Устройство для контроля состояния канала связи Советский патент 1988 года по МПК H04B3/46 

SxoS пуст

(Л

с

Jib СО 4ib СЛ СЛ

Изобретение относится к области связи. Цель изобретения - повьшение точности контроля. Цель достигается введением в устр-во блока 6 формирования стробирующих импульсов, многоразрядного элемента 12 задержки, накапливающего сумматора 18, реверсив- . него счетчика 20, мультиплексоров 35,

W

V

dw

36j блока 38 определения первых отсчетов, последовательно соединенных элемента И 13, одновибратора 14, сумматора 15 по модулю два, мультиплексора 37, последовательно соединенных компаратора (К) 31 и счетчика 9, последовательно соединенных К 32, счетчика 10, К 33 и элемента ИЛИ 24. В устр-ве осуществляется стробирование демодулированного сигнала, опредепя- ется вертикальный раскрыв глаз-диаграммы в определенных точках тактового интервала и происходит сложение полученных величин. Результат измере.-

1

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для контроля каналов связи.

Цель изобретения - повышение точности контроля.

На чертеже изображена электрическая функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит усилитель 1 с автоматическим регулированием усиления, демодулятор 2, блок 3 вьщеления тактовых импульсов, аналого-цифровой (преобразователь (АЦП) 4, многоразрядный эл,емент 5 задержки, блок 6 формирования стробирующих импульсов, блок 7 выделения одиночного импульса, первый 8, второй 9 и третий 10 счетчики, блок 11 отображения, многоразрядный элемент 12 задержки, элемент И 13, од новибратор 14, сумма тор 15 по модулю два, блок 16 усреднен ия, демульти- плексор 17, накапливаюпшй сумматор 18 вычитатель 19, реверсивный счетчик 20, первый 21, второй 22, третий 23 и четвертый 24 элементы ИЛИ, блок 25 переключений, первый 26 и второй 27 ключи, первый 28, второй 29 третий 30, четвертый 31, пятьй 32 и шестой 33 компараторы, датчик 34 кодов опорных уровней, первый 35, второй 36 и третий 37 мультиплексоры, блок 38 определения первых отсчетов, первый 39 и второй 40 регистры сдвига.

Устройство работает следуюгцим образом.:

Перед началом измерения блок 25 устанавливают в положение, соответствую

ния за сеанс усредняется и индицируется. Индицируемое число соответствует площади (или апертуре) глазка. Определяется горизонтальный раскрыв глаз-диаграммы на определенном уровне. На основе сравнения величины горизонтального раскрыва для верхней и для нижней части глаз-диаграммы вьфа- батывается сигнал коррекции выбранного уровня. Устр-во позволяет оценивать качество канала связи по величине апертуры глаз-диаграммы, т.е. учитываются и амплитудные и фазовые искажения сигнала. 1 ил.

10

5

35

25

щее используемому в данной системе передачи дискретной информации сигналу.

Предположим, что используется четырехуровневый сигнал и необходимо измерить раскрыв верхнего из трех глазков, В этом случае блок 25 устанавливают в первое положение, в результате чего в реверсивный счетчик 20 записывается код опорного уровня, соответствующий середине между значащими позициями верхнего глазка, который затем поступает на входы второго 29, четвертого 31 и пятого 32 компараторов и на вход третьего мультиплексора 37.

