Устройство для измерения амплитудно-частотных характеристик каналов связи Советский патент 1985 года по МПК H04B3/46 

1116

Изобретение относится к технике многоканальной связи и может использоваться при контроле отклонения остаточного затухания каналов связи.

Известно устройство для измерения 5сарактеристик каналов связи, содержащее на передакяцем ближнем конце генератор качающейся частоты, на дальнем конце - первый блок согласования, выход которого через последовательно соединенные калибратор напряжения, амплитудный детектор и преобразователь напряжение-частота подключен к первому входу второго блока согласования, второй вход которого соединен с выходом калибратора напряжения через удлинитель, на приемном ближнем конце вькод блока согласования подключен через последовательно соединенные фильтр верхней частоты и амплитудный детектор к другому входу сумматора и первому входу второго переключателя, второй вход которого соединен с выходом сумматора и первым входом первого переключателя, а третий - с другим выходом частотного детектора и другим входом первого переключателя, причем выход блока согласования подключен также к последовательно соединенным ограничителю и упомянутому частотному детектору, а выход второго переключателя подключен к входу индикатора, при этом калибратор напряжения выполнен в виде параллельно соединенных Ограничителя амплитуды и фильтра верхней частоты 1.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения амплитудно-частотных характеристик каналов связи, содержащее последовательно соединенные программный блок, измерительный генератор и первый регулируемый четырехполюсник, подключенный к входу прямого канала, измерительньй блок, последовательно соединенные первый пороговый блок и первый блок управления, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом программного блока и вторым входом первого регулируемого четырехполюсника, вход первого порогового блока подключен к выходу обратного канала и соединен с первым входом измерительного блока второй и управляющий входы которого соединены соответственно с входом

12

прямого канала и выходом первого порогового, блока, коммутатор и второй пороговый блок, входы которых объединены, а выход второго порогового блока соединен с управляющим входом коммутатора, выход котор.ого подключен к входу обратного канала 2 J.

Недостаток известных устройств низкая точность.

Цель изобретения - повышение точности устройства путем дополнительного регулирования.

