Устройство для автоматической коррекции искажений амплитудно-частотных характеристик составного тракта систем передачи информации Советский патент 1990 года по МПК H04B3/04 

Изобретение относится к технике электросвязи и может быть использовано для автоматической коррекции искажений амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) составных сетевых трактов систем передачи с частотным разделением каналов.

Цель изобретения - сокращение времени настройки АЧХ составного тракта путем одновременной настройки АЧХ каждого участка прямого и обратного направлений составного тракта связи без перерыва передачи информации.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства для автоматической коррекции искажений АЧХ составного трак.та систем передачи информации; на фиг.2 - структурная электрическая схема устройства; на фиг.З и 4 - временные диаграммы работы блоков синхронизации соответственно транзитных и приемной станций. Устройство для автоматической коррекции искажений АЧХ составного тракта систем передачи информации содержит передающую станцию 1, (N-2) транзитных станций 2, приемную станцию 3, первый участок 4 составного тракта связи и последующие его участки 5, корректоры 6, блоки 7 согласования, синтезаторы 8, приемники 9 прямого направления тракта связи, приемники 10 обратного направления тракта связи, блоки 11 синхронизации, блоки 12 анализа, блоки 13 регуляторов, блоки 14 управления.

Каждый из приемников 9 и 10 содержит модулятор 15, фильтр 16 промежуточной частоты, выпрямитель 17.

Каждый из блоков синхронизации содержит первьй счетчик 18 импульсов, первый переключатель 19, мультивибратор 20, одновибратор 21, элемент ИЛИ 22, блок 23 сравнения,второй счетчик 24 импульсов, первый элемент И 25, второй элемент И 26, элемент НЕ 27, компаратор 28.

Блок 12 анализа содержит второй переключатель 29, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 30, блок 31 обработки, состоящий из регистра 32,

арифметико-логического устройства

(АЛУ) 33, постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 34.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии по прямому

и обратному направлениям составного тракта связи осуществляется передача информации, регулировка корректоров 6 не происходит и синтезаторы 8 на всех станциях находятся в первом

положении.

В соответствии с табл.1 это озна- .чает, что на сигнальном выходе соединенного с блоком 7 согласования прямого и обратного направлений тракта частоты f° отсутствуют, на первом гетеродинном выходе присутствует частота f J (опорная), а на втором - fk (при условии генерирования синтезатором последовательно К дискретных частот). В приемниках 9-и 10 промежуточная частота может появиться только тогда, когда сигнальная и гетеродинная частоты имеют одинаковый порядковый номер, т.е. fnpoM. - fг - fc

A J

При ухудшении качества передачи

информации и при замене отдельного или нескольких участков тракта при выходе их из строя на другие участки тракта секции технического обслуживания (СТО) всех станций принимают решение о необходимости регулировки корректоров 6. Поэтому от блоков 14 управления на каждой станции по магистрали интерфейса передается код в блок 23 сравнения кода, управляющий сигнал на первьй переключатель 19 в зависимости от вида станции: передающая станция 1 (положение переключателя 19 устанавливается противоположным изображению на фиг.2), транзитная 2 и приемная 3 станции (положение переключателя 19 устанавливается такое, как изображено на фиг.2),

а после этого подается сигнал Пуск на мультивибратор 20. Код станции задается в зависимости от-порядкового номера данной станции по прямому направлению тракта связи, начиная с передающей станции 1 (код 0). Код транзитных станций (от 1 до N-2), код приемной станции 3 (N-1) при N всего станций на тракте.

В табл.1 показано, какие дискретные частоты генерируются на выходах синтезатора 8 в зависимости от сигнала на соответствующем управляющем входе, в табл.2 приводятся сигналы на управляющих входах синтезаторов 8 всех станций в зависимости от порядкового номера импульса мультивибратора 20 на передающей станции 1.

