Устройство автоматического контроля каналов связи Советский патент 1987 года по МПК H04B3/46 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для автоматического контроля целестнос- ти каналов, исправности аппаратуры, остаточного затухания и уровня шумов возникающих в каналах звукового вещания .

Цель изобретения - повьшение достоверности контроля.

На чертеже представлена электрическая функциональная схема устройства автоматического контроля каналов связи.

Устройство автоматического контроля каналов связи содержит первый 1 и второй 2 блоки 1 и 2 коммутации, первый 3 и второй 4 сумматоры,,первый 5 и второй 6 детекторы, первый 7 и второй 8 блоки деления, первый 9 и второй 10 источники номинального напряжения, первый 11 и второй 12 аналого-цифровые преобразователи, первый-13 и второй 14 пороговые элементы, первый 15, второй 16, третий 17, четвертый 18 и пятый 19 элементы И, цифровой компаратор 20, согласующий усилитель 21, режекторньй фильтр 22, ключ 23, блок 24 формирования компенсирующего сигнала, элемент 25 задержки, элемент ИЛИ-НЕ 26, блок 27 контроля уровня шума, блок 28 сигнализации, дополнительный пороговый элемент 29, дополнительный ключ 30, дополнительный cyMMa-fop 31, первый 32 и второй 33 блоки памяти, блок 34 фильтров, переключатель 35 режимов, генератор 36 контрольного сигнала и блок 57 контроля остаточного затухания.

Устройство работа ет следующим образом.

По рабочему каналу связи на вход согласующего усилителя 21 поступают сигналы вещания, в паузы которых с помощью передающего устройства введен контрольный сигнал. С .выхода согласующего усилителя 21 сигналы вещания совместно с контрольными сигналами подаются на блок 34 фильтров, в котором происходит разделение сигнала вещания и контрольного сигнала и коммутация их на отдельные входы. Сигналы вещания с первого выхода блока 34 фильтров подаются на первый детектор 5, а контрольный сигнал - с второго выхода блока фильтра 34 на второй детектор 6. Проде- тектированный сигнал вещания с вы

f

0

5

хода первого детектора 5 проходит на первьй вход первого блока 7 деления. На второй вход блока 7 деления приходит от первого источника номинальных напряжений 9 сигнал, соответствующий нормальному уровню вещательного сигнала в канале.

Контрольный сигнал с второго выхода блока 34 фильтров поступает -на первый вход второго блока 8 деления, на второй вход которого от второго источника 10 номинальных напряжений приходит сигнал, соответствующий нормальному уровню контрольного сигнала в канале.

С выходов первого 7 и второго 8 блоков деления результаты деления подаются через аналого-цифровые преобразователи 11 и 12 на входы цифрового компаратора 20, причем нормированное значение сигнала вещания проходит на первый вход, а нормированное значение контрольного сигнала - на второй вход цифрового компаратора 20. Одновременно результаты деления с выходов блока 7 и 8 деления поступают на пороговые элементы 13 и 14. Порог срабатьшания порогового элемента 13 равен величине, которая соответствует отношению нормального по уровню сигнала из канала к уровню сигнала от первого источника 9 номинального напряжения, т.е. 1. Порог срабатывания порогового элемента 14 равен величине, которая соот- . ветствует отношению нормального контрольного сигнала из канала к сигналу от второго источника 10 номи-г.-: нального напряжения, т.е. 1. В случае, когда канал связи и аппаратура исправны, результаты деления в блоках 7 и 8 делений, имеют одинаковую величину. Так как сигналы имеют оди- g наковую величину, то на выходе .цифрового компаратора 20 появляется сигнал 1. Если сигнал на первом его входе меньше сигнала на втором входе, то на втором выходе будет сигнал 1, а на остальных выходах - О. Если сигнал на втором входе меньше сигнала на первом входе, то на первом выходе будет сигнал 1, а на втором и третьем - О.