. Поставленная цель достигается тем что в устройство для измерения амплитудно-частотных характеристик каналов связи, содержащее последова- , тельно соединенные программньм блок, измерит ел ьньпЧ генератор к первьй регу лируемый четырехполюсник, подключенный к входу прямого канала, измерительный блок, последовательно соединенные, первый пороговый блок и первый блок управления, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом программного блока, и вторым входом первого регулируемого ч етырехполюсника, вход первого порогового блока подключен к выходу обратного канала и соединен с первым входом измерительного блока, второй и управляющий входы которого соединены соответственно с входом прямого канала и вькодом первого порогового блока,коммутатор и второй пороговый блок, входы которых объединены, а выход второго порогового блока соединен с управляющим входом коммутатора, выход которого подключен к входу обратного канала, введены первый и второй элементы И, формирователь импульсов, элемент НЕ и последовательно соединенные третий пороговьш блок, второй блок управления и второй регулируемый четырехполюсник, при этом выход прямого канала подключен к входу третьего порогового блока и к второму входу второго регулируемого четырехполюсника, выход которого соединен с объединенными входами коммутатора и второго порогового блока, выход которого подключен к входам формирователя импульсов и элемента НЕ, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И, выход которого подключен к второму входу Второго блока управления, третий вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом формирователя импуль сов, второй выход третьего порогово блока подключен к третьему входу пер вого элемента И и к второму входу второго элемента И. На фиг.1 представлена структурная электрическая схема предложенного устройства на фиг.2 - эпюры йапряжений, поясняющие работу устройства Устройство для измерения амплитуд ,но-частотных характеристик каналов гсвязи содержит программный блок t, измерительный генератор 2, первый регул1фуе1Мый четырехполюсник 3, первый пороговый блок 4, первый блок 5 управления, измерительный блок 6, коммутатор 7, второй пороговый блок 8, второй регулируемый четырехполюсник 9, третий пороговый блок 10, элемент НЕ 11, формирователь 12 импульсов, первый 13 и второй 14 элементы И, второй блок 15 управления, -состоящий из триггера 16, генератора 17 импульсов и элементы ИЛИ 18, Кроме того, показаны прямой 19 и обратный 20 каналы. Устройство работает следующим образом. Поступивший от программного блока t тактовый импульс производит уста- . новку частоты и) (фиг.2а) измеритель ного генератора 2 и с помощью первого блока 5 управления установку первого регулируемого четырехполюсника 3 в положение максимального затухания. Затем с задержкой (примерно 2030 мс) от первого блока 5 управления в момент времени (фиг.2 б) начина ет поступать последовательность импульсов на второй вход первого регулируемогр четырехполюсника 3, в результате чего на его выходе напряжение (уровень) измерительного сигнала постепенно по линейному закону увеличивается. Аналогичным образом наг пряжение измерительного сигнала изме няется на выходах прямого канала 19 и второго регулируемого четырехполюсника 9 (фиг.2б), причем положительная полуволна поступает на выход второго регулируемого четьфехполюсника 9 из-за задержки в прямом канале 19 в момент времени tL. В это время на вход прямого канала 19 начинает уже поступать другая полуволна (фиг.28). При достижении измерительным сигналом заданного уровня (уровня сраба тывания третьего порогового блока 10) в момент времени tj третий пороговый блок 10 срабатывает, в результате чего на его первый выход поступает короткий импульс, а на второй постоянный сигнал, например, положительной, полярности. Короткий импульс, поступив на вход второго блока 15 управления, устанавливает триггер 16 последнего в положение, при котором с помощью элемента ЮШ 18, подключенного к выходу триггера 16, на |вьгход второго блока 15 управления (фиг.21) поступает с момента времени t2 постоянный сигнал отрицательной полярности установки второго регулируемого четырехполюсника 9 в положение заранее установленного затухания (например, 20 дБ) с запретом его регулировки. Изменение уровня сигнала на выходе второго регулируемого чёты рехполюсника 9 обеспечивается только его изменением на входе прямого канала 19. Процесс увеличения напряжения измерительного эа счет уменьшения затухания первого регулируемого четьфехполюсника 3 продолжается,что приводит к соответствующему изменению напряжения измерительного сигнала как на входе, так и на выходе второго регулируемого четырехполюсника 9. При этом положительная полуволна измерительного сигнала, как и сигнал в целом, поступает на выход второго регулируемого четырехполюсника 9 с задержкой, равной t , что вызвано задержкой сигнала в прямом направлении передачи сигнала. Через некоторое время, в