Как видно из табл.1 и 2, порядок следования частот на сигнальном и гетеродинных выходах должен быть взаимно сдвинут между собой. В результате действия сигнала Пуск только на передающей станции 1 запускается мультивибратор 20, который- выдает первый импульс, переключающий первый счетчик 18 на этой станции с первого во второе положение, что приводит к появлению номиналов частот на выходах синтезатора 8 этой станции в соответствии с вторым номером управляющего входа синтезатора 8 табл.1. Положени синтезаторов 8 других станций то же, что в исходном положении (см. табл.2 при первом импульсе мультивибратора 20). Это означает, что в прямом направлении составного тракта подается частота f(, а в обратном направлении тракта никаких частот не подается .

i

Поскольку в приемники 9 транзитной 2 и приемной 3 станций на гетеродинные входы модуляторов 15 подается от второго гетеродинного выхода синтезатора 8 частота f , на выходах этих приемников 9 появляется выпрямленный сигнал промежуточной частоты. Следовательно, на выходах компараторов 28 обеих станций появляются сигналы 1 (линия а на диаграммах фиг.З и 4), соответствующие частоте f,, а так как счетчики 18 находят- (ся в первом положении, то сигналы 1 с первых выходов этих счетчиков поступают на входы элементов НЕ 27 и вторые входы элементов И 25. Поэтому только на выходе элементов И 25 появляются сигналы f. Следовательно, на входах вторых счетчиков 24 появляются сигналы 1, но переключение вторых счетчиков 24 не происходит, так как их переклю

5558726

чение осуществляется при попадании

сигнала 1.

Через определенный промежуток времени на передающей станции 1 вто-1 рой сигнал мультивибратора 20 осуществляет переключение первого счетчика 18 в следующее положение, при этом появляется сигнал на третьем управляющем входе синтезатора 8 передающей станции 1 (табл.2). При таком управляющем сигнале на выходах синтезатора 8 передающей станции 1 генерируется частота в соответствии с табл.1 для третьего управляющего

10

35

входа синтезатора 8. Это означает, что по прямому направлению составного тракта передается частота f,, а приемник 10 на передающей станции

20 1 готов к приему частоты f{..Исчезновение частоты f в прямом направлении тракта приводит к переходу сигналов из 1 в О на выходах компараторов 28 приемной и транэит25 ных станций. Это в свою очередь переводит сигнал из 1 в О на выходе вторых счетчиков 24, что приводит к переключению вторых счетчиков 24., и на их выходах появляется код, со3Q ответствующий первому номеру (линия б на фиг.З и 4).

Поскольку в блок 23 сравнения кода на транзитной станции 2 введен код, соответствующий первому номеру, а в блок 23 сравнения кода приемной станции 3 введен код, соответствующий (N-1) номеру (N - число станций на тракте), то на выходе блока 23 сравнения кода транзитной стан4Q ции 2 сигнал из 1 переходит в О, а на выходе блока 23 сравнения кода приемной станции 3 остается сигнал

II «П

Появление на выходе блока 23 сравнения кода транзитной станции 2 сигнала О переводит к появлению на выходе элемента ИЛИ 22 сигнала О, что обеспечивает переключение первого счетчика 18 на транзитной станции 2 в следующее положение, т.е. на синтезатор 8 этой станции подается управляющее напряжение на второй управляющий вход. Это означает, что данный синтезатор 8 генерирует частоты в соответствии с табл.1 для второго управляющего входа синтеза- . тора 8. Следовательно,по прямому направлению тракта связи передаются частоты fj от транзитной станции 2 и

45

50

55

Ъ

от передающей станции 1, а по обратному

направлению тракта связи передается частота f, от транзитной станции 2. Частота ft по обратному тракту принимается приемником 10 передающей станции 1. После переключения синтезатора 8 на транзитной станции 2 во второе положение приемником 9 принимается частота f, следова- тельно, на выходе компаратора 28 этой станции появляется сигнал 1. Это в свою очередь приводит к появлению сигнала 1 на выходе элемента И 26, так как на его второй вход подается сигнал 1 от элемента НЕ 27. Поэтому на выходе элемента ИЛИ 22 появляется также сигнал 1. Однако переключение первого счетчика 18 не происходит, так как счетчик переклю- чается только при переходе сигнала из 1 в О (линия в на фиг.З). Через определенный промежуток времени на передающей станции 1 третий сигнал мультивибратора 20 осуществляет пере ключение первого счетчика 18 в следующее положение, при этом появляется сигнал на четвертом управляющем входе синтезатора 8 этой станции (табл.2).