Одновременного с появлением сигнала 1 на третьем выходе цифрового компаратора 20 срабатывают пороговые элемент 13 и 14, так как сигналы вещания и контрольный сигнал находят0

5

0

0

5

ся в норме, и на их выходах появляется напряжение 1, которое подается на входы первого элемента И 15. В результате на выходе элемента И 15 появляется сигнал 1, который проходит на первый вход элемента И 18. На второй вход элемента И 18 с третьего выхода цифрового компаратора 20 поступает сигнал 1. В результате на выходе элемента И 18 появляется сигнал 1. Сигнал 1 с выхода элемента И 18 является сигналом блокировки, который через входы управления блокирует блок 37 контроля остаточного затухания, блок 27 контроля уровня шума, коюч 23, а через элемент 25 задержки - блок 24 формирования компенсирующего сигнала. I

Таким образом, сигналы звукового вещания совместно с контрольным сигналом, проходя через согласующий усилитель 21, второй сигнальный вход блока 2 коммутации и сумматор 4, подаются на последующий пункт контроля . При этом другие входы блока 2 коммутации закрыты. Так как путь прохождения у контрольного сигнала такой же как и у вещательного сигнала, то реализуется принцип сквозного контроля канала связи и аппаратуры. При появлении в программе вещания модуляционных пауз результат отношения сигнала из канала и сигнала от первого источника 9 номинального напряжения меньше заданного порога срабатывания в пороговом элементе 13

Поэтому на его выходе будет сигнал О. Сигнал О также появляется и на третьем выходе цифрового компаратора 20, так как результаты деления в блоках делений 7 и 8 разной величины. На выходе порогового элемента 14 появляется сигнал 1, так как введенный в модуляционную паузу контрольный сигнал в рассматриваемом случае исправного канала имеет нормальную величину. Следовательно, на выходе элемента И 15 будет сигнал О. Этот сигнал с выхода элемента И 15 поступает на первый вход элемента И 18, на второй вход которого с третьего выхода цифрового компаратора 20 подается сигнал О. Сигналы О с выхода элемента И 18 и с первого выхода цифрового компаратора 20, а также сигнал 1 со второго выхода цифрового компаратора 20

на входы элемента ИЛИ результате на выходе элемен0

0

5

проходят НЕ 26. В та ИЛИ-НЕ 26 появляется сигнал О.

Сигнал 1 со второго выхода цифрового компаратора 20 поступает на третий вход элемента И 16. Но, так как сигналы от блока 37 контроля остаточного затухания и блока 27 контроля уровня шума не поступят на первый и второй входы элемента И 16, то сигнализация о неисправности в блоке сигнализации 28 не сработает. Таким образом исключается сложная 5 подача информации в блоке 28 сигнализации до окончания периода контроля.

Появление на выходе элемента И 18 сигнала 6 означает снятие блокировки с блоков 37 контроля остаточного затухания и контроля уровня шума 27 и с ключа 23. После снятия блокировки осуществляется контроль остаточного затухания и уровня шума.хОста- точное затухание контролируется по уровню контрольного сигнала, приходящему с предьщущего пункта контроля по каналу связи. Чтобы контрольный сигнал не влиял на результа- 0 ты контроля уровня шума, сигнал на. вход блока 27 контроля уровня шума подается с выхода режекторного фильтра 22, подавляющего контрольный сигнал.

Сигнал снятия блокировки открывает ключ 23 и через элемент 25 задержки включает блок 24 формирования компенсирующего сигнала. Элемент 25 задержки предотвращает включение компенсации во время коротких модуляционных пауз, например между словами и одной фразе.

