Устройство для контроля качества канала связи с частотной манипуляцией Советский патент 1987 года по МПК H04B3/46 

1

Изобретение относится к технике электросвязи и может использоваться в системах передачи дискретной информации при контроле качества связи в радиолиниях с частотной манипуляцией.

Цель изобретения - повышение точности контроля в условиях многолучевого распространения сигнала.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема предложенного устройства; на фиг.2 - эпюры напряжений, поясняющие его работу.

Устройство для контроля качества канала связи с частотной манипуляцией содержит модулятор 1, фильтр 2 нижних частот, дискретизатор 3, опорный генератор 4, первый 5 и второй 6 полосовые фильтры, сумматор 7, регулируемый усилитель 8, вычислитель 9 отношения сигнал-помеха, две цепи 10 и 11, каждая из которых состоит из формирователя 12 импульсов, инвертора 13, амплитудного детектора 14 и полосового фильтра 15, вычита- тель 16, первый 17 и второй 18 элементы совпадения и первый 19 и второй 20 интеграторы.

13

Устройство работает следующим образом.

Аддитивная смесь частотно-манипу- лированного сигнала и помех поступае на входы модулятора 1 и полосовых фильтров 15 обоих цепей 10 и 11. На втором входе модулятора 1 действует сигнал опорного генератора 4, частота которого устанавливается равной средней частоте между частотами нажатия и отжатия принимаемого сигнала. На выходе модулятора 1 образуются сигнал с постоянной частотой (разманипулированный сигнал), равной, половине частоты сдвига сигнала, составляющие помех с частота- ш, равными разности частот помех и опорного генератора 4, а также составляющие суммарных частот. Последние подавляются фильтратам 2 нижних частот, а полезный результат преобразования поступает на дискретизатор 3. Дискретизация осуществляется с частотой опорного генератора 4 С помощью первого и второго полосовых фильтров 5 и 6 из дискретизиро- ванного сигнала и помех выделяются составляющие с частотами нажатия и отжатия исходного сигнала, амплитуды которых пропорциональны уровню час10

15

т

3176712

тотно-манипулированного сигнала в канале. Эти составляющие складываются в сумматоре 7, и сумма поступает на вход регулируемого усилителя 8 с максимальным коэффициентом усиления Умакс выхода .которого подается на один из входов вычислителя 9 отношения сигнал-помеха. На второй вход вычислителя 9 поступает суммарный спектр сигнала и помех с выхода фильтра 2 нижних частот. Применение двух полосовых фильтров 5 и 6 и сумматора 7 необходимо для устранения влияния на точность работы устройства нестабильностей частот опорного генератора 4 и принимаемого сигнала. Одновременно принимаемый сигнал в смеси с помехами поступает на входы полосовых фильтров 15 обоих цепей 10 и 11, где осуществляется вьщеление сигналов из принимаемой совокупности. Продетектированные амплитудными детекторами 14 в обоих цепях 10 и 11 огибающие посылок нажатия и отжатия поступают на входы формирователей 12, выполненных, например, на основе триггера Шмитта, где происходит преобразование их в посылки постоянного тока с нормированной амплитудой. Эти посылки посьшаются на входы первого элемента 17 совпадения непосредственно, а на входы второго элемента 18 совпадения через инверторы 13. Необходимость такого включения может быть 35 пояснена следующим образом.

20

25

30

В отсутствие многолучевости действие помех, в частности флюкту- ационных, приводит к изменению длительностей посылок сигнала относительно номинальной, причем это смещение может приводить как к удлинению, так и к укорочению посылок.

Многолучевое распространение проявяется только в удлинении посылок сигнаа,т.е. запаздывание отраженных лучей сигнала приводит к непременному перекрытию во времени соседних посылок трактов нажатия и отжатия.

Нечувствительность к случайным изменениям длительности посыпок сигнала (телеграфным искажениям) и чувствительность к регулярным перекрытиям посылок обеспечиваются использованием в устройстве инверторов 13, 17 и 18 совпадения, интеграторов 19 и 20 и вычитателя 16.