При таком управляющем сигнале на выходах синтезатора 8 этой станции генерируются частоты в соответствии с табл.1 для четвертого управляющего входа синтезатора 8. Это означает,

что по прямому направлению составного тракта передается частота f j о передающей станции 1, а приемник 10 на передающей станции готов к приему частоты Јг. Исчезновение частоты f2 в прямом направлении тракта приводит к переходу сигналов из 1 в О на выходах компараторов 28 приемной 3 и транзитных 2 станций. При этом на транзитной станции 2 на выходе элемента И 25 сигнал О, так как на первом входе этого элемента И 25 находится сигнал от первого выхода первого счетчика 18, а на выходе элемента И 26 сигнал 1 переходит в сигнал О, следовательно, на выходе элемента ИЛИ 22 появляется сигнал О, что приводит к переключению первого счетчика 18 в следующее третье положение (линия г на фиг.З).

При таком управляющем сигнале на выходах синтезатора 8 транзитной станции 2 генерируется частота в

Q j 0 5 0

5

0

5

0

5

соответствии с табл.1 для третьего управляющего входа синтезатора 8. Это означает, что по прямому направ лению составного тракта передается частота fс, а приемник Ю на транзитной станции 2 принимает частоту f ( по обратному направлению тракта от следующей транзитной станции по тракту, так как на следующей транзитной станции (код 2) два раза происходит исчезновение частоты fЈ по прямому направлению тракта (сначала от передающей станции, затем от первой транзитной станции), что приводит к переключению счетчика 18 на этой станции во второе положение по тому же принципу, что и для первой транзитной станции при переходе счетчика 18 во второе положение.

На приемной станции 3, поскольку ее код (N-1), переключение счетчика 18 не происходит, и синтезатор 8 выдает частоты в соответствии с табл.1 для первого управляющего входа. Но при этом счет числа пропаданий частоты f по прямому направ- , лению тракта производится счетчиком 24 (фиг.4).

Каждый последующий импульс муль- . тивибратора 20 на передающей станции 1 переключает синтезатор 8 на этой станции, что в свою очередь приводит к переключению синтезаторов 8 на других транзитных станциях в соответствии с принципом, описанным выше. Тем самым на каждом участке тракта (в прямом и обратном направлениях постепенно проходят все частоты для контроля АЧХ.

Переключение частот происходит до тех пор, пока на передающей станции 1 не появляется k-й импульс мультивибратора 20, который устанавливает первый счетчик 18 на этой станции в (k-H) последнее положение, при

этом синтезатор 8 генерирует следул/

кзщие частоты (в соответствии с

табл.1): fK - на сигнальном выходе, f к - на втором гетеродинном выходе и отсутствует частота на первом гетеродинном выходе, так как для этого выхода завершился полный цикл переключения k частот.

Следовательно, по прямому направлению тракта от передающей станции 1 передается частота fЈ, что приводит к появлению на выходе компаратора

28 на транзитной станции 2 сигнала 1 (линия д на фиг.З).

Последующий (k+1) импульс мультивибратора 20 на передающей станции( 1 переводит синтезатор 8 на Зтой s станции в первое (исходное) положение, т.е. частота fЈ от передающей станции 1 исчезает. При этом переход сигнала из 1 в О с последнего выхода первого счетчика 18 передающей станции 1 через переключатель 19 попадает на вход блокировки мультивибратора 20, что приводит к прекращению подачи импульсов мультивибратора 20 на вход первого счетчика 18, и счетчик 18 больше не переключается до тех пор, пока опять не придет от блока 14 управления сигнал Пуск. Исчезновение частоты f от передающей станции 1 приводит к переходу сигнала 1 в О на выходе компаратора 28 транзитной станции 2 (линия е на фиг.З), в результате чего первый счетчик 18 переключается и на последнем (k+1) управляющем выходе его появляется сигнал 1, который запускает одновибратор 21, что приводит к появлению сигнала 1 на выходе элемента ИЛИ 22 (линия ж на фиг.З). При этом на выходе синтезатора 8 транзитной станции 2 генерируется частота в соответствии с (k+1) положением табл.1, т.е. последняя сигнальная частота f. После окончания импульса 1 одновибратора 21 на транзитной

станции 2 (линия з на фиг.З) происходит перемена сигнала из 1 в О на выходе элемента ИЛИ 22, а это в свою очередь приводит к переключению первого счетчика 18 в первое (исходное) положение.