Контрольный сигнал и шумы, приходящие из канала во время пауз, с выхода согласующего усилителя 21, проходя через блок формирования компенсирующего сигнала 24 и через открытый ключ 23, подаются на: второй вход сумматора 3, где складываются в противофазе с сигналами, непосредственно приходяш ми с выхода согласующего усилителя 21, В результате к потребителю с выхода сумматора 3 через блок 1 коммутации подается вещательный сигнал, в модуляционных и технологических паузах которого отсутствует контрольный сигнал, помехи и шумы, поступающие от предьщущего участка тракта.

5

0

5

0

5

при ухудшении качества канала связи (например, при увеличении остаточного затухания) сигнал вещания и контрольный сигнал искажены одинаково. Поэтому результаты отношений сигналов на выходах блоков деления 7 и 8 имеют одинаковую величину. Отношения сигналов, проходя через аналого-цифровые преобразователи 11 и 12 на входы цифрового компаратора 20, дают на его третьем выходе сигнал 1. Поскольку подаваемые из канала сигналы в рассматриваемом случае отличаются от нормальных сигналов, пороговые элементы 13 и 14 не срабатывают и на их выходах появляется сигнал О. Б результате на выходе элемента И 15 будет сигнал О. Этот сигнал совместно с сигналом с третьего выхода цифрового компаратора 20 дает на выходе второго элемента И 18 сигнал О, который подается на вход элемента ИЛИ-НЕ 26. На два других входа этого элемента поступают с первого и второго выхода цифрового компаратора 20 сигналы О. В результате на выходе элемента ШШ-НЕ 26 появляется сигнал 1.

При ухудшении параметров аппаратуры или выходе ее из строя результаты деления на Ьыходах блоков делений 7 и 8 отличаются друг от друга. Если отличается от нормы вещатель- НЬ1Й сигнал, то на выходе порогового элемента 13 появляется сигнал О, а на выходе порогового элемента 14 - сигнал 1, так как этот сигнал находится в пределах нормы. Поэтому при пЬдаче на входы цифрового компаратора 20 его сигналов с пороговых элементов 13 и 14 они дают на выходе сигнал 1 и наоборот, если вещательный сигнал в норме, а контрольный - нет, то на первом выходе цифрового компаратора 20 появляется сигнал 1, а на остальных выходах - сигнал О.

В обоих рассмотренных случаях сигналы с первого и второго йыхода циф- компаратора 20 и с выходов пороговых элементов 13 и 14 при прохождении через элементы И 15, 18 дают на выходах этих элементов сигнал О.

Появление сигнала О на выходе элемента И 18 означает снятие блокировки с блока 37 контроля остаточно634926

го затухания и блока 27 контроля уровня шума. По окончании контроля сигналы с выходов этих блоков подаg ются на элементы И 19, 16 и17, а также на блок 28 сигнализации. В случае ухудшения качества канала на элемент И 19 поступает сигнал 1 с выхода элемента ИЛИ-НЕ 26, а при

10 ухудшении параметров аппаратуры

предьщущего участка или выхода ее из строя сигнал 1 подается на элементы И 16 и 17с первого и второго цифрового компаратора 20. С выходов

15 элементов И 19, 16 и 17 сигналы поступают на блок 28 сигнализации, происходит детализированная засветка неисправности. Одновременно (в случае завьш1ения уровня шумов) с блока

20 27 контроля уровня шума, управляющий сигнал подается на первый вход дополнительного сумматора 31 и через него на первьй вход блока 32 памяти. При завышении остаточного затухания с

25 блока 37 контроля остаточного затухания управляющий сигнал поступает на второй вход дополнительного сумматора 31, ас него - на первый вход блока 32 памяти. Этот же сигнал по- .

30 дается на вход дополнительного порогового элемента 29 и вход дополнительного ключа 30. Однако с выхода дополнительного ключа 30 сигнал с данном случае отсутствует, так как уровень сигнала с блока 37 контроля остаточного затухания выше порога срабатывания дополнительного порогового элемента 29, который, сработав, блокирует дополнительный ключ 30. Таким образом, при завышении ос35

40

45

50

55

таточного затухания или уровня шума на первый блок 32 памяти приходит сигнал, который переводит его в рабочее состояние.

