Устройство для измерения искажений дискретных сигналов Советский патент 1987 года по МПК H04L11/08 

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться для контроля качества каналов связи и оконечного оборудования.

Цель изобретения - повышение точности измерения путем усреднения значений искажений.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения искажений дискретных сигналов содержит генератор 1 импульсов, первый триггер 2, первый дешифратор 3, первый формирователь 4 импульсов, первый элемент И 5, первый счетчшс 6, второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы И 7 - 11, второй и третий триггеры 12 и 13, второй формирователь 14 импульсов, второй и третий с|1етчики 15 и 16, первый и второй элементы ИЛИ 17 и 18, второй дешифратор 19, коммутатор 20, индикатор 21 и делитель 22.

Устройство работает следующим образом.

Устройство измеряет величину искажений дискретного сигнала каждого из приходящих на его вход импульсов, состоящих из одиночного или пачки импульсов, суммирует заданное число результатов измерений, получившуюся сумму усредняет, а результат этих операций вьщает на выход, учитывая при этом знак искажения. Число измеряемых импульсов выбирается, исходя из оптимальных условий мажоритарного контроля, равной 2..,3.

В исходном состоянии все счетчики и триггеры обнулены, генератор импульсов выдает на свой выход последовательность тактовых импульсов. На управляющие входы делители 22, который является делителем с переменным коэффициентом деления, воздействует некоторая двоичная комбинация потенциалов, которая определяет коэффициент деления К делителя 22 и, тем самым определяет при какой скорости следования входных импульсов будет производиться измерение искажений. Коэффициент деления К делителя 22 выбирается таким образом, чтобы при различных скоростях телеграфирования выполнялось следующее равенство

,,, -10

где п 2 при измерении искажений импульса с погрешностью 1%;

п 3 при измерении искажений импульса с погрешностью 0,1% и т.д.;

f - частота тактовых импульсов, генерируемых генератором 1; т,г скорость телеграфирования

f Л1

ВХОДНЫХ импульсов. Рассмотрим работу устройства, ког- 1Q да входной дискретный сигнал подвержен искажению - укорочение посылок.

Поступающий на вход устройства первый искаженный импульс воздействует на первые входы элементов И 7

15 и 8, на вторые входы которых посту- .пают импульсы с выхода делителя 22. На третий вход элемента И 8 воздействует нулевой потенциал с прямого; выхода триггера 2, а на третий вход

2Q элемента И 7 - единичный потенциал с инверсного выхода этого же триггера. В результате элемент И 7 оказьшается открыт и на суммирующий вход счетчика 6 поступают тактовые импульсы, ко25 торые подсчитываются счетчиком 6. Как только счетчик 6 насчитывает количество импульсов, равное половине его объема (а объем счетчика. 6 выбирается Таким образом, чтобы время запол Q нения счетчика импульсами, воздействующими на его вход, было бы равно длительности одного эталонного (неискаженного) импульса для заданной скорости телеграфирования), т.е. подсчитает половину длительности одного

ос

эталонного импульса, дешифратор 3, настроенный на эту величину, вьвдает. на свой выход импульс, который переведет триггер 2 в единичное состояние. При этом элемент И 7 закроется, а элемент И 8 откроектся, и тактовые импульсы, проходя через элемент И 8 и элемент И.11И 17, будут поступать, на вычитающий вход счетчика 6. Предположим, что первый входной импульс состоит из двзгх посыпок, т.е. на вход устройства воздействует пачка из двух импульсов. Как только счетчик 6 об- нулится, на его выходе переполнения образуется импульс переполнения, который переводит триггер 2 в нулевое состояние. В результате тактовые им- пульсы опять станут поступать на суммирующий вход счетчика 6. При его половинном заполнении триггер 2 снова окажется в единичном состоянии, и счетчик 6 вновь будет вычитать поступающие не его вход тактовые импульсы. Так как на вход устройства поступает

