Устройство контроля качества вокодерных каналов Советский патент 1988 года по МПК H04B3/46 

ро

00

«А

ND

Изобретение относится к радиотехнике и повьпиает точность контроля. Устр-во содержит вычитающий блок 3, формирователь 4 испытательного сигнала, блок 7 эталонных напряжений и контролируемый вокодерный канал 9. Вновь введены блок 1 регистрации, анализатор 2 спектра, блек 5 управления, блок 6 аналоговых мультиплексоров, блок 8 сравнения. 5 ил.

VVV

дыход Фиг.1

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться при контроле систем вокодерной связи с диагностикой состояния каналов. г

Цель изобретения - повышение точности контроля.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предложенного устройства; на фиг. 2 - анализа- tO тор спектра; на фиг. 3 - формирователь испытательного сигнала; на фиг. 4 - блок управления; на фиг.5 - блок регистрации.

Устройство контроля качества воко- 15 дерных каналов содержит (фиг. 1) блок 1 регистрации, анализатор 2 спектра, вычитающий блок 3, формирователь 4 испытательного сигнала, блок 5 управления, блок 6 аналоговых муль-20 типлексоров, блок 7 эталонных напряжений, блок 8 сравнения, контролируемый вокодерный канал 9.

Анализатор 2 спектра содержит

Устройство работает следующим об разом.

Перед началом работы устройства на декадных переключателях 31-33 блока 4 (фиг.З) и переключателях 50-52 блока 5 (фиг .4)устанавливаются периоды Tf, тестирующих импульсов,

соответствующие частотам f,, . I

С приходом команды Пуск на выходе формирователя 15 блока 4 форми руется импульс, который приводит в исходное состояние первый и второй делители 25 и 27, первый и второй счетчики 23 и 26, генераторы 19 и 2 Этот же импульс, проходя элемент за держки 16, устанавливает первый и второй триггер 17.и 20 в единичное состояние, открывая первый и второй элементы И 18 и 21. С выхода второг элемента И 21 тактовая частота пост пает на вход первого счетчика 23 и вход элемента ИЛИ 22, с выхода кото

(фиг.2) масштабирующий блок 10, блок 25 Рого тактовые импульсы поступают в

канал. По заполнению последнего раз ряда первого счетчика 23, его выход ной сигнал устанавливает второй три гер 20 в нулевое состояние и открыв ет третий элемент И 24. Так формиру ется маркер начала контроля. Далее через открытый третий элемент И 24 последовательность тактовых импульсов поступает на первый делитель 25 частоты. Импульсная последовательность с частотой fn, с выхода перво го делителя 25 частоты поступает на .вход генератора 29, где генерируетс ПСП, следующая через элемент ИЛИ 2 на вход канала. Импульсная последовательность с выхода второго делите ля 27 частоты поступает на счетный вход второго счетчика 26, причем ко эффициент деления последнего пропор ционален времени Т корреляции взаим но-корреляционной функции. Выходные сигналы второго счетчика 26, воздей ствуя на управляющие входы блока 28 коммутируют выходы декадных переклю чателей 31-33 с входами первого делителя 25 частоты, изменяя тем самы частоту f„у, где у 2,2,..., Р (Р - количество заранее запланирова ных частот). Блок 30 служит для создания эталонных напряжений. С приходом Р-го импульса с выхода второг делителя 27 на вход второго счетчик 26 (фиг.З) с последнего разряда вто рого счетчика 26 подается сигнал на

II апериодических звеньев, масштабно суммирующий блок 12, блок 13 ключей, блок 14 интеграторов. Формирователь 4 испытательного сигнала содержит (фиг.З) формирователь 15 одиночного импульса, элемент задержки 16, первый триггер 17, первый элемент И 18, генератор 19 тактовых импульсов, второй триггер 20, второй элемент И 21, элемент ИЛИ 22, первый счетчик 23, третий элемент И 24, первый делитель 25 частоты, второй счетчик 26, второй делитель 27 частоты, блок 28 мультиплексоров, генератор 29 псевдослучайной последовательности (ПСП), блок 30 эталонных напряжений, декадные переключатели 31-33.