С выхода блока 32 памяти подается сигнал на первый вход управления блока 2 коммутации и вход управления генератора 16 контрольного сигнала. Второй сигнальный вход блока 2 коммутации в этом случае закрывается, а его третий сигнальный вход открывается, и через блок 2 коммутации вещат.ельный сигнал проходит на вход сумматора 4 непосредственно с выхода согласующего усилителя 21. В этом вещательном сигнале отсутствует контрольный сигнал, поступающий с предыдущего .участка тракта, так как он подавлен. Одновременно с подачей

управляющего сигнала на второй блок 2 коммутации первый блок 32 памяти запускает генератор 36 контрольного сигнала. С выхода генератора 36 контрольного сигнала, сигнал проходит на второй вход второго сумматора 4 и далее без изменений поступает в канал, т.е. происходит регенерация контрольного сигнала, подавленного ранее с первого сумматора 3. Таким образом, устройство автйматически переходит из сквозного контроля на поучастковый. Если остаточное затухание превысит величину 12 дБ, что означает аварию канала, с блока 37 контроля остаточного затухания поступает сигнал на вход дополнительного порогового элемента 29 с уровнем ниже его порога срабатывания, При этом снимается блокировки с дополнительного ключа 30 и с его выхода подается управляющий сигнал на второй блок 33 памяти. Одновременно с выхода дополнительного сумматора 31 приходит управляющий сигнал на вход первого блока 32 памяти, с выхода которого подается сигнал на первый вход управления блока 2 коммутации и вход управления генератора 36 контрольного сигнала. Второй сигнальный вход закрывается. Сигнал с выхода блока 33 памяти через управляющий вход блока 1 коммутации и второй вход управления блока 2 коммутации производит их дополнительную коммутацию. При этом закрывается и третий сигнальный вход блока 2 коммутации, а открывается его первый вход. В блоке 1 коммутации закрывается его второй сигнальный вход, а открывается первый. В этом случае сигналы вещания поступают на блок 2 коммутации и дальше на второй сумматора 4 не с рабочего канала через согласующий усилитель 21, ас резервного канала. К потребителю сигнал подается через первый вход блока 1 коммутации также с резервного канала Поскольку с резервного канала сигнал вещания подается без контрольного сигнала, то через второй сумматор 4 в канал вводится контрольный сигнал в соответствии с режимом поучастко- вого контроля, когда от генератора 36 контрольного сигнала сигнал вводится в программу вещания.

Переход со сквозного на поучастковый контроль производится автоматически при ухудшении качества канала. При аварийном состоянии рабочего канала при неисправности аппаратуры устройство автоматически переходит на работу от резервного канала, сохраняя режим поучасткового контроля. При необходимости переход со сквозного на поучастковый контроль (не

0 дожидаясь ухудшения качества канала) осуществляют вручную с помощью переключателя 35 режимов путем подачи сигнала на второй вход блока 32 памя- ти. После восстановления рабочего

5 состояния аппаратуры или канала связи на выходе элемента И 18 появляются сигнал 1, который, подаваясь на вторые управляющие входы блоков 32 и 33 памяти, возвращает блоки и

Q связанные с ними элементы в исходное состояние. Таким образом, устройство возвращается в режим работы с исправной аппаратурой и каналом связи.