Модулированный сигнал, поступающий на вход усилителя 1 с информационного входа устройства, усиливается, а демодулируется демодулятором 2. Демо- дулированный сигнал подается на входы блока 3 выделения тактовых импульсов, аналого-цифрового преобразователя 4 и на управляющий вход усилителя 1. Усилитель 1 осуществляет автоматическое поддержание уровня сигнала на выходе демодулятора на заданном номинальном уровне, обеспечивая тем самым постоянство параметра заданного значения раскрыва,глазковой диаграммы. Выделенные блоком 3 тактовые импульсы устанавливаются с помощью элемента 5 задержки в середине единичного импульса или в центре глазковой диаграммы (ГД).Одновременно вьщеленные блоком 3 тактовые импульсы поступают и на вход блока,6 формирования стробирующих импулЬсов, на выходе которого после поступления каждого тактового импульса вырабатывается пачка из п импульсов с периодом, в п раз меньшим периода тактовых импульсов. При поступлении сигнала на Ьход пуска блок 7 выделения единично- го импульса вьщеляет один импульс с вькода элемента 5 задержки. Этим импульсом разрешается счет импульсов, в первом счетчике 8. Кроме того, этим же импульсом, подаваемым через тре- тий элемент ИЛИ 23, разрешается работа блока 38 определения первьк отсчетов. Под действием стробирующих импульсов АЦП 4 осуществляет опробыва- ние сигнала на выходе демодулятора 2. Код отсчета сигнала сравнивается во втором компараторе 29 с кодом уровня, соответствующим середине между значащими позициями сигнала. Если отсчет сигнала меньше onoRHoro уровня, то на выходе второго компаратора 29 появляется уровень логической 1, в противном случае - уровень логического О. Отсчеты входного сигнала с выхода АЦП 4, а также сигналы с выхода второ го компаратора 29 поступают на многоразрядный элемент 12 задержки, где задерживаются на полпериода тактовой частоты. В середине такта импульс с выхода элемента 5 задержки поступает на один вход элемента И 13, на другой вход которого поступают сигналы с выхода второго компаратора 29. С помощью элемента И 13 осуществляется анализ знака принятой посыпки. При приеме посылки, уровень которой в середине тактового интервала ниже опорного, на выходе элемента И 13 появляется импульс, кот.орьм запускает одновибра- тор 14, в результате чего на выходе последнего устанавливается уровень логической 1, который сохраняется на время одного такта. При приеме по- сьшки, уровень которой в середине такте выше опорного, импульс на вы- ходе элемента И 13 не появляется, в результате чего на выходе одновибра- тора 14 устанавливается уровень логического О. В середине такта (после определения знака принимаемой посылки) значения сигналов в отсчетные моменты времени и результаты сравнения их с опорным уровнем начинают появляться на выходе многоразрядного элемента 12 задержки. С помощью суммато- ра 15 осуществляется сравнение знака текущих отсчетов сигналов с выхода многоразрядного элемента 12 задержки со знаком посылки на данном тактовом

5 0 5 0 5 о 5

0

интервале, определенным по сигналу с выхода одновибратора 14. При их совпадении импульс на выходе элемента И 13 не появляется, в результате чего на выходе одновибратора 14 устанавливается уровень логического О. В середине такта (после определения знака принимаемой посыпки) значения сигналов в отсчетные моменты времени и результаты сравнения их с опорным :1 ровнем начинают появляться на выходе -многоразрядного элемента 12 задержки. ;С помощью сумматора 15 осуществляется сравнение знака текуЕцих отсчетов сигналов с выхода многоразрядного элемента 12 задержки со знаком посыпки на данном тактовом интервале, определенным по сигналу Q выхода одновибратора 14. При их совпадении на выходе сумматора 15 будет уровень логического О, под действием которого третий муьтиплексор 37 подключает к выходу первую группу входов, в результате чего значения сигналов с выхода второго многоразрядного элемента 12 выхода задержки поступят на вход демульти- плексора 17, который (в зависимости от знака посылки) под действием сигналов с выхода одновибратора 14 будет пропускать эти отсчеты на первую или ha вторую группу выходов. В случае, если отсчет сигналов будет противоположен знаку посыпки, то третий мультиплексор 37 подключит к выходу вторую группу входов и отсчет сигналов будет заменен значением опорного уровня сигнала . Таким образом,- на входы третьего компаратора 30 и первого мультиплексора 35 с первой группы выходов ° демультиплексора 17 будут поступать отсчеты посылок, лежащих выше опорного уровня, причем сами эти отсчеты тоже выще этого опорного уровня.

На входы первого компаратора 28 и второго мультиплексора 36 со второй группы выходов демультиплексора 17 будут поступать отсчеты посыпок, лежащих ниже опорного уровня, причем сами эти отсчеты тоже ниже этого уровня.