Появление 1й на первом выходе счетчика 18 приводит к сбросу счетчика 24 в нулевое положение (код 0), переходу сигнала из 1 в О на выходе элемента НЕ 27 и переходу сигнала из О в 1 на выходе блока 23 сравнения кода (линия и на фиг.З) Таким образом, блок 11 синхрониза- ции на транзитной станции 2 устанавливается в исходное положение. Аналогично устанавливаются в исходное положение другие блоки 11 синхронизации на всех последующих транзитных станциях.

При исчезновении (N-1) раз частоты f на входе приемной станции 3 по прямому направлению тракта на выходе

5 0 5 0

5

0

5 0

счетчика 24 приемной станции появляется код (N-1), что приводит к появлению сигнала О на выходе блока 23 сравнения кода (линия б на фиг.4, которая по функциональному назначению совпадает с линией б на фиг.З), и, следовательно, блок 11 синхронизации приемной станции начинает работать так же, как перед этим работал блок 11 синхронизации на транзитной станции 2.

I

Рассмотренная работа блока 11

синхронизации приемной станции 3 для транзитной станции 2 продолжается до тех пор, пока этот блок не установится в исходное положение (линия и на фиг.4).

Таким образом, проведены передача и прием сигнальных частот последовательно на каждом участке прямого и обратного напрагшений составного тракта, т.е. проведено измерение АЧХ отдельно каждого участка прямого и обратного направлений тракта, а также коррекция АЧХ этих участков по следующему принципу. Переход сигнала из 1 в О на выходе блока 23 сравнения кода на каждой станции (на передающей станции 1 этот переход осуществляется сразу, как только вводится код О на этой станции, и он остается постоянно, так как изменение сигнала на выходе компаратора 28 этой станции не происходят из-за отсутствия сигнала в приемнике 9) является сигналом Начало операции для АЛУ 33 блока 31 обработки, входящего в состав блока 12 анализа. С этого момента значения выпрямленного напряжения промежуточной частоты приемников 9 и 10 от сигнальных частот, начиная с f , заносятся поочередно с помощью переключателя 29, управляемого АЛУ 33, в АЦП 30, где преобразуются в цифровой- код, после чего заносятся в регистр 32, АЛУ 33 последовательно извлекает инструкции из ПЗУ 34 и выполняет их. Согласно инструкциям, АЛУ 33 последовательно выбирает из регистра 32 результаты измерений АЧХ участка составного тракта прямого и обратного направлений до тех пор, пока от блока 23 сравнения кода не приходит сигнал Конец операции, который появляется тогда, когда блок 11 синхронизации переходит в исход11

ное положение. После этого АЛУ 33 сравнивает уровни всех частот с уронем опорной (fc) частоты и оптимизирует эти результаты измерений с целью получения необходимых положений регуляторов в корректорах 6 данного участка прямого и обратного направлений тракта связи. Полученный результате оптимизации результат (в виде кода) АЛУ 33 пересыпает в блок 13 регуляторов прямого и обратного направлений тракта. Под действием блоков 13 регуляторов локальные корректоры 6 прямого и обратного направлений тракта на каждой станции переключают регуляторы звеньев корректоров 6 и тем самым изменяют АЧХ участка прямого и обратного направлений тракта, приводя АЧХ к норме. На этом заканчивается настройка АЧХ участка прямого и обратного направлений тракта и результаты новых положений регуляторов корректоров 6 заносятся в ПЗУ 34, Учитывая, что время передачи и приема предлагаемым устройством сигнальных частот составляет незначительное время (порядка нескольких секунд)s а время оптимизации в блоке 12 анализа составляет не более минуты, на всех станциях настройка прилегаемых к ни участков трактов прямого и обратног направлений происходит почти в одно и то же время и независимо друг от друга, чем достигается сокращение времени настройки АЧХ.

После окончания изменения регуляторов на всех участках их состояние сохраняется неизменным до поступления новых сигналов от блока 14 упраления на каждой станции. Учитывая, что сигнальные частоты располагают между каналами передачи информации, регулировка корректоров АЧХ участко прямого и обратного направлений составного тракта при использовании предлагаемого устройства может осуществляться без перерыва действия связи в предельно короткое время, что сокращает время некачественной работы аппаратуры передачи информации, подключенной к этому тракту. Так как структура тракта может изменяться путем замены испорченного участка тракта на другой участок (сстоящий из нескольких участков), код станции в зависимости от этого может меняться. Кроме того, предла

872

12

гаемое устройство на каждой станции могут использовать для нескольких трактов.