Первый из элементов 17 совпадения, подключенный к выходам формировате31

лей 12 обоих цепей 10 и 11 реагирует на удлинение посыпок сигнала в трактах нажатия и отжатИя и вырабатывает импульсы с длительностью, равной интервалу их перекрытия (фиг;2 а,б,в). Второй элемент 18 совпадения, подключенньш к выходам инверторов 13 обоих цепей 10 и 11, реагирует на укоречение посылок, и вырабатьшает аналогичные импульсы (фиг.2 г,д,е). Учитывая, что плотность вероятности телеграфных (временных) искажений аппроксимируется нормальным законом с нулевым средним значением, суммарные интервалы перекрытия удлиненных и укороченных посыпок при флюктуационных помехах в среднем одинаковы и,следовательно, ..напряжения на выходах первого и, второго интеграторов 19, 20 близки по величине. Поэтому при воздействии только флюктуационной помехи напряжение на выходе вычитателя 16 близко к нулю, причем тем ближе, чем больше время интегрирования (фиг.2 ж, з,и

При появлении регулярных искажений (удлинении) посылок, характерных при многолучевости, возникают импульсы перекрытия одного знака и исчезают обратного знака. Поэтому на выходе первого интегратора 19 напряжение увеличивается, а на выходе второго интегратора 20 стремится к нулю. Следовательно, и на выходе вычитателя 16 появляется нйпряжение, амгшитуда которого пропорциональна длительности интервалов перекрытия, или степени многолучевости. Это напряжение подается на управляющий вход регулируемого усилителя 8. Когда оно близко к нулю (отсутствие многолучевости) , коэффициент передачи регулируемого усилителя 8 максимален и близок к единице и,наоборот, когда напряжение на вькоде вычита176714

теля 16 велико, что соответствует сильной многолучевости, и следовательно, прием информации затруднен или вовсе невозможен, а напряжение с на вькоде сумматора 7 завышено, коэффициент передачи регулируемого усилителя 8 минимален (близок к нулю).

Форм ула изобретения

fO

Устройство для контроля качества канала связи с частотной манипуляцией по авт.св. № 653753, отличаю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля в условиях многолучевого распространения сигнала, введены две цепи, каждая из которых состоит из последова.тельно соединенных полосового фильтра, амплитудного детектора, формирователя импульсов и инвертора, вычитатель, первый и второй элементы совпадения, первый и второй интеграторы, выходы которых подключены к соответствующим

входам вычитателя, вЬгход формирователя импульсов первой цепи подключен к первому входу второго элемента совпадения, второй вход и вьпсод которого соединены соответственно

с выходом формирователя импульсов второй цепи и входом второго интегратора, выход инвертора второй цепи подключей к первому входу первого элемента совпадения, второй вход и

выход которого соединены соответственно с выходом инвертора первой .цепи и входом первого интегратора, входы полосовьгх фильтров первой и второй цепи объединены и соединены

с входом устройства, выход сумматора подключен к первому входу вычислителя отношения сигнал-помеха -че- рез введенный регулируемый усилитель, управляющий вход которого соединен с выходом вычитателя

Wn

.

a r

Форм

G г

инб.1

Ш1

мг

f

инт.1 Ж

ин/л.г

3

упр. и

JL

11-4

h

JL

JI

JL

Ч

ni П П

h

H

JL

JI

JL

1.

Ч

Г1

П

Редактор Л.Пчелинская

Составитель Ё.Голуб

Техред Л.Олийнык Корректор М.Пожо

Заказ 2436/55Тираж 638 . Подписное

ВНИИПИ Государств€;нного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Чзиг.1

Изобретение относится к технике электросвязи, является усовершенствованием усТр-ва по авт.св.№653753 и обеспечивает повьппение точности контроля в условиях многолучевого распространения сигнала. Устр-во содержит модулятор 1, фильтр 2 ниж-. них частот, дискретизатор 3, опорный генератор 4, полосовые фильтры (ПФ) 5,6, сумматор 7, регулируемый усилитель 8, вычислитель 9 отношения сигнал-помеха, две цепи 10, 11, вы- читатель 16,, элементы совпадения 17, 18 и интеграторы 19,20. Цепи 10,11 состоят из формирователя 12 импульсов, инвертора 13, амплитудного детектора 14 и ПФ 15. Частота опорного генератора 4 равна средней частоте между частотами нажатия и отжатия принимаемого сигнала. ПФ 5,6 вцде- ляют составляющие с частотами нажатия -и отжатия исходного сигнала, пропорциональные уровню частотно-ма- нипулированного сигнала. При многолучевом распространении воздействие помех приводит к удлинению посыпок сигнала и перекрытию во времени соседних посылок трактов нажатия и отжатия. За счет введения блоков 10, 11, 16-20 устр-во становится нечувствительным к случайным изменениям длительности посыпок сигнала (телеграфным искажениям) и чувствительным к регулярным перекрытиям посылок. В результате вьщеля- ется сильная многолучевость, когда прием информации невозможен, и изменяется коэф. передачи регулируемого усилителя 8 до нуля. 2 ил. : W С DO Nj 35 iv: фиг.1