40

45

50

пачка укороченных импульсов, то в какой-то момент времени при работе счетчика 6 в режиме вычитания входная посьтка закончится. При этом, на вычитающий вход счетчика 6 перестанут поступать тактовые импульсы и в этом счетчике останется записанной величина искажения входной пачки импульсов По среду входной пачки импульсов формирователь 4 сформирует импульс, который переведет триггер 12 в единичное состояние. Единичный потенциал с выхода триггера 12 откроет элемент И 5. В результате этого на вычитающий вход счетчика 6 с выхода генератора импульсов через элемент И 5 и элемент ИЛИ 17 будут поступать тактовые импульсы. Эти же тактовые импульсы с выхода элемента И 5 через открытый по второму входу потенциалом с прямого выхода триггера 2 элемент И 11 начнут поступать на вычитающий вход счетчика 16. Импульс с выхода формирователя 4 импульсов поступит также на счетный вход счетчика 15, который подсчитывает его. Как только на вычитающий вход счетчик51 16 поступит первый импульс, на .одном из его выходов переноса, так как счетчик 16 находился в нулевом состоянии, появится импульс переполнения, которьш через элемент ИЛИ 18 поступит на D-вход триггера 13, опрокидьшая его, В результате на прямом выходе триггера 13 будет единичный потенциал, а на инверсном - нулевой. Это состояние триггера 13 свидетельствует о том, что величина искажения входного импульса имеет отрицательное значение. Как только счетчик 6 обнулится, т.е. количество импульсов, записанное в нем, перепишется в счетчик 16 (а это количество импульсов соответствует величине искажения первой входной посылки, состоящей из двух информационных импульсов), на выходе переноса счетчика 6 появится импульс переполнения который обнуляет триггеры 2 и 12.

При поступлении на вход устройства второй пачки импульсов работа устройства будет аналогична. При этом величина искажений второй пачки импульсов суммируется с величиной искажения первой пачки импульсов в счетчике 16, Величина искажений следую- щей (третьей) пачки импульсов суммируется с суммой величины искажений первых двух пачек импульсов и т,д.

5

0

5

0

5

0

5

0

После прихода последнего импульса 15 заполнится, и на входы элемента. И 9 с его выходов будут воздействовать единичные потенциалы. При этом импульс переполнения с выхода счетчика 6, поступая на вход элемента И 9, проходит на его выход. Импульс с вькода элемента И 9 поступает на вход формирователя 14, на об- нуляюпщй вход счетчика 15, устанавливая его в нулевое состояние, на управляющий вход индикатора 21.

Индикатор 21 под воздействием управляющего импульса отображает усредненную величину искажений N входных импульсов, а также знак искажения (в рассматриваемом случае минус ), который определяется состоянием триггера 13; если триггер 13 находится в момент воздействия импульса на управляющий вход индикатора 21 в единичном состоянии - укорочение, в противном случае - удлинение. Усреднение суммы величины искажений входных импульсов осуществляет дешифратор 19. Коммутатор 20 в зависимости от кода, воздействующего на его управляющие входы, коммутирует на свои выходы либо прямые, либо инверсные выходы счетчика 16; если триггер 13 находится в единичном состоянии (на первый управляющий вход коммутатора 20 воздействует единичный потенциал, а на второй - нулевой) - инверсное, в противном случае - прямые. Так как в режиме вычитания (если счетчик 16 предварительно обнулен) при поступлении на вход счетчика 16 импульсов его содержимое изменяется от максимального значения к нулю, то чтобы представить величину искажения в таком виде, в каком она представлена, когда счетчик 16 осуществляет суммирование (с нулевого состояния), необходимо из величины, равной объему счетчика 16, вычесть фактическую величину, записанную в нем. Чтобы исключить эту операцию в указанном случае, информацию снимают с инверсных выходов счетчика 16,

При поступлении на вход устройства дискретных сигналов,подверженных искажению типа удлинение,суммирование ве- 55 личин искажений входных импульсов в счетчике 16 будет осуществляться поступлением на его суммирующий вход импульсов с выхода генератора 1 через открытые элементы И 5 и 10, при

этом триггер 13 будет находиться в нулевом состоянии, а информации о сумме величин искажений входных им- пульсов будет сниматься с прямых выходов счетчика 16, и на индикаторе будет отображаться знак +. Допустима ситуация, когда одна часть входных импульсов подвержена искажению типа удлинение, а вторая часть - укорочение. При этом в счетчике 16 величина искажений удлиненных входных импульсов будет суммироваться, а укороченных - вычитаться из суммы удлиненных. Если сумма величин искажений удлиненных входных импульсов будет больше суммы величин искажений укороченных входных импульсов, то информация будет считьгааться с прямых выходов счетчика 16, а индикатор 21 отобразит знак +, в противном случае - информация считывается с инверсных выходов счетчика 16, а индикатор 21 отобразит знак -. Триггер 13 управляется через элемент ИЛИ 18 импульсами переполнения с выходов переноса счетчика 16. При этом при переходе счетчика 16 из нулевого состояния в состояние его максимального заполнения (режим вычитания) триггер 13 устанавливается в единичное состояние, наоборот - в нулевое.