момент времени t., величина напряжения на выходе второго регулируемого четырехолюсника 9 достигает заранее установленного (номинального) значения ц, при котором срабатывает второй ороговый блок 8 и включает коммутаор 7. Момент срабатывания второго орогового блока 8 совпадает с максиумом положительной полуволны в этот е момент времени (фиг.2Б) на выхое первого регулируемого четырехолюсника 3 уже находится максимум ругой положительной полуволны, коорая с задержкой, равной задержке t предьщущей полуволны, появляется а выходе прямого канала 19, а знаит, и на выходе второго регулируеого четырехполюсника 9, но со свой большей величиной напряжения. Причем появление полуволнь на входе и выходе второго регулируемого четырехполюсника 9 нельзя запретить, даже если могли бы остановить в момент времени Ц процесс регулирования первого регулируемого четьфехполюсника 3. В действительности можно остановить процесс регулирования первого регулируемого четырехполюсника 3 только в момент времени t (фиг.25,, т.е. от переднего фронт положительной полуволны, которая через коммутатор 7 по обратному каналу 20 пост.упает на выход последнего с задержкой, равной . В момент времени t4, когда происходит с помощью первого блока 5 управления останов процесса регулирования величины напряжения (уровня измерительного сигнала, на выходе первого регулируемого четьфехполюсника 3 уже находится другая положительная полуволна, величина напряжения которой выше, чем у. предьщущих полуволн, которая обязательно поступает со своей еще большей величиной напряжения на выход обратного канала 20, а за ней с такой же величиной и остальные последукяцие полуволны, напряжение (уровень) которых измеряется поочередно (или одновременно) измерительным блоком 6 на входе прямого 19 и выходе обратного 20 каналов. Таким образом с некоторой точностью, определяемой прежде всего рассмотренным перерегулированием напряжения измерительного сигнала на выходе первого регулируемого четырех полюсника 3, оценивают отклонение от номинального значения затуханий прямого и обратного каналов связи. Точность оценки затухания увеличивается с уменьшением скорости регулирования измерительного сигнала, но в этом случае соответственно удлиняется весь процесс измерения затухания, чт допустимо в известных пределах. Введением новых блоков и связей достигается устранение погрешности измерений, вызванной перерегулированием на величину ЛИц) (фиг..25) напряжения измерительного сигнала на выходе первого регулируемого четырех полюсника 3 (входе прямого канала 19). Эта величина перерегулирования AUju , пройдя по шлейфу, состоящему из прямого канала 19, второго регули руемого четырехполюсника 9, коммутатора 7 и обратного канала 20, на выходе коммутатора 7 становится равной 4U (фиг.) и на выходе обратного канала 20 /jU (фиг.2е). Если установить величину , то и на выходе обратного канала 20 перерегулирование равно -нулю, и, таким образом, затухание обратного, канала можно измерить без погрешности, связанной с перерегулированием, т.е. измерить вместо ранее измеренного U.ji, .Путем вычитания легко определи ь погрешность dU которая далее используется для уточнения результата измерения чатухания прямого канала 19. Обычно в электросвязи измерение затухания каналов связи производится путем оценки уровня Р измерительного сигнала в децибелах.В данном случае изме- , рение уровня более удобно,так как опре-делив величину АР по грешности, связан- , ную с перерегулированием уровня изме- .рительного сигнала,на выходе обратного, канала 20 в децибелах,одновременно устанавливают величину перерегулирования тоже равную ДР на входе прямого канала 19.Ранее полученньш результат измерения затухания прямого канала 19 уточняется просто вычитанием погрешностиЛР. 1. После измерения Уровня (напряжения) измерительного сигнала на входе первого регулируемого четырехполюсника 3 и выходе обратного канала 20 в момент времени -t (фиг. 2 б) производится резкое изменение (увеличение на 1015 дБ) затухания первого регулируемого четырехполюсника 3 с запретом регулировки его затухания по команде в виде тактового импульса соответствующей полярности от программного блока 1. Это приводит к скачкообразному изменению (уменьшению на такую же величину (10-15 дБ) уровня измерительного сигнала на входе прямого канала 19 и далее с задержкой равной tg-t-; , также к уменьшению его уровня на выходе прямого канала 19 и на выходе второго регулируемого четырехполюсника 9 (фиг. 2 в), чт-о приводит к соответствующему срабатыванию (изменению сигнала 1 на О) подключенного к его выходу второго, порогового блока 8 (фиг.2г). Именно такое изменение сигнала с 1 на О на выходе второго порогового блока 8 при одновременном сохранении полярности сигнала 1 на втором выходе третьего порогового блока 10 позволяет: сформированный с помощью формирователя 12 импульсов (фиг.2ж) короткий импульс подать через первый элемент И 13 на вход второго блока 15 