Устройство для контроля каналов тональной частоты Советский патент 1987 года по МПК H04B3/46 

113

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах дальней автоматической связи для контроля амплитудно-частотной характеристики остаточного затухания каналов тональной частоты и является усовершенствованием известного, описанного в авт. св. № 680182.

Цель изобретения - повьшение достоверности.

На фиг. представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие его работу.

Устройство для контроля каналов тональной частоты содержит на передающей- стороне 1 генератор 2 контролных частот, а на приемной стороне 3 блок 4 согласования, тракты 5 обработки сигналов контрольных частот, состоящие из триггера 6, счетчика 7, дополнительного счетчика 8, первого 9 и второго 10 дополнительных элементов И, усилителя 11, выпрямителя 12, первого ключа 53, накопителя 1А, второго ключа 15, блока 16 разряда, компаратора 17 напряжения, элемента НЕ 18 и полосового фильтра 19, элемент И 20, генератор 21 импульсов постоянной длительности, состоящий из дифференцирующей цепи 22 и мультивибратора 23, дополнительный генератор 24, состоящий из формирователя 25 стробирующих импульсов, блока 26 подключающих импульсов, блока 27 счи тьгаающих импульсов, блока 28 сбросовых импульсов и задающего генератора 29, генератор 30 опорного напряжения .

Устройство работает следующим образом.

Генератор 2 контрольных частот на передающей стороне 1 предназначен дл получения нижней частоть f, тонального диапазона; средней частоты f тонального диапазона; верхней частоты fg тонального диапазона.

контрольный сигнал представляет собой синусоиду с определенным, заранее известным, выходным уровнем. Все синусоидальные сигналы одновременно подаются на вход канала связи (фиг. 1), на приемной стороне 3 которого вьщеляется сложньй составной трехчастотный сигнал (фиг. 2а). Проходя через блок 4 согласования, составной трехчастотный сигнал одновременно поступает на самостоя92

тельные 5 обработки сигналов контрольных частот тонального диапазона. Условно на фиг. 1 принято: верхний тракт 5 предназначен для обработки верхней частоты fg тонального диапазона, нижний тракт 5 - для обработки нижней частоты f, тонального диапазона, средний тракт 5 - для обработки средней частоты f

тонального диапазона.

Обработка сигналов каждой контрольной частоты по самостоятельным трактам 5, включая компаратор 17 напряжения, производится аналогичным образом, t

Составной трехчастотный сигнал (фиг. 2а) поступает на полосовой фильтр 19, вьщеляющий из общего

спектра частоту, а именно ту, на которую он настроен (для верхнего тракта это будет частота f, для среднего - f. , для нижнего - f ). Далее выделенный сигнал усиливается до нужного уровня усилителем 11, выпрямляется вьтрямителем 12 и поступает на первый вход первого ключа 3. В открытом состоянии первого ключа 13 и закрытом состоянии второго ключа 15 выпрямленный контрольный сигнал, например, средней частоты тонального диапазона (фиг. 26,в,г поступает на накопитель 14 и заряжает.его до амплитудного значения, поскольку время заряда выбирается значительно больще длительности периода самого контрольного сигнала. Первый 13 и второй 15 ключи переключаются противофазно:

если первый ключ 13 открыт, то второй ключ 15 закрыт и наоборот (фиг. 2д,е). Такая последовательность работы обеспечивается блоком 26 подключающих импульсов дополнительного

генератора 24. В момент времени tj первый ключ 13 закрывается, в второй ключ 15 открывается, подключая тем самым заряженный накопитель 14 к блоку 16 разряда. Начиная с момента t,,

напряжение на накопителе 14 уменьшается по экспоненциальному закону, поскольку такой характер разряда удобен для устройств связи, где нормирование основных параметров производится в логарифмическом масщтабе. Это же экспоненциальное напряжение появляется на выходе блока 16 разряда (фиг. 2ж,з,и). Блок 16 разряда подключен к компаратору 17 напряжения.

следящему за изменением во времени напряжения на его первом входе, относительно опорного напряжения, поступающего на его второй вход с выхода генератора 30. Компаратор 17 напряже- ния вырабатывает импульсный сигнал определенной длительности (фиг. 2м) в тот момент, когда уменьшающееся на блоке 16 разряда входное напряжение сравнивается с опорным. Длительность этого импульсного сигнала пропорциональна времени уровня сигнала накопителя 14 до величины опорного напряжения. На выходе компараторов

7 напряжения имеются импульсные сиг-/5 частоты нормальный, счетчик 7 налы, длительность которых пропорциональна: для верхнего тракта 5 - принятому уровню верхней контрольной частоты fg (фиг. 2л), для среднего

20

тракта 5 - принятому уровню средней контрольной частоты f (фиг. 2 м), для нижнего тракта 5 - принятому уров ню нижней контрольной частоты f, (фиг. 2к).

