Устройство для измерения краевых искажений двоичных сигналов типа "преобладаний Советский патент 1986 года по МПК H04L11/08 H04B3/46 

состояние анализатор 13. В течение следующих Р периодов измеряются краевые искажения. Импульсы квантования с ГИК 4 (блока 8 сравнения) поступают на элемент И 10 и на элемент И 11. Число импульсов квантования, выработанных за Р периодов с сигнала, равно коэффициенту пере1215186

счета СЧ 6 (СЧ 7). С элемента И 10 . импульсы поступают навход прямого счета анализатора 13, а элемента И 11 - на вход обратного счета. Информация об измеренном значении краевых искажений и знаке преобладаний с анализатора 13 подается на накопитель 14. 1 ил.

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано для контроля и настройки телеграфных каналов и каналов передачи двоичной информации.

Цель изобретения - повышение точности измерения при изменении частоты следования двоичных сигналов.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для измерения краевых искажений двоичных :сигналов типа преобладаний.

Устройство содержит пороговый блок 1, счетчик 2 посылок, счетный триггер 3, генератор 4 импульсов квантования, состоящий из задающего генератора 5 импульсов, первого счетчика 6, второго счетчика 7, блока 8 сравнения и второго дифференцирующего элемента 9, первый элемент И 10, второй элемент И 11, первый дифференцирующий элемент 12, анализатор 13, накопитель 14, индикатор 16 и инвертор 16.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии счетчики 2,6,7 и счетный триггер 3 находятся в кулевом состоянии. Схема установки в нулевое состояние для упрб- щения не показана. В течение первых Р .периодов сигнала происходит автоматическая подстройка частоты генератора 4 импульсов квантования под частоту - 1/Т входного сигнала так, чтобы за Р периодов сигнала генератор импульсов квантования выработал 10 импульсов, где 2, 3... - целое число.

В течение следующих Р периодов производится измерение краевых искажений. Далее процесс повторяется.

Двоичный сигнал типа 1:1 (меандр) с частотой следования поступает на пороговый блок 1, с выхода которого в виде положительных прямоугольных импульсов той же длительности и заданной амплитуды поступает на счетчик 2 посылок с коэффициентом пересчета Р .

В течение первых Р периодов сигнала за время выборки

1 .

Р . i - Л.

г „ -

Р

i

(Я

на первый счетчик б поступит и . импульсов задающего генератора 5

H,FjrTe--F3r Р|Р, (г)

где Fjr - частота следования импуль сов задающего генератора 5. При этом на счетчик 7 с выхода переноса Си ) счечтика 6 поступит и 2 импульсов

Jljю

РзгР

С2.)

После поступления Р периодов сигнала импульс с выхода счетчика .2 .ссылок перебрасывает счетный триггер 3 в состояние 1, при этом сигнал логической 1 с прямого выхода (Q) счетного триггера 3 разрешает работу блока 8 сравнения и поступает на первый дифференцирующий элемент 12, импульс с выхода которого устанавливает в нулевое состояние анализатор 13 перед началом измерения. Так как информационные выходы счетчиков 6 и 7 подключены к входам блока 8 сравнения, а выход блока 8 сравнения - к входу установки в 0 4R) счетчика 6, то при поступлении на счетчик 6 и

3 12151

импульсов задающего генератора 5 его состояние совпадет с состоянием счетчика 7 и н,а выходе блока 8 сравнения появится импульс, который обнулит счетчик. 6, затем счетчик 6 вновь продолжает подсчет импульсов задающего генератора 5 до совпадения с состоянием счетчика.7 и так далее.