управления. Короткий импульс уставав ливает триггер 1.6. в исходное состояние, при котором снимается запрет на регулировку затухания второго регулируемого четырехполюсника 9, нахо дящегося в положении максимального затухания (фиг.2), с помощью элемен та ИЛИ 18 и генератора 17 импульсов. Одновременно сигнал О на выходе второго порогового блока 8 инвертиру ется элементом НЕ 11 в сигнал 1 и через второй элемент И 14, на втором входе которого по-прежнему сохраняет ся 1 от третьего порогового блока 10, поступает на третий вход второго блока 15 управления. Поступление этого сигнала разрешает генератору 17 импульсов подачу коротких положительных импульсов через элемент ИЛИ на выход второго блока 15 управления (фиг.2) и далее на вход второго регулируемого четырехполюсника 9. Под действием поступающих импульсов зату i хание последнего изменяется (уменьшается) со скоростью, определяемой частотой поступления импульсов, что вызывает соответствукицее изменение (увеличение) уровня измерительно го сигнала u) . При достижении уров нем измерительного сигнала и) заданного (номинального) значения в момент времени срабатывает второй пороговый блок 8 и появившимся на его выходе сигналом 1 вместо О (фиг.2г) включает пшейф коммутатора 7 (фиг.2д). Одновременно сигнал 1 инвертируется элементом НЕ 11, в результате чего на третьем входе второго блока 15 управления вместо поступает сигнал О и поналаследний запрещает дальнейшую подачу импульсов на вход второго регулируемого четьфехполюсника 9 (фиг.2). Регулировка затухания последнего немедленно прекращается и на его выходе устанавливается номинальный уровень измерительного сигнала w) (фиг.2в). Измерительный сигнал ш номинального уровня через коммутатор 7 (фиг.2и) поступает на вход обратного канала 20 и далее с некоторой задержкой, равной Ц (фиК 2е) времени распространения сигнала по обратному каналу 20, на выход последйего. Срабатывает первый пороговый блок 4 и подает в измерительный блок 6 сигнал на измерение уровня измерительного сигнала на выходе обратного канала 20. Полученная таким образом оценказатухания обратного канала 20 (на фиг.2е) является более точной и лишенной, в отличие от ранее полученной, погрешности, связанной с перерегулированием уровня этого же измерительного сигнала и)., на входе прямого канала 19. Вычитая полученный результат (более точный) измерения затухания обратного канала 20 из.полученного ранее (менее .точного), получают величину погрешности, которую затем в свою очередь вычитают из результата измерения затухания прямого канала 19, получают более точную оценку затухания прямого канала 19. Затем в момент времени подача измерительного сигнала и) от измерительного генератора 2 прекращается и через некоторое время t. -t, поступает измерительньй сигнал частоты ю , и процесс измерения повторяется аналогично описанному. Таким образом, за счет дополнительного регулирования повышается ;f04HocTb измерения, так как устраняется ошибка, вызываемая перерегулированием первого регулируемого четырехполюсника.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМШ1ЙТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КАНАЛОВ СВЯЗИ, содержащее последовательно соединенные программгалй блок, измерительный генератор и первый регулируемый четырехполюсник, подключенный к входу прямого канала, измерительный блок, последовательно соединенные первый пороговьй блок и первый блок управления, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом программного блока и вт( входом первого регулируемого чет«фехполюсника, вход первого порогового блока подключен к выходу обратного канала и соединен с первым входом измерительного блока, второй и управляющий входы ко-, торого соединены соответственно с входом прямого канала и выходом первого порогового блока, коммутатор и второй пороговый блок, входы которых объединены, а выход второго порогового блока соединен с управляющим входом коммутатора, выход которого подключен к входу обратного канала, отличающееся тем, что, с целью повышения его точности путем дополнительного регулирования, в него введены первый и второй элементы И, форьшрователь импульсов, элемент НЕ и последовательно соединенные третий пороговый блок, второй блок управления и второй регул ируеьямй четырехполюсник, при этом вь1ход прямого канала подключен к входу третьего порогового блока и к второму входу второго регулируемого четырехполюсника, выход которого сое(/) динен с объединенными входами коммутатора и второго псфогового блока, выход которого подключен к входам формирователя импульсов и элемента НЕ, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И, выход которого подклюО) CR) чен к второму входу второго блока управления, третий вход которого соедиbo нен с выходом первого элемента И, KD второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, второй выход третьего порогового блока подключен к третьему входу первого элемента И и к второму входу второго элемента И.