5 Формула изобретения

Устройство автоматического контроля каналов связи, содержащее генератор контрольного сигнала, первый

0 детектор, первый и второй пороговые элементы, элемент задержки, блок формирования компенсирующего сигнала, блок сигнализации, переключатель режима, последовательно соединенные ключ, первый сумматор и первый блок коммутации, последо вательно соединенные согласующий усилитель, режек- торный фильтр, блок контроля уровня шума, дополнительный сумматор, пер0 вый блок памяти, второй блок коммутации и второй сумматор, последовательно соединенные блок контроля остаточного затухания, дополнительный пороговый элемент, дополнительный ключ и второй блок памяти, выход которого подключен к первому входу первого блока коммутации и второму входу второго блока коммутации, второй вход первого блока коммутации объединен с третьим входом второго блока коммутации и является первым входом устройства, первым выходом которого является выход первого блока коммутации, а вторым выходом является выход второго сумматора, вторым входом устройства является вход согласующего усилителя, выход которого подключен к первому входу блока формирования компенсирующего сигна5

5

0

5

i

ла, к первому входу блока контроля остаточного затухания, к второму входу первого сумматора и к четвертому входу второго блока коммутации, пятый вход которого соединен с третьим входом первого блока коммутации, с выходом первого сумматора, первый вход ключа соединен с вторым входом блока контроля уровня шума, с входом элемента задержки и с вторым входом блока контроля остаточного затухания, выход которого .подключен к другому входу дополнительного ключа, к второму входу дополнительного сумматора и к первому входу блока сигнализации, второй вход кото рого соединен с выходом блока контроля уровня шума, второй вход первого блока памяти соединен с переключателем режимов работы, а третий .вход соединен с вторым входом второго блока памяти, отличающееся тем,, что, с целью повьше- ния достоверности контроля, введены первый, второй и третий элементы И и последовательно соединенные первый источник номинального напряжения первый блок деления, первый аналого- цифровой преобразователь и последовательно соединенные блок фильтров, второй детектор, второй блок деления второй аналого-цифровой преобразователь, цифровой компаратор, четвертый элемент И, элемент ИЛИ-НЕ и пятый элемент И, выход которого подключен к третьему входу блока сигнализации, вход блока фильтров соединен с выходом согласующего усилителя, другой выход через первый детектор подключен к другому входу первого

Редактор Т.Лазоренко Заказ 6382/55

Составитель Б.Комалягин

Техред М.Ходанич Корректор С.Черни

Тираж 636Подписное

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.

10

15

20

J492I

блока деления, выход которого через последовательно соединенные первый пороговый элемент и первый элемент g И подключен к другому входу четвертого элемента И, выход второго блока деления через второй пороговый элемент подключен к другому входу первого элемента И, выход второго источника номинального напряжения - подключен к .другому входу второго блока деления, выход первого аналого-цифрового преобразователя подключен к второму входу цифрового компаратора, второй выход которого подключен к первому входу второго элемента И и к второму входу элемента ИЛИ-НЕ, третий выход подключен к третьему входу элемента ИЛИ-НЕ и к первому входу третьего элемента И, второй вход.которого объединен с вторыми входами второго и пятого элементов И и соединены с выходом блока контроля остаточного затухания, вы- 25 ход блока контроля уровня шума подключен к объединенным третьим входам второго, третьего и пятого элементов И, выход первого блока памяти через генератор контрольны сигналов подключен к второму входу второго сумматора, а третий вход соединен с выходом четвертого элемента И и через элемент задержки подключен к второму входу блока формирования компенсирующего сигнала , выход которого подключен к второму вхо- . ду ключа , выходы второго и третьего элементов И подключены соответственно к четвертому и пятому входам блока сигнализации.

30

35

40

Изобретение относится к радиотехнике и м.б. использовано для контроля и исправности аппаратуры, остаточного затухания и уровня шумов, возникающих в каналах звукового вещания. Изобретение позволяет повысить достоверность контроля. С этой целью в устр-во введены три элемента И 15-17 и последовательно соединенные первый источник номинального напряжения 9, первый блок деления (БД) 7, первый АЦП 11 и последовательно соединенные блок фильтров 34, второй детектор 6, второй БД 8, второй АЦП 12, цифровой компаратор 20, четвертый элемент И 18, элемент ИЛИ-НЕ 26 и пятый элемент И 19. 1 ил. (Л