Блок 38 определения первых отсчетов на каждом интервале измерения, определяемом первьм счетчиком 8, анализирует знаки принимаемых посылок на основе сигнала с выхода одновибратора 14. При приходе первых на интервале, посыпок, лежащих выше и ниже первого уровня соответственно, на первом и втор ом выходе блока 38 определения

первых отсчетов появляется уровень логической 1, длительность которого равна длительйости тактового и нтерва- . ла. Эти сигналы, пройдя соответственно через первый 21 и второй 22 элементы ИЛИ, вызывают подключение выходов первого 35 и второго 36 мультиплексоров ко вторым группам входов, в результате чего отсчеты сигналов напер-jQ вьк тактовых интервалах под действием стробирующих импульсов записываются последовательно в первый 39 и второй 40 регистры сдвига. При приеме последующих посылок на данном интервале измерения на выходах блока 38 сохраняется уровень логического О и управление первым 35 и вторым 36 муль- .типлексорами осуществляется только по сигналам с выходов третьего 30 и вого 28 компараторов соответственно. Если поступивший с первой группы выходов демультиплексора 17 код отсчета меньше кода отсчета, находящегося в последней ячейке первого регистра 25 39 сдвига, то на выходе третьего компаратора 30 появляется уровень логический 1, который, пройдя через первый элемент ИЛИ 21, поступает на управляющий вход первого мультиплексо- pa 35 и вызывает подключение к его вькодам второй группы входов. При этом поступивший о счат сигналов поступает на вход первого регистра 39 сдвига и под действием импульса с вь:- хода блока 6 формирования стробирующих импульсов осуществляется сдвиг всей информации, хранящейся в первом регистре 39 сдвига, а в первую ячейку записывается код поступившего отсче- до та сигнала. Если поступивший с первой группы вьрсодов демультиплексора 17 код отсчета больше кода отсчета, находящегося в последней ячейке первого регистра 39 сдвига, то под действием .с сигнала уровня логического О с выхода первого элемента ИЛИ 21 первый мультиплексор 35 подключает к выходу первую группу входов и в первом регистре 39 сдвига осуществляется циклический сдвиг информации. Таким обра- зом, в ячейках первого регистра 39 сдвига происходит постепенное накопление минимальных значений отсчетов Сигналов, лежащих вьше опорного уровня в определенных точках тактового интервала, т.е. в конце цикла измерения в ячейках первого регистра 39 сдвига находятся отсчеты верхней границы выб50

Q о с

0

ранного глазка. Если поступивший со второй группы выходов демультиплексора 17 (.код отсчета больше кода отсче- Taj находящегося в последней ячейке второго регистра 40 сдвига, то на выходе первого компаратора 28 появляется уровень логический 1, который, пройдя через второй элемент ИЛИ 22, поступает на управляющий вход второго мультиплексора 36 и вызывает подключение к его выходам второй группы входов. При этом поступивший отсчет сигнала поступает на вход второго регистра 40. сдвига и под действием импульса с выхода блока 6 формирования стробирующих импульсов осуществляется сдвиг всей информации, хранящейся во втором регистре 40 сдвига, а в первую ячейку записывается код поступившего отсчета сигнала. Если поступивший со второй группы выходов демультиплексора 17 код отсчета меньше кода отсчета, находящегося в последней ячейке второго регистра 40 сдвига, то под действием ур.овня логического О с выхода второго элемента ШШ 22 второй мультиплексор 36 подключает к выходу первую группу входов и во втором регистре 40 сдвига осуществляется циклический сдвиг информации.

Таким образом, в ячейках второго регистра 40 сдвига происходит постепенное накопление максимальных значений отсчетов ситналов, лежащих ниже опорного уровня в определенных точках тактового интервала, т.е. в конце цикла измерения в ячейках второго регистра 40 сдвига находятся отсчеты нижней границы выбранного глазка.

В последнем такте интервала измерения на вькоде первого счетчика 8 устанавливается уровень логический 1 разрешающий работу блока 38 определения первых отсчетов и открывающий первый 26 и второй 27 ключи, через которые информация из первого 39 и второго 40 регистров сдвига поступает на входы вычитателя 19, с выхода которого разность кодов, соответствующая величине вертикального раскрыва глазка в определенньЕХ точках тактового интервала, поступает в накапливающей сумматор 18. Результат с выхода накап ливающего сумматора 18 поступает в блок 16 усреднения.

