Устройство для измерения нелинейных искажений в канале связи Советский патент 1986 года по МПК H04B3/46 

Изобретение относится к электро- связи и может использоваться на магистралях связи для измерения величины затухания нелинейности по третьей гармонике элементов тракта - необслуживаемых и обслуживаемых усилительных пунктов - и для локализации неисправных усилительных пунктов.

Цель изобретения - повьшение точности измерения.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения нелинейных искажений в канале связи содержит на обслуживаемом усилительном пункте (ОУП) 1 индикатор 2, синхронный детектор 3, генератор 4 синусоидального сигнала, первый блок 5 задержки, амплитудный детектор 6, ключ 7, блок 8 управления, генератор 9 псевдослучайной последовательности радиоимпульсов, второй блок 10 задержки, коррелятор 11, сумматор 12, полосовой фильтр 13, первый 14 и второй 15 усилители, а на каждом необслуживаемом усилительном пунтке fHYnjie - первый 17 и второй 18 линейные усилители, фильтр 19, обслуживаемый и необслуживаемьш усилительные пункты соединены прямым 20 и об- ратньм 21 каналами связи.

Устройство работает следующим об. разом. I

На СУП 1 псевдослучайная последовательность радиоимпульсов от генератора 9 через сумматор 12 и первый усилитель 14 поступает на вход пря- мого канала 20 связи. На другой вход сумматора 12 подается через ключ 7 синусоидальный сигнал от генератора 4. Коммутация ключа 7 с определенной частотой осуществляется с помощью блока В управления. На НУП 16 псевдослучайная последовательность радиоимпульсов через первый линейный усилитель 17, фильтр 19 и второй линейный усилитель 18 поступает в обратный канал 21 связи. На ОУП 1 приня- тьй сигнал через второй усилитель 15 и полосовой фильтр 13 поступает на вход коррелятора 11. На другой вход коррелятора 11 через первый блок 5 задержки поступает псевдослучайная последовательность импульсов от генератора 9. Если время задержки сигнала в первом блоке 5 задержки равно времени прохождения сигналов от генератора 9 до контролируемого НУП 16 и обратно, на выходе коррелятора 11 будет гармонический сигнал с частотой, равной частоте заполнения последовательности радиоимпульсов, и уровнем, принимающим одно из двух значений с частотой, : равной частоте коммутации ключа 7. Разность этих уровней, вьщеляемая с помощью амплитудного 6 и синхронного 3 детекторов, поступает на индикатор 2. При этом управляюнцш сигнал на синхронный детектор 3. поступает от блока В управления

через второй блок 10 задержки, время задержки которого устанавливается равным времени задержки первого блока 5 задержки. Таким образом, на ОУП 1 осуществляется временная селекция сигналов, приходящих от отдельных НУП магистрали, и по показаниям индикатора 2 можно определить затухание нелинейности по третьей гармонике участка тракта от ОУП 1 до контролируемого НУП 16, влияние нелинейности обратного тракта практически исключается, так как по нему не проходит синусоидапь- ный сигнал от генератора 4, а затухание фильтров 19 для псевдослучайной последовательности радиоимпульсов составляет около 30 дБ.

Испытательный сигнал на входе прямого канала 20 связи при замкнутом ключе 7 можно представить в

виде

и

ex

A,cosa,t + А cos 63. t,

л - у

где А| - амплитуда сигнала квазислучайной последовательности радиоимпульсов;

U, - частота заполнения указанной последовательности; 2 амплитуда синусоидального

сигнала; частота синусоидального

сигнала; t - .

Канал связи описывается амплитудной характеристикой

Uebix a,Ug,

.UBX ,1,

55 где ИВУХ - выходной сигнал;

а, ,QI,CJ,- постоянные коэффициенты. Известно, что при этом выходное напряжение сигнала частоты CJ, равно

ЭI

.ь.«(ю,Г |А, 4(1)

xCOS со, t,

а напряжение сигнала третьей гармоники этой частоты

1

и

«ь..) cos3Co,t.. (2)

Пусть А, « Aj, тогда амплитуда напряжения сигнала частоты а, на выходе коррелятора 11 равна

Ц,а,А, -f |a,A,.,A,(u| А

переходя к уровням, получим

OiAi

Р. 20 Ig

07775 20 ig j . 201g/l |-J Al/. При разомкнутом ключе 7 (А 0)

р1 -ОЩсГ

Р, -20lg

разность этих уровней (показание индикатора 2)

йр р;-р; 2oig(i +1 -jj- Ai).

Известно, что

1 1п(1 + х)х - -| + -|- - ...