При этом блок 11 синхронизации и блок 12 анализа могут быть выполнены в виде контроллера с микропроцессором, обеспечивающим описанный алгоритм работы всего устройства. Связь

мультивибратора 20, переключателя 19 и блока 23 сравнения кода через шину интерфейса с блоком 14 управления является важной и необходимой. Она не нужна только в случае посто5 янства структуры тракта, так как при этом код станции, положение переключателя 19 можно ввести постоянно и обеспечить только запуск устройства на передающей станции.

0 |

Формула изобретения

Устройство для автоматической коррекции искажений амплитудно-частот-

5 ной характеристики составного тракта систем передачи информации, содержащее в прямом направлении тракта связи на передающей станции блок согласования, на транзитных и при0 емкой станциях - последовательно соединенные корректор, вход которого является входом станции, а управляющие входы соединены с выходами блока регуляторов, и блок согласования, первый выход которого является выходом станции, а второй выход подключен к сигнальному входу приемника, в обратном направлении тракта связи на передающей и транзитных

0 станциях - последовательно соединенные корректор , вход которого является входом станции, а управляющие входы соединены с выходом блока регуляторов, и блок согласования,пер5 вый выход которого является выходом станции, а второй выход подключен к сигнальному входу приемника, на приемной станции - блок согласования, первый выход которого является

о выходом станции, а также на всех станциях - блок синхронизации, блок управления и синтезатор, первый гетеродинный выход которого на приемной и транзитных станциях подключен к гетеродинному входу приемника пря5

5

мого направления тракта связи, а вто рой гетеродинный выход подключен на передающей и транзитных; станциях к гетеродинному входу приемника обратного направления тракта связи, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени настройки амплитудно-частотных характеристик составного тракта путем одновременной настройки прямого и обратного направлений тракта связи без перерыва передачи информации, в прямом направлении тракта связи передающей станции введен приемник прямого направления тракта связи, в обратном направлении тракта связи на приемной станции - приемник обратного направления тракта связи, а на всех станциях - блок анализа уровней, выходы которого подключены соответственно к входу блока регуляторов прямого и входу блока регуляторов обратного направлений тракта связи, выход приемника прямого направления тракта связи подключен к первому входу блока синхронизации и к первому

входу блока анализа, второй вход которого соединен с выходом приемника обратного направления тракта связи, а управляющий вход - с первым управляющим выходом блока синхронизации, второй управляющий выход которого подключен к входу синтезатора, первый гетеродинный выход коQ торого на передающей станции подключен к гетеродинному входу прием- ника прямого направления тракта связи, второй гетеродинный выход синтезатора на приемной станции подклю5 чен-.,к гетеродинному входу приемника обратного направления тракта связи, сигнальный выход синтезатора на всех станциях подключен к сигнальному входу блоков согласования прямого и обQ ратного направлений тракта связи, выход блока управления подключен к второму входу блока синхронизации.

Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения - сокращение времени настройки амплитудно-частотных х-к составного тракта систем передачи информации. Устройство для автоматической коррекции искажений этих х-к содержит участки 4 и 5 составного тракта связи, а также передающую, транзитные и приемную станции 1, 2 и 3, каждая из которых содержит корректор 6, два блока согласования 7, синтезатор 8, приемники 9 и 10 прямого и обратного направлений тракта связи, блок синхронизации 11, блок анализа 12, блок регулировок 13 и блок управления 14. Кроме того, каждая транзитная станция 2 содержит дополнительно по второму корректору 6 и блоку регулировок 13. Данное выполнение устройства обеспечивает цель изобретения путем одновременной настройки амплитудно-частотных х-к каждого участка 4 и 5 прямого и обратного направлений составного тракта связи без перерыва передачи информации. 4 ил., 2 табл.

Таблица1

15

155587216

Т а б л и ц а 2

Нет

Нет 0 (исходное состояние)

k+1

cvi

I

a 66

Фиг.З

д еж эй

%СГ КОМ.

28

HЈ 21

И 26

И 25

Счет.

to.

срадн. носа

гз

МП 22

Qdmi 21

1вых ci/e/n.

18

КВых. счет.