Дальнейшая обработка и оценка Им- пульсных сигналов осуществляется цифровым методом.

Рассмотрим оценку контрольного сигнала в среднем тракте. Импульсный сигнал определенной длительности, 30 пропорциональной принятому уровню средней контрольной частоты, подается с вьгхода компаратора 17 напряжения (фиг. 2м) на один вход первого дополнительного элемента И 9, на другой вход которого поступают строби- руюшие импульсы с дополнительного генератора 24 с выхода формирователя 25.

Длительность импульса таким образом преобразуется в число счетных импульсов (фиг. 2с). Следовательно, для исправного канала связи число импульсов п должно находиться в пред/вЕсли уровень средней контро

няется и, в свою очередь, заст сработать триггер 6, переводя единичное положение. Такой у контрольной частоты не позволя заполниться дополнительному сч ку В и, следовательно, по втор входу на триггер 6 воздействия оказывается и он остается в пр положении.

единичном

Если уровень средней контро частоты недопустимо высок, сче заполняется и переводит тригге единичное положение, но с др стороны заполяется также и доп тельный счетчик 8, который по му входу заставляет триггер 6 ситься в нулевое положение.

Таким образом, на первый вх

35 элемента И 20 поступает единич сигнал, когда уровень средней рольной частоты находится в нор и нулевой сигнал, когда урове не соответствует норме.

Оценка контрольного сигнала трактам 5 верхнему и нижнему пр водится аналогично и поэтому до точно рассмотреть работу одного ;них, например тракта 5 уровня н

40

лах шаблона отклонений 03, т.е. 45 контрольной частоты.

ма. «ин

ЕСЛИ канал связи неисправен (уровень принятого сигнала рредней контрольной частоты слишком велик или мал), тогда число счетных импульсов выходит за пределы шаблона отклонений 03, т.е.

П : П,„„ .

С выхода первого дополнительного элемента И 9 счетные импульсы посту-W

3144694

пают параллельно на входы счетчика 7 и дополнительного счетчика 8. EMKOCTI счетчика 7 рассчитана на минимально

МИМ

5 частоты нормальный, счетчик 7

0

допустимое число импульсов п емкость дополнительного счетчика 8 - на максимально допустимое число импульсов Если уровень средней контрольной частоты недопустимо мал, то счетчик 7 не насчитывает заданного числа импульсов и не заполяется. На его выходе единичный потенциал отсутствует и триггер 6 остается в прежнем положении.

Если уровень средней контрольной

заполняется и, в свою очередь, заставляет сработать триггер 6, переводя его в единичное положение. Такой уровень контрольной частоты не позволяет заполниться дополнительному счетчику В и, следовательно, по второму входу на триггер 6 воздействия не оказывается и он остается в прежнем положении.

единичном

Если уровень средней контрольной частоты недопустимо высок, счетчик 7 заполняется и переводит триггер 6 в единичное положение, но с другой стороны заполяется также и дополнительный счетчик 8, который по второму входу заставляет триггер 6 сброситься в нулевое положение.

Таким образом, на первый вход

элемента И 20 поступает единичный сигнал, когда уровень средней контрольной частоты находится в норме, и нулевой сигнал, когда уровень е соответствует норме.

Оценка контрольного сигнала по трактам 5 верхнему и нижнему произодится аналогично и поэтому достаточно рассмотреть работу одного из них, например тракта 5 уровня нижней

0

5

Импульсный сигнал определенной длительности, пропорциональной принятому уровню нижней контрольной час- тоты, подается с выхода компаратора 17 напряжения (фиг. 2к) на вход элемента НЕ 18, с выхода которого одновременно на первые входы первого 9 и второго IО дополнительных элементов, поступает инвертированный сир- нал (фиг. 2о). На вторые входы этих же элементов И 9, 10 параллельно подаются стробирующие импульсы (фиг. 2ч) с дополнительного генера5131

ора 24. На третий вход первого до- олнительного элемента И 9 также оступает сигнал с генератора 2 имульсов постоянной длительности с ыхода мультивибратора 23, отображащий максимально возможный уровень сигнала нижней контрольной частоты, елсащей в пределах шаблона отклонеия 03 (фиг. 2н), Таким образом, а выходе первого дополнительного элемента И 9 имеются счетные импульсы (фиг. 2р), отображающие разность уровней между максимально возможным и фактическим, тем самым, который принимается нижним трактом 5 в настоящий момент. Эти импульсы поступают на счетчик 7, емкость которого рассчитана на минимально допустимое число импульсов, в отличие от первого дополнительного элемента И 9, на третий вход в торого дополнительного элемента И 10 нижнего тракта 5 поступает импульсный сигнал с компаратора 17 напряжения среднего тракта (фиг. 2м) и, таким образом, на выходе его имеются счетные импульсы (фиг. 2п), отображающие разность уровней между уровнем, принятым средним трактом 5, и уровнем, принятым трактом 5 в настоящий момент. Эти импульсы поступают на дополнительный счетчик 8, емкость которого рассчитана на максимально допустимое число импульсов. .Если уровень нижней контрольной частоты не выходит по своему максимальному значению за пределы шаблона отклонений ОЗ, счетчик 7 насчитывает минимально допустимое число импульсов до заполнения и перекидывает триггер 6 в единичное ; положение (импульсов может быть и больше расчетного числа, но они не изменят положения триггера 6, если тот уже перекинулся в единичное положение). Если уровень нижней контрольной частоты f,, меньше уровня средней контл