Так как г - А 1 (в системах связи нелинейность мала), то

3 А

2 57 г

30

1п10 о

-д

1

По определению затухание нелинейности по третьей гармонике

r Pir-P,r 20

где 11,р и P,j. - соответственно напряжение и уровень напряжения основной частоты; ( и РЗГ то же для напряжения

и уровня третьей гармоники , С учетом формул (1) и (2)

, V 20 Х« 201. 5. . -i, .,

4 1 откуда

iiA;.4..o.4,

..о.

233804

тогда шкалу индикатора 2 можно грат дуировать в величинах q

а, 34,3 - 20f5uP ,

5 Определение затухания нелинейности по третьей гармонике любого НУП с помощью предлагаемого устройства возможно благодаря тому, что напряжение измеряемого продукта нелинейности совпадает с напряжением сигнала частоты CJ, по частоте и по фазе, что обусловливает вполне определен-. ный закон суммирования продуктов нелинейности от отдельных элементов

(НУП) тракта - сложение по напряжению. Поэтому, измеряя последовательно величины ., (затухание нелиней- . ности участка от пункта передачи до

10

20

п-го НУПУ и

эгг

(затухание не, линейности участка от пункта переда- ; чи до (п+)-го НУП), можно Опреде- лить затухание нелинейности по третьей гармонике (п+1)-го НУП

W(nft)

где А Р,

34,3 - 20е(ьР.-дР, ),

- показание индикатора 2 при измерении затухания

30

лР, Sr,

то же при измерении а .

Формула изобретения

Устройство для измерения нелииейных искажений в канале связи, содержащее на обслуживаемом усилительном пункте блок управления, ключ, ииди- катор, первый и второй усилители, полосовой фильтр и последовательио

соединенные генератор псевдослучайной последовательности радиоимпульсов, первый блок задержки и коррелятор , второй вход которого соединеи с выходом полосового фильтра, BbocojoC

блока управления подключен к управляющему входу ключа, выход первого усилителя является входом прямого канала связи, вход второго усилителя является обратного канала связи, на каждом иеобслуживаемом усилительном пункте - последовательно соединенные первый линейный усиитель шьтр в второй линейный силитель, выход которого является

входом обратного канала связи, вход ервого линейного уснлителя является выходом прямого канала связи, тличающееся тем, чтоj

$

с целью повьшеиия точности измерения на обслуживаемом усилительном пункте введены генератор синусоидального сигнала, сумматорi второй блок задержки и последовательно соединенные амплитудный детектор, вход которого соединен с выходом коррелятора, и синхронный детектор, выход и второй вход которого соединены соответственно с входом индикатора и выходом второго блока задержки, вход которого соединен с выходом блока управления, выход генератора сину2233806

, соидального сигнала подключен к

сигнальному входу ключа, выход которого подключен к первому входу сумматора, к второму входу которого 5 подключен второй выход генератора псевдослучайней последовательности радиоимпульсов, выход сумматора подключен к входу первого усилителя, выход второго усилителя под- ключей к входу полосового фильтра, управляющие входы первого и второго блоков задержки объединены.

Изобретение может быть использовано для измерения затухания нелинейности по 3-й гармонике элементов тракта - необслуживаемых и обслуживаемых усилительных пунктов (НУП и ОУП) - и для локализации неисправных пунктов. Повышается точность. На ОУП 1 псевдослучайная последовательность радиоимпульсов (ШШ) от генератора 9 через сумматор 12 и усилитель 14 поступает на вход прямого канала связи 20. На другой вход сумматора 12 через ключ 7 подается сииусоидальный сигнал от генератора 4. Коммутация клюяа 7 осуществляется блоком 8 управления. На НУП 16 через усилитель 17, фильтр 19 и усилитель 18 ШШ поступает в обратный канал связи 21. На ОУП 1 принятый сигнал через усилитель 15 и фильтр 13 поступает на вход коррелятора 11. На другой его вход через блок задержки 5 поступает ППИ от генератора 9. Если время задержки сигнала в блоке 5 равно времени прохождения сигнала от генератора 9 до НУП 16 и обратно, на выходе коррелятора 1I будет сигнал с частотой, равной частоте ППИ, и уровнем, принимающим одно из двух значений с частотой, равной частоте коммутации ключа 7. Разность этих уровней, выделяемая амплитудным детектором 6 и синхронным детектором 3, поступает на индикатор 2. На ОУП I осуще-, ствляется временная селек-ция сигна- лов, приходящих от отдельных НУП. По индикатору 2 определяется затухание по 3-й гармонике. I ил. W ГО СО 00 00