По срезу поступающего с выхода элемента И 9 импульса формирователь 14 импульсов обнуляет счетчик 16 и устанавливает в исходное (нулевое) состояние триггер 13.

Устройство готово к следующему циклу измерения искажений входного диcкpetнoгo сигнала.

Формула изобретения

Устройство для измерения искажений дискретных сигналов, содержащее первый формирователь импульсов, вход jKOToporo является входом устройства для измерения искажений дискретных сигналов, генератор импульсов, первый элемент И и последовательно соединенные первый счетчик, первый дешифратор и первый триггер, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности измерения пу.тем усреднения значений искажений, введены второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы И, второй и третий триггеры, второй формирователь импульсов, второй и-третий счетчики, первьш и второй элементы

5

0

5

5 Q .5

ИЛИ, второй дешифратор, коммутатор, индикатор и делитель, при этом вход первого формирователя импульсов соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, вторые входы которых соединены с выходом делителя, управляющие входы которого являются управляющими входами устройства для измерения искажений дискретных сигналов, информационный вход делителя соединен с выходом генератора импульсов и с первйм входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго триггера, первый вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов и со счетным входом второго счетчика, второй вход второго триггера соединен с соответствующим входом четвертого элемента И, с вторым входом вого триггера и с выходом переноса первого счетчика, суммирующий и вычитающий входы которого соединены соответственно с вькодом второго элемента И и с выходом первого элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом третьего элемента И и с выходом первого элемента И, подключенным к первым входам пятого и шестого элементов И, второй вход пятого элемен - та И соединен с третьим входом второго элемента И и с инверсным выходом первого триггера, второй вход шестого элемента И соединен с третьим входом третьего элемента И и с прямым выходом первого триггера, выход шестого элемента И подключен к вычитающему входу третьего счетчика, сум- 0 мирующий и обнулякяций входы которого соединены соответственно с выходом пятого элемента И и с выходом второго формирователя импульсов, подключенным к первому входу третьего триггера, прямые и инверсные выходы третьего счетчика подключены соответственно к первым и вторым информационным входам коммутатора, выходы переноса третьего счетчика подключены к соответствующим входам второго эле- мента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу третьего триггера, прямой выход которого подключен к первому-знаковому входу индикатора и к первому управляющему вкоду коммутатора, а инверсный выход третьего триггера подключен к второму знаковому входу индикатора и к второму

0

5

713273098

управляющему входу коммутатора, вы- мирователя импульсов, с выходом чет- ходы которого через второй дешифра- вертого элемента И и с обнуляющим тор подключены к информационным вхо- входом второго счетчика, выходы кодам индикатора, управляющий вход ко- торого соединены с соответствующими торого соединен с входом второго фор- j входами четвертого элемента И.

Изобретение относится к электросвязи. Цепь изобретения - повьппе- ние точности измерения путем усреднения значений искажений. Устр-во содержит генератор 1 импульсов, триггеры 2, 12 и 13, дешифраторы 3 и 19, формирователи 4 и 14 импульсов, эл- тыИ 5,7,8,9,10 и 11, счетчики 6,15 и 16, эл-ты или 17 и 18, коммутатор 20, индикатор 21 и делитель 22. В устр-ве измеряется величина искажений дискретного сигнала каждого из проходящих на его вход импульсов, состоящих из одиночного импульса или пачки импульсов, и суммируется заданное число результатов измерений. Затем получившаяся сумма усредняется и результат этих операций вьщается на выход, при этом учитывается знак искажения. Число измеряемых импульсов выбирается, исходя из оптимальных условий мажоритарного контроля. Цель достигается введением эл-тов И 7-11, триггеров 12 и 13, формирователя 14, счетчиков 15 и 16, эл-тов ИЛИ 17 и 18, дешифратора 19, коммутатора 20, индикатора 21 и делителя 22. 1 ил. ® (Л S го 13 21