Блок 5 управления содержит (фиг.4) первый элемент И 34, инвертор 35, сумматор 36, детектор 37, генератор 38 тактовых импульсов, второй элемент И 39, первый счетчик 40, третий элемент И 41, элемент задержки 42, триггер 43, четвертьй элемент И 44, генератор 45 псевдослучайной последова- тельности (ПСП), первый делитель частоты 46, второй счетчик 47, второй делитель частоты 48, блок 49 цифровых мультиплексоров, переключатели 50-52.

Блок 1 регистрации содержит (фиг.5)регистры 53-55 последовательной записи, дещифраторы 56-58.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы устройства на декадных переключателях 31-33 блока 4 (фиг.З) и переключателях 50-52 блока 5 (фиг .4)устанавливаются периоды Tf, тестирующих импульсов,

соответствующие частотам f,, . I

С приходом команды Пуск на выходе формирователя 15 блока 4 формируется импульс, который приводит в исходное состояние первый и второй делители 25 и 27, первый и второй счетчики 23 и 26, генераторы 19 и 29 Этот же импульс, проходя элемент задержки 16, устанавливает первый и второй триггер 17.и 20 в единичное состояние, открывая первый и второй элементы И 18 и 21. С выхода второго элемента И 21 тактовая частота поступает на вход первого счетчика 23 и вход элемента ИЛИ 22, с выхода кото5 Рого тактовые импульсы поступают в

0 с 0

j

5

канал. По заполнению последнего разряда первого счетчика 23, его выходной сигнал устанавливает второй триггер 20 в нулевое состояние и открывает третий элемент И 24. Так формируется маркер начала контроля. Далее через открытый третий элемент И 24 последовательность тактовых импульсов поступает на первый делитель 25 частоты. Импульсная последовательность с частотой fn, с выхода первого делителя 25 частоты поступает на .вход генератора 29, где генерируется ПСП, следующая через элемент ИЛИ 22 на вход канала. Импульсная последовательность с выхода второго делителя 27 частоты поступает на счетный вход второго счетчика 26, причем коэффициент деления последнего пропорционален времени Т корреляции взаимно-корреляционной функции. Выходные сигналы второго счетчика 26, воздействуя на управляющие входы блока 28, коммутируют выходы декадных переключателей 31-33 с входами первого делителя 25 частоты, изменяя тем самым частоту f„у, где у 2,2,..., Р (Р - количество заранее запланирован-- ных частот). Блок 30 служит для создания эталонных напряжений. С приходом Р-го импульса с выхода второго делителя 27 на вход второго счетчика 26 (фиг.З) с последнего разряда второго счетчика 26 подается сигнал на

обнуляющий выход первого триггера 17 устанавливая его в нулевое состояние

С приходом маркера запуска и синхронизации (фиг.4) на вход открытого первого элемента И 34 блока 5 последний, проходя инвертор 35, складывается в сумматоре 36 с импульсами поступающими через открытый второй элемент И 39 от генератора 38. Полу- ченная разность в сумматоре 36 поступает на детектор 37, с выхода которого управляющее напряжение подается на управляющий вход генератора 38, причем генератор 38 и генератор 19 (фиг.З) генерируют одинаковую частоту. Детектор 37 осуществляет подстройку фазы генератора 38 блока 5. Количество импульсов маркера определяется емкостью счетчика 23 блока 4, равной емкости первого счетчика 40 блока 5L, причем количество импульсов маркера выбирается из условия оптимальной настройки генератора 38 блока 5.