Для возможности сравнения состояний счетчиков 6 и 7 блоком 8 срав- ю нения их разрядность и, следовательно, емкость должны быть одинаковы. Коэффициент пересчета счетчика 6 в данном случае будет определяться состоянием счетчика 7 и равен чис- 15 лу импульсов, поступивших на счетчик 7- в течение первых Р периодов сигнала - числу и 7. Следовательно частота следования F импульсов квантования на выходе блока 8 сравнения 20 будет в и раз меньше частоты следования Fjr импульсов задающего генератора 5

F :5Г

П,

(М

Исходя из формулы СЗ), выражение для частоты следования импульсов квантования .С 4 примет вид

F гзг

С5-)

В течение длительности следующих Р периодов сигнала (за время Ть Р- 1/f) на выходе блока 8 сравнения будет выработано N импульсов квантования

N-F To, F Р

(6)

Исходя из формулы с 5), выражение С 6) можно переписать

t-t)

т.е., за Р периодов сигнала на выходе блока 8 сравнения будет выработано 10° импульсов квантования.

Число импульсов квантования, выработанных за Р периодов сигнала, равно коэффициенту пересчета счетчика 6 (счетчика 7). Таким образом, осуществлена автоматическая подстройка частоты генератора импульсов квантования под частоту входного сигнала. Импульсы квантования

ю 15 20

5

0

5

0

5

0

5

86

с выхода блока 8 сравнения поступают на входы элементов И 10 и 11.

Второй вход элемента И 10 подключен к выходу порогового блока 1, а выход - к входу прямого счета ( 1) анализатора 13. Второй вход элемента И 11 подключен через инвертор 16 к выходу порогового,блока 1, а выход - к входу обратного счета ( -I) анализатора 13. В результате, в течение длительности положительных посылок сигнала импульсы квантования с выхода блока 8 сравнения . через элемент И 10 поступают на вход прямого счета. () , а в течение длительности отрицательных, посылок сигнала через элемент И 11 - на вход обратного счета (-I V анализатора 13. Таким образом, происходит измерение относительной величины краевых искажений типа преобладаний. Информация об измеренном значении краевых искажений и знаке преобладаний с выходов анализатора I3 подается на входы накопителя 14.

По окончании измерения (после прохождения вторых Р периодов сигна ла) импульс с выхода счетчика 2 посылок устанавливает счетный триггер 3 в состояние О. При этом сигнал с инверсного выхода (, Q) счетного триггера 3 поступает на дифференцирующий элемент 9, импульс с вькода которого разрешает запись информации с выходов анализатора 13 в накопитель 14 и обнуляет счетчик 7..

Сигнал логического О с прямого выхода (О.) счетного триггера 3 запрещает работу блока 8 сравнения, и процесс автоматической подстройки частоты генератора 4 импульсов квантования под частоту входного сигнала повторяется. В это время на индикаторе 15 отображается измеренное в предьщущем цикле и хранящееся в накопителе 14 значение и знак краевых искажений. После АПЧ генератора 4 импульсов квантования повторяется процесс измерения, а по окончании его информация в накопи-- теле 14 обновляется (по сигналу с выхода дифференцирующего элемента 9) и так далее.

Для получения требуемой точности измерения краевых искажений необходимо выбирать коэффициенты

пересчета счетчика 2 посылок (Р) и счетчиков 6 и 7, анализатора 13 (10 в соответствии с приведенной формулой (14), так как число импульсов квантования, выработанных за Р периодов сигнала, определяется коэффициентом пересчета счетчика 6 (7).

Относительная величина краевых искажений типа преобладаний, например телеграфного сигнала типа 1:1 меандр), определяется по формуле

В :- --100°/.. С8) . -V s где LC - длительность элементарной

С неискаженной) посылки; 0. - абсолютная величина крае- ,, вых искажений, равная удвоенному значению разности между длительностью искаженной и неискаженной, посылки, т.е.

49) ® 2(t,-ts),

где L - длительность положительной

посыпки сигнала. Для сигнала типа 1:1 справедливо

гл- - - t

-s- г

Ио)

где L - длительность отрицательной

посылки.

Тогда, подставляя выражение для 15 по формуле (10) в формулы С 8) и(9), а полученное выражение для Q в формулу (8), получим

Для уменьшения случаной погрешности измерения краевых искажений, обусловленной действием флуктуацион ных помех в канале связи необходимо проводить, измерение искажений не за один период сигнала СТ. 14 + L-J а за несколько { за Р периодов )..

