобразования сигнала опорной частоты на приемной стороне одна и та же и состоит из

50 перемножителя, фильтра промежуточной частоты и выпрямителя, то разность коэффициентов передачи цепей преобразова-ния измерительного сигнала и сигнала опорной частоты равна

55 нулю, т.е. .изменение коэффициентов передачи элементов устройства не приводит к появлению дополнительных искажений АЧХ.