По окончании подсчета импульсов маркера последний импульс через открытый третий элемент И 41 блока 5, приводит в исходное состояние блок 1 первый и второй делители 46 и 48, второй счетчик 47, генератор 45 блока 5. Этот же импульс, проходя элемент задержки 42 блока 5, устанавливает триггер 43 в единичное состояние, открывая четвертый элемент И 44. С выхода четвертого элемента И 44 последовательность тактовых импульсов поступает на первый делитель 46 частоты. Далее процесс формирования управляющих воздействий происходит аналогично процессам блока 4. По окончании контроля с выхода последнего разряда второго счетчика 47 блока 5 поступает импульс, обнуляющий триггер 43 и первый счетчик 40. Сигнал с выхода второго делителя 48 частоты выводится в канал с помощью блока 49.

С выхода блока 4 с частотой f, поступает на вход работающего контролируемого вокодерного канала 9, так что для момента времени можно записать

. z(t) 2(0 + x(t), (1)

где x(t) - рабочий сигнал канала 9; (t) - не коррелированное с сигналом x(t) испытательное (стимулирующее) кусочно

постоянное воздействие типа ПСП (например, М - последовательности) с нулевым математическим ожиданием и периодом, соответствующим времени корреляции Т взаимно-корреляционной функции.

При этом на выходе масщтабирующе- блока 10 (фиг.2) возникает сигнал, порциональный по величине

T-S,

y(t),

(2)

где q - временной масщтаб;

S - спектральная плотность мощности ПСП.

В результате воздействия сигнала (2) на вход блока II с постоянными времени

1

h-q J

1,2(п, (3)

где h определяется видом используемого для аппроксимации сигнала R.Jt) базиса ортонормированных на интервале о, функций

rSlHi (.)

Cf,(t) г-е

о Q с

5

0

где i 1,2,..., п, г ;j , hj - константы, на выходах блока 1I образуются реакции

У-, (t); (j 1 ,2,...,m).

Последние связаны с входным воздействием у (t) выражением

(t) Jy(t-i:) dC, j 1,2,...,m,

(5)

описывающим процессы на выходах линейных звеньев с импульсными переходными функциями

Т

qi(t) е ,(6)

Сигналы y:(t) масщтабно-суммирую- щего блока 12 (фиг.2) преобразуются согласно выражения

11

Vi(t) г; .y.(t), i l,2п. (7)

j

Напряжения, снимаемые с выходов масщтабно-суммирующего блока 12, проходя через блок 13 (фиг.2) модулируются кусочно-постоянным сигналом (t), поступающим с выхода генератора 45, фиг.4:

q(t)V.(t)-Siqn lt), ,2,...,n,

(8) +1, при (t) 0

( 1-1, при (t).O

(9)

Количество составляющих базиса jcp; (t)j выбирается, исходя из необхо димой точности аппроксимации импульс ной характеристики канала 9 k(t). Вид базисной системы (определяется необходимой точностью представления k(t) при малом п) и величины Т. меняются с помощью перестройки блока

Полученные таким образом сигналы на выходах блока 13 поступают на входы блока 14 (фиг.2), где преобразуют-10 (Фиг.2) переключателями 50-52

(фиг .4.) .

Полученные в момент времени 10) напряжения (14) далее вычитаются в

вычитающем блоке 3 из эталонных наУчит ывая сказанное, можно записать 15 Ряжений, хранящихся в блоке 7 и вы- соотношение, связывающее выходные сигналы анализатора 2 с входными сигналами анализатора 2, в виде

ся в соответствии с выражением

t

C;(t) J q;(t) dt, i 1 ,2n.

бирающиеся из него блоком 6 по управляющим сигналам с блока 5 согласно выражения:

Ci(t)

T-s; l j y(t- )4 ;() ° « ° ,2,..., n (11)

лс; с„„-c,

(15)

Полученная разность (15) поступает в блок 8, где сравнивается с допустимыми значениями ; , i 1,2,...,п, которые хранятся в блоке

Полученная разност ет в блок 8, где срав пустимыми значениями л 1,2,...,п, которые х

При описанном вьппе подобном воздействии (t) и времени анализа сигнала y(t) (соответствует времени кор-25 7, согласно выражения реляции функции Rnu(t) )

Т h-N-T

о

(12)

;

1, при I йС; I О, при IbC; I

где h 2, N5 51

T.,

- дчскретность пробного воздействия

(t);

С| - постоянные времени звеньев контролируемого вокодерного канала 9,

к 1 - количество звеньев, когда

обеспечивается в полосе частот контролируемого объекта равномерность спектральной плотности мощности N, при таких постоянных времени апериодических звеньев блока 11 (фиг. 2), что с допустимой погрешностью можно

пренебречь величинами

-2.

