Способ контроля канала связи и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК H04B3/46 

От гр

капаю

1

о

О J

сл

С5

31

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано при статическом контроле джиттера и скачков фазы либо колебаний уровня скачков амплитуды в канале связи.

Цель изобретения - повышение точности определения частотного диапазона измерения контролируемого пара

метра.

На чертеже приведена .структурная электрическая схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство для контроля канала связи содержит блок 1 согласования, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, блок 3 усреднения, сумматор 4, анализатор 5 размаха колебаний параметра, индикатор 6, анализатор 7 скорости изменения параметра, блок 8 порогов; счетчик 9 длительности скачка, формирователь 10 блокировки, .делитель 11, накапливающий сумматор 12, регистр 13 номинального значения параметра и блок 14 сравнения.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что все измерения проводят в одной и той же систе- ме координат, g связи с чем нет необходимости определять относительные отклонения параметра, а установленные пороги корректируют на величину отклонения контролируемого параметра от его номинального значения.

Устройство для контроля канала связи работает следующим образом.

С выхода контролируемого канала связи измерительный сигнал поступает на вход блока 1 согласования, который осуществляет согласование измерительного тракта с контролируемым каналом, а также низкочастотную фильтрацию си сигнала формируя задний срез частотной характеристики.

С выхода блока 1 согласования сиг- нал поступает на АЦП 2, который осуществляет преобразование измеряемого параметра в цифровой код.

Сумматор 4 сравнивает цифровой код полученный с выхода АЦП 2, с сигналом математического ожидания, поступающим на второй вход сумматора 4.

Разностный сигнал на выходе сумматора 4 является мгновенным значением величины отключения измеряемого параметра и поступает на вход анализа тора 5 размаха колебаний параметра, который запоминает максимальные (положительные и отрицательные) отклоне

5

0

5

0

0

5

ния параметра и суммирует их, формируя размах колебаний параметра, который индицируется индикатором 6. Данная характеристика параметра при амплитудных измерениях определяет величину колебаний уровня, а при фазовых измерениях - величину джиттера (дрожания) фазы.

Формирование мгновенных значений отклонения измеряемого параметра осуществляется сумматором 4 после каждого цикла работы АЦП 2. При этом после записи полученной информации в сумматоре 4 информация переписывается в управляемый делитель 11, где запускается цикл деления. После окончания деления уменьшенная в М раз величина мгновенного значения измеряемого параметра поступает на вход накапливающего сумматора 12, где осуществляется ее суммирование с предыдущим значением математического ожидания, тем самым формируется его новое значение. Таким образом, формирование (коррекция) математического ожидания осуществляется при каждом отсчете АЦП 2.

Задание нижней границы частотного диапазона изменения измеряемого параметра осуществляется путем выбора значения коэффициента деления М управляемого делителя 11, определяемого в результате округления до значения ближайшего двоичного разряда:

N

-/Ј.- /и

f KS

:гр.к

40

50

55

где f

кв

гр.н

ГР

частота квантования измеряемого параметра, т.е. частота отсчетов АЦП 2; заданная частота нижней границы изменения измеряемого параметра;

N - коэффициент пропорциональности, учитывающий округление до ближайшего двоичного разряда.

При частоте входного сигнала (частота отсчетов АЦП 2) 1020 Гц и нижней, границе диапазона 4 Гц коэффициент , а при Frp.n 20 Гц коэффициент

Установка коэффициента М в предлагаемом устройстве осуществляется перед началом измерений с помощью переключателей делителя 11.

Изменение частотного диапазона в сторону нижних частот осуществляется выбором коэффициента деления М.

Мгновенные значения параметра A(t), формируемые на первом выходе АЦП 2, поступают на блок 3 усреднения, где суммируются в течение двух секунд, так как усредненное значение параметра получают путем суммирования отсчетов мгновенных значений параметра.

В блоке 3 усреднения осуществляется сдвиг вправо на п разрядов результата суммирования, что эквивалентно делению на 2П, т.е. блок 3 усреднения выполняет операцию в соответствии с известным выражением 2П

А- -21Г 2 0,

к

где А - величина среднего значения

параметра; п - целое число, определяющее

точность усреднения; К - количество отсчетов мгновенных значений параметра, используемых для определения среднего.

Блок 14 сравнения суммирует полу- чаемый с блока 3 усреднения сигнал с предварительно занесенным в регистр 13 дополнительным кодом номинального значения параметра и формирует значение среднего отклонения параметра от его номинального значения, которое индицируется индикатором 6.