Результат вычисления с выхода блока 16 усреднения поступает в блок 11 отображения, который и инденцирует

число, соответствующее площади (или апертуре) глазка. Одновременно инфор- мация с выходов первого 26 и второго 27 ключей поступает на входы четвер- . того 31 и пятого 32 компараторов. При превьппении поступивошм отсчетом сигнала опорного уровня на выходе четвертого компаратора 31 появляется сигнал уровня логической 1, который разре- ю Ьает работу второго счетчика 9, подсчитывающего число отсчетов, величина которых больше опорного уровня. Если поступивший с выхода второго ключа 27 ртсчет сигнала меньше опорного уровня,15 то на выходе пятого компаратора 32 появляется уровень логической 1, который разрешает работу третьего счетчика 10, подсчитывающего число отсчетов, величина которых меньше опорного 20 нениые усилитель с автоматическим реуровня. После того, как все отсчеты из первого 39 и второго 40 регистров сдвига сосчитаются, с элемента 5 задержки поступает импульс, разрешаюгулированием удаления, демодулятор, блок выделения тактовых импульсов, элемент задержки, первый счетчик и третий элемент ИЛИ, последовательно

щий работу шестого компаратора 33, ко-25 соединенные аналого-цифровой преобра- торый сравнивает числа, полученные во втором 9 и третьем 10 счетчиках. Если опорный уровень с выхода реверсивного счетчика 20 совпадает с реальным уровнем максимального раскрыва глазка по 30 горизонтали, то на выходе шестого компаратора 33 появляется уровень логической под действием которого второй 9 и третий 10 счетчики сбрасываются. Если .опорный уровень с выхода реверсивного счетчика 20 меньше реального, то число, полученное во втором счетчике 9, будет больше числа в третьем счетчике 10 и под действием сигнала с выхода шестого компа35

40

зователь и второй компаратор, последовательно соединенные первый регистр сдвига и первый ключ, последовательно соединенные датчик кодов опорных уровней и блок переключений, последовательно соединенные блок усреднения и блок отображения, последовательно соединенные второй регистр сдвига и второй ключ, последовательно соединенные демультиплексор и третий компаратор, при этом выход демодулятора подключен к первому пходу аналого- цифрового Преобразователя и первому входу усилителя с автоматическим регулированием усиления, второй вход которого является информационным вхоратора 33 к коду опорного уровня, со40

зователь и второй компаратор, последовательно соединенные первый регистр сдвига и первый ключ, последовательно соединенные датчик кодов опорных уровней и блок переключений, последовательно соединенные блок усреднения и блок отображения, последовательно соединенные второй регистр сдвига и второй ключ, последовательно соединенные демультиплексор и третий компаратор, при этом выход демодулятора подключен к первому пходу аналого- цифрового Преобразователя и первому входу усилителя с автоматическим регулированием усиления, второй вход которого является информационным входержащемуся в реверсивном счетчике 20, прибавляется единица. Если опорный уровень с выхода реверсивного счетчика 20 больше реального, то число, за- . вого счетчика и другому входу третье- писанное во втором счетчике 9, будет меньше числа в третьем счетчике 10 и под действием сигнала с выхода шестого компаратора 33 от кода опорного уровня, содержащегося в реверсивном счетчике 20, отнимается единица. Одновременно сигнал с.любого выхода шестого компаратора 33 через четвертый элемент ИЛИ 24 осуществляет сброс второго 9 и третьего 10 счетчиков в нулевое состояние.

Таким образом, в устройстве постоянно осуществляется подстройка опорного уровня пол реальный уровень макдом устройства, вход пуска которого через блок вьщеления одиночного импульса подключен к другому входу перго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с другими входами первого и второго ключей, другой выхоп демуль- типлексора подключен к первому входу первого компаратора, о щ е е с я тем, что, с ния точности контроля, ны реверсивный счетчик.

55

т л и ч а ю - целью повыше- в него введенакапливающий сумматор, многоразрядный элемент задержки, блок формирования стробирую- тк импульсов, первый и второй мульти- плекс оры, блок определения первых отсчетов, последовательно соединенные элемент И, одновиОратор, сумматор по

симального раскрыва глазка по горизонтали. Измерение других глазков многоуровневых сигналов осуществляется аналогично при установке блока 25 в соответствующее положение.