рольной частоты fjn , но такая раз- ,ница находится в допустимых пределах, дополнительный счетчик 8 считает эту разность, но заполниться не должен, и не должен по своему второму выходу

перебросить триггер 6 в другое нулевое положение. Такой переброс триггера 6 осуществляется только в том случае, когда разница уровней средней и нижней контрольных частот будет меньие, чем допустимая и дополнительный счетчик 8 заполнится.

44696

Таким образом, на второй вход элемента И 20 поступает единичный сигнал, когда уровень нижней контрольной частоты находится в норме и наоборот - 5 нулевой сигнал, когда уровень не соответствует норме.

Аналогично на третий вход элемента И 20 поступает соответствующий сигнал в зависимости от результатов

to

оценки уровня верхней контрольной

частоты fg по верхнему тракту 5.

Каждый контрольный цикл заканчивается отсчетом результата контроля С выхода элемента И 20, первый, второй, третий входы которого к этому моменту (фиг, 2т,ф,х) уже подготовлены. Подача считывающего импульса (фиг. 2у) с блока 27 дополнительного

генератора 24 определяет окончательный результат контроля и вслед за этим подачей с блока 28 дополнительного генератора 24 сбросового импульса (фиг. 2щ,э) все элементы устройства контроля каналов подготавливаются к следующему контрольноггу циклу.

Задающий генератор 29 дополнительного генератора 24 работает в автоколебательном режиме и выдает необходимую последовательность импульсов на вход формирователя 25. Сигнал на генератор 21 подается с выхода блока 26 через дифференцирующу1о цепь 22.

35

Формула изобретения

Устройство для контроля каналов тональной частоты по авт. св.

№ 680182, отличающееся тем, что, с целью повьшения достоверности, на приемной стороне введен генератор импульсов постоянной длительности, в каждый тракт обработки

сигналов контрольных частот - после- довательно соединенные второй дополнительный элемент И, первые вхо,цы которых объединены и соединены с вторым выходом дополнительного генератора, дополнительньп счетчик и триггер, а в оставшийся тракт обработки сигналов контрольных частот - дополнительньй счетчик, вход которого соединен с выходом первого дополнительного элемента И, и триггер, выходы счетчиков всех трактов обработки сигналов контрольных частот через триггеры подключены к соответствующим входам элемента И, вторые

входы вторих дополнительных элементов и трактов обработки контрольных частот, кроме одного, соединены с выходами элементов НЕ, выход компаратора напряжения оставшегося тракта обработки сигнал еж контрольных частот подключен к третьему входу второго дополнительного элемента И первого тракта обработки сигналов контрольных частот, четвертый выход дополни- tO счетчика всех трактов обработки сигтельного генератора подключен к входу генератора импульсов постоянной длительности, выход которого подключен к третьим входам первого и вто- рого дополнительных элементов И соответствующих трактов обработки сигналов контрольных частот, дополнительный выход дополнительного генератора соединен с управляющими входами триггера, счетчика и дополнительного

налов контрольных частот.

/VVVYYYVVVYVVVVVVVVVVVVYWV4

tttllllUtlllllllllllltitlllllllllllll 11 lltllllllll

П Р

т У 9

X

г

UI

Изобретение относится к технике связи и обеспечивает повьппение достоверности. Устр-во содержит на передающей стороне 1 генератор 2 контрольных частот, а на приемной стороне 3 - блок 4 согласования, тракты 5 обра- ботки сигналов контрольных частот. состоящие из триггера 6, счетчика 7, дополнительного счетчика 8, дополнительных элементов И 9 и 10, усилителя II, выпрямителя 12, ключей 13 и 15, накопителя 14, блока 16 разряда, компаратора 17 напряжения, эл-та НЕ 18 и полосового фильтра 19, эл-т И 20, генератор 21 импульсов постоянной длительности, состоящий из дифференцирующей цепи 22 и мультивибратора 23, дополнительньп т генератор 24, состоящий из формирователя 25 стробиру- ющих импульсов, блока 26 подключаю- пщх импульсов, блока 27 считывающих импульсов, блока 28 сбросовых импульсов и задающего генератора 29, . генератор 30 опорного напряжения. 2 ил. (Л со 4: 05 СО 14) фиг.г

Составитель Е, Голуб Редактор Н. Киштулинец Техред М.Ходанич Корректор С, Лыжова

2221/56

Тираж 639 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4