Л | У(е)е dT, j 1,2,...,m, (13)

в момент времени напряжения на

В блоке 1 фиксируются результаты

выходах ан тизатора 2 будут с доста- ° сравнения (19), которые имеют вид точной точностью отображать величины коэффициентов разложения С; взаимно- корреляционной функции R2(t) (им-ux-i--. Л у; ... . Дхп (20) пульсной переходной функции контролируемого вокодерного канала 9 k(t)

55

по базису Сц|;( t) .

При этом

(Т), ,2,..., п

(1)

Результаты сравнения (20) характеризуют состояние контролируемого вокодерного канала 9, причем инфорКоличество составляющих базиса jcp; (t)j выбирается, исходя из необходимой точности аппроксимации импульсной характеристики канала 9 k(t). Вид базисной системы (определяется необходимой точностью представления k(t) при малом п) и величины Т. меняются с помощью перестройки блока

Ряжений, хранящихся в блоке 7 и вы-

бирающиеся из него блоком 6 по управляющим сигналам с блока 5 согласно выражения:

лс; с„„-c,

(15)

.2, , П.

Полученная разность (15) поступает в блок 8, где сравнивается с допустимыми значениями ; , i 1,2,...,п, которые хранятся в блоке

7, согласно выражения

выражения

при I йС; I &С при IbC; I йС

Доп 1

(16)

АОП

По сигналам управления с блока 5, полученные результаты сравнения (1б) в блоке 8 записываются в блок 1.

Аналогично формируются значения для других значений частоты проб- иого воздейстгия f , j- 1 ,2 , . . . ,Р , где Р - количество частот тестирующих импульсов

i со

.)

У 1,2,..., Р; i 1,2,..., п.

uCjj.; Сэтал у; С у; ,

1, при |йСу; 1 i йСдоп ;

Ау:Ч

О, при |йс J.; I & С ДОП j;

(17)

(18) (19)

Результаты сравнения (20) характеризуют состояние контролируемого вокодерного канала 9, причем информация, снимаемая с регистров 53-55 с помощью дешифраторов 56-58(фиг. 5) при наличии статистических данных может показать место неисправности (неисправный элемент в вокодерном канале), а также характер неисправности.

Формула изобретения

Устройство контроля качества воко- дерных каналов, содержащее на передающей стороне формирователь испытательного сигнала, выход которого яв- ляется входом контролируемого воко- дерного канала, а на приемной стороне блок эталонных напряжений и вычитающий блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, на приемной стороне введены блок управления, блок аналоговых мультиплексоров, управляющий вход которого сое/5

17

динен с первым выходом блока управления, анализатор спектра, вход которого является выходом контролируемого вокодерного канала, а выходы подключены к первым входам вычитающего блока, и последовательно соединенные блок сравнения, первые входы которого соединены с выходом вычитающего блока, и блок регистрации, управляющий вход которого соединен с вторым выходом блока управления, третий выход и первый и второй входы которого соединены соответственно с управляющим в koдoм анализатора спектра, с входом анализатора и выходом блока эталонных напряжений, вторые и третьи выходы которого подключены соответственно к входам блока аналоговых мультиплексоров, выходы которого подключены к вторьм входам вычитающего блока, и к вторым входам блока сравнения.

.Г6

cpusZ

f(... ff..f «.f IT |tl7 te (f34e3

(Ц.(...(( ((U

j 1

ффсссффф ф

Ф«г.5

фф.. Ф