При измерении амплитудных характеристик канала связи данный пара- метр соответствует величине остаточного затухания, а при измерении фазовых характеристик - уходу частоты.

Полученный сигнал среднего отклонения параметра поступает в блок 8 порогов, где путем суммирования с предварительно (перед началом измере

ния) занесенным в него пороговым значением скачка параметра осуществляет коррекцию последнего на величину среднего отклонения измеряемого параметра. Кроме указанного корректирующего сумматора, блок 8 порогов содержит схему сравнения, осуществляющую сравнение мгновенного значения отклонения измеряемого параметра, поступающего от сумматора 4, с откорректиQ

0

5

0

0

5

5

0

5

рованным порогом скачка. Сигнап превышения порога с блока 8 порогов поступает в счетчик 9 длительности скачка, который анализирует его на соответствие критерию скачка параметра по длительности.

Сигнал, формируемый на выходе счетчика 9 длительности скачка, при условии соответствия заданному критерию поступает на индикатор 6. Этим же сигналом осуществляется включение формирователя 10 блокировки, который на определенное время блокирует цепь прохождения измерительного сигнала в анализаторе 7 скорости изменения параметра.

Последний путем соответствующей обработки мгновенных значений отклонений измеряемого параметра, поступающих от сумматора 4, определяет величину приращения параметра за заданное время и выдает (при выполнении условий, необходимых для фиксации скачка параметра по скорости его изменения) разрешающий сигнал для последующего анализа в блок 8 порогов.

Формула изобретения

1-. Способ контроля канала связи, включающий формирование математического ожидания значения контролируемого параметра, определение наибольшего размаха колебания значения параметра по сумме его максимальных положительного и отрицательного отклонений, установление пороговых значений скачка контролируемого параметра, определение скорости изменения контролируемого параметра, сравнение величины отклонения контролируемого параметра с предварительно скорректированными его пороговыми значениями и определение длительности превышения порога, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения частотного диапазона изменения контролируемого параметра, математическое ожидание значения контролируемого параметра формируют при каждом отсчете мгновенного значения принимаемого сигнала путем суммирования ожидаемого значения контролируемого параметра с уменьшенным в М раз отклонением очередного значения контролируемого параметра от его ожидаемого значения, а коррекцию пороговых значений контролируемого параметра осуществляют по среднему отклонению его от номинального значения, причем М определяют по формуле ,

М

N f Kfi F Vp.H

)

где fRg- частота квантования прини- маемого .сигнала при определении значения контролируемого параметра;

Fr - заданная нижняя граница

частотного диапазона контр лируемого параметра;

N - коэффициент пропорциональ- ности, учитывающий округление результата до значения ближайшего числа, равного степени числа 2.

2. Устройство для контроля канала связи, содержащее последовательно соединенные блок согласования, анало го-цифровой преобразователь и блок усреднения, последовательно соединенные сумматор, анализатор размаха колебаний параметра и индикатор,

5

0

последовательно соединенные анализатор скорости изменения параметра, блок порогов, счетчик длительности скачка и формирователь блокировки, первый и второй входы и выход которого соединены соответственно с вторым входом индикатора, вторым выходом аналого-цифрового преобразователя и первым входом анализатора ско- рости изменения параметра, о т л и- чающ ее ся тем, что введены последовательно соединенные делитель и накапливающий сумматор и последовательно соединенные регистр номинального значения параметра и блок сравнения, при этом выход блока усреднения подключен к второму входу блока сравнения, выход которого подключен к третьему входу индикатора и второму входу блока порогов, третий вход котор ого соединен с вторым входом анализатора скорости изменения параметра, с входом делителя и выходом сумматора, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом накапливающего сумматора и с выходом аналого-цифрового преобразователя.

Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения - повышение точности определения частотного диапазона изменения контролируемого параметра. Предлагаемые способ и устройство обеспечивают проведение всех измерений в одной и той же системе кот ординат, в связи с чем нет необходимости определять относительные отклонения параметра, а установленные пороги корректируют на величину отклонения контролируемого параметра от его номинального значения. Устройство содержит блок 1 согласования, аналого-цифровой преобразователь 2, блок 3 усреднения, сумматор 4, анализатор 5 размаха колебаний параметра индикатор 6, анализатор 7 скорости изменения параметра, блок 8 порогов, счетчик 9 длительности скачка, формирователь 10 блокировки делитель 11, накапливающий сумматор 12 регистр 13 номинального значения параметра и блок 14 сравнения. 2 с.п.ф-лы, 1 ил. с S