Таким образом, устройство позволяет оценивать качество канала связи по величине апертуры глаз-диаграммы, т.е. учитываются и амплитудные и фазовые искажения сигнала.

Формула изобретения

Ус-тройство для контроля состояния канала связи, содержащее блок выделения одиночного импульса, вычитатель, первый компаратор, первый и второй элементы ИЛИ и последовательно соедигулированием удаления, демодулятор, блок выделения тактовых импульсов, элемент задержки, первый счетчик и третий элемент ИЛИ, последовательно

соединенные аналого-цифровой преобра-

зователь и второй компаратор, последовательно соединенные первый регистр сдвига и первый ключ, последовательно соединенные датчик кодов опорных уровней и блок переключений, последовательно соединенные блок усреднения и блок отображения, последовательно соединенные второй регистр сдвига и второй ключ, последовательно соединенные демультиплексор и третий компаратор, при этом выход демодулятора подключен к первому пходу аналого- цифрового Преобразователя и первому входу усилителя с автоматическим регулированием усиления, второй вход которого является информационным вхового счетчика и другому входу третье-

дом устройства, вход пуска которого через блок вьщеления одиночного импульса подключен к другому входу пер. вого счетчика и другому входу третье-

го элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с другими входами первого и второго ключей, другой выхоп демуль- типлексора подключен к первому входу первого компаратора, о щ е е с я тем, что, с ния точности контроля, ны реверсивный счетчик.

5

т л и ч а ю - целью повыше- в него введенакапливающий сумматор, многоразрядный элемент задержки, блок формирования стробирую- тк импульсов, первый и второй мульти- плекс оры, блок определения первых отсчетов, последовательно соединенные элемент И, одновиОратор, сумматор по

модулю два и третий мультиплексор, последовательно соединенные четвертый компаратор и второй счетчик, последовательно соединенные пятый компаратор третий счетчик, шестой компаратор и четвертый элемент ИЛИ, выход которого подключен к установочным входам второго и третьего счетчиков, счетные входы которых соединены с синхронизирующими входами первого и второго .регистров сдвига, с синхронизирующим входом аналого-цифрового преобразователя и выходом блока формирования стробирующих импульсов, вход которо- го подключен к выходу блока вьоделения тактовых импульсов, выход аналого- цифрового преобразователя подключен к первому входу многоразрядного элемента задержки, второй вход которого соединен с вькодом второго компаратора и первым входом элемента И, первый выход подключен к другому входу сумматора по модулю два, а второй выход подключен к второму входу третьего мультиплексора, третий вход которого соединен с другим входом второго компаратора, с первыми входами четвертого и пятого ко1 1параторов и с выходом реверсивного счетчика, а выход под- ключей к первому входу демультиплек- сора, второй вход которого соединен с выходом одновибратора и первым входом блока определения первых отсчетов, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента. ИЛИ, первый выход через последовательно соединенные первый элемент ИЛИ и первый

мультиплексор подключен к счетному входу первого регистра сдвига, а второй выход через последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, второй мультиплексор подключен к счетному входу второго регистра сдвига, выход которого подключен к второму входу второго мультиплексора и второму входу первого компаратора, выход которо- го подключен к другому входу второго элемента ИЛИ, третий вход второго мультиплексора соединен с другим выходом демультиплексора, первый выход которого подключен к второму входу первого мультиплексора, третий вход которого соединен с выходом первого регистра сдвига и вторым входом третьего компаратора, выход которого подключен к другому входу первого элемента ИЛИ, выход элемента задержки подключен к другому входу, блока вьще- ления одиночного импульса, к второму входу элемента И и второму входу шестого компаратора, третий вх:од которого соединен с выходом второго счетчика, а первый и второй выходы подключены к первьм и вторым входам реверсивного счетчика, третий вход которого соединен с выходом блока переключений, выход первого ключа подключен к второму входу четвертого компаратора и через последовательно соединенные вычитатель и накапливающий сумматор - к входу блока усреднения, выход второго ключа подключен к второму входу пятого компаратора и другому входу вьтитателя,