Тогда формула (.11) примет вид

. P(t -t,)

оi1-/ . irin l

p(t +t.; °

Как видно из формулы Cl2j, если подстроить частоту F генератора А

(12)

импульсов квантования-так, чтобы в интервале P(, l +(-) (в Р периодов сигнала) входило 10°- импульсов, т.е.

FP(t + t) , где 0. .2,3,4...Н1- целое число, то для определения Относительной величины краевых-искажений необходимо подсчитать число им пульсов генератора 4 за время длительности положительных посьшок M;(F-L4. ) и за время длительности отрицательных посьшок ( м.. Р в течение Р периодов сигнала и вычесть из первого второе

,-.t.,oc.,-. FP(L + L)

- : f - oo -(,-..

(1Ь)

Множитель 10 определяет по- рядок полученного значения краевых искажений, т.е. положение десятичной запятой, а знак разницы определяет знак преобладания.

Абсолютное значение систематической погрешности измерения краевьпс искажений, исходя из формулы (13)i

uS(uN.,-vAN)P T.utSPAO - .,

--tiPio --, ,,

где ДН ДМ AN2 ±1 - погрешность дискретности счета импульсов кван- тования.

Формула изобретения

Устройство для измерения краевых искажений двоичных сигналов типа преобладаний, содержащее последовательно соединенные пороговый блок, первый элемент И, анализатор, второй вход ко.торого соединен с выходом

второго элемента И, накопитель и индикатор, счетчик посылок и генератор импульсов квантования, первый выход которого подключен к второму входу первого элемента И и к первому

входу второго элемента И, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения при изменении частоты следования двоичных сигналов, в него введены инвертор,

включенный между выходом порогового блока и вторым входом второго элемента И, последовательно соединенные счетньй триггер и первый диф7 12151868

ференцирзгющий элемент, выход которр-блока сравнения, выход которого яв- го подключен к третьему входу ана-ляется первым выходом генератора лизатора, при этом выход пороговогоимпульсов квантования и подключен к блока подключен к входу счетчика .5 ДРУгому входу ивр Вого счетчика, выход посылок, выход которого подключенкоторого подалюЧен к второму входу к входу с четного триггера, генераторблока сравнения, третий вход которо- импульсов квантования вьтолнен в ви-гго соединен с 11ервым &ы:(од счетно- де последовательно соединенных задаю-го триггера, второй выход которого щего генератора импульсов,первого10 подключен к входу второго диффе- счетчика, второго счетчика, другойренцирующего элемента, выход кото- вход которого соединен с выходом втог рого подключен к дополнительному рого дифференцирующего элемента, ивходу накопителя.

Изобретение; может использоваться для контроля и настройки теле- графнь1х каналов и каналов передачи двоичной информации. Повышается точность измерения при изменении частоты следования двоичных сигналов . Двоичный сигнал с порогового блока 1 поступает на счетчик посылок ССП) 2, на элемент И IО и через инвертор 16 - на элемент И 11. В течение первых Р периодов сигнала генератор 4 импульсов квантования-(гик) подстраивается под частоту f l/J входного сигнала. ГИК 4 включает задающий генератор 5 импульсов, импульсы которого поступают на первый счетчик (СЧ) 6, второй СЧ 7, дифференцирующий элемент 9 и блок 8 сравнения. Импулльсы переполнения СЧ 6 поступают на счетный вход СЧ 7. Информация со СЧ 6 и 7 поступает на блок 8 сравнения. ИмПульс совпадения обнуляет СЧ 6, поэтому коэффициент пересчета СЧ 6 определяется состоянием СЧ 7. Через Р периодов сигнала импульс с СП 2 устанавливает счетный триггер 3 в состояние I. Сигнал лог.1 разрешает работу блока 8 сравнения и через дифференцирующий элемент 12 устанавливает в нулевое ,Vr