Измеритель краевых искажений Советский патент 1992 года по МПК H04L12/26 

Изобретение относится к передаче информации и может быть использовано в качестве измерительной аппаратуры в системах передачи данных.

Известен измеритель краевых искажений, содержащий задающий генератор, блок счета, блок сравнения, блок памяти, дешифратор, блок согласования, блок формирования значащих эталонных моментов восстановления, триггер и блок установки режимов.

Недостатком известного измерителя является отсутствие возможности регистрации краевых искажений с учетом их знака.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является измеритель краевых искажений, содержащий

задающий генератор, блок счета, блок установки режимов, первый блок сравнения, триггер и первый элемент И, блок согласования, блок формирования значащих моментов, первый блок памяти, дешифратор, второй блок сравнения, второй элемент И, первый элемент ИЛИ, триггер, элемент НЕ, второй блок памяти, третий элемент И, второй элемент ИЛИ.

Недостатками известного измерителя, выбранного в качестве прототипа, являются низкая точность измерения за счет отсутствия исключения из процесса измерения дроблений, а также узкая область применения за счет отсутствия возможности измерения параметров дроблений.

VJ со XI VJ

VJ

Целью изобретения является повышение точности измерения путем исключения влияния дроблений и фиксация распределения их длительностей.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель краевых искажений, содержащий задающий генератор, первый триггер, первый, второй и третий элементы И, первый элемент ИЛИ, последовательно соединенные блок установки режимов и второй элемент ИЛИ, последовательно соединенные первый блок памяти и второй блок сравнения, второй вход которого соединен с вторым входом первого блока сравнения и с информационными входами первого и второго блоков памяти, первые управляющие входы которых объединены, первый де- шифратор, первый и второй информационные входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго блоков памяти, и последовательно соединенные блок согласования, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, блок формирования значащих моментов и блок счета, первый управляющий выход которого подключен к второму входу блока формирования значащих моментов, введены четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый элементы И, третий элемент ИЛ И, элемент НЕ-И, второй и третий триггеры, второй дешифратор, регистр и счетчик защитного интервала, при этом второй и третий входы блока формирования значащих моментов соединены соответственно с вторым управляющим входом и с вторым управляющим выходом блока счета, информационный вход которого через регистр подключен к второму выходу второго блока сравнения, выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого блока сравнения, выход задающего генератора подключен к четвертому входу блока формирования значащих моментов, пятый вход которого является входом сигнала начальной установки, и к первому входу девятого элемента И, второй вход и выход которого соединены соответственно с третьим выходом блока формирова ния значащих моментов и со счетным входом блока счета, информационный выход которого подключен к входу второго дешифратора, выход которого подключен к инверсному входу элемента НЕ-И, и к второму входу первого элемента И, выход которого через последовательно соединенные четвертый элемент И, первый триггер, шестой элемент И, счетчик защитного интервала, восьмой

элемент И и третий элемент ИЛИ подключен к первому управляющему входу первого блока памяти, выход блока согласования подключен к прямому входу элемента НЕ5 И, выход которого подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ, выход первого элемента И через последовательно соединенные пятый элемент И и третий триггер подключен к второму входу восьмого эле10 мента И, первый вход которого соединен с входами сброса третьего и первого триггеров, инверсный выход первого триггера подключен к первому входу седьмого элемента И, второй вход которого соединен с

15 вторыми входами четвертого и шестого элементов И и со счетным входом блока счета, первый управляющий вход которого соединен с информационным входом второго триггера, тактовый вход которого соединен с тактовым входом регистра и с выходом

0 седьмого элемента И, прямой выход первого триггера подключен к второму вход пятого элемента И, выход которого подключен к управляющему входу первого дешифратора, третий информационный вход которого

5 соединен с информационным выходом счетчика защитного интервала, а прямой и инверсный выходы второго триггера соответственно через второй и третий элементы И, вторые входы которых соединены

0 с выходами соответственно первого и второго элементов ИЛИ, подключены к вторым управляющим входам соответственно первого и второго блоков памяти.

На фиг. 1 приведена структурная схема

5 измерителя краевых искажений; на фиг. 2 - структурная схема блока формирования значащих моментов; на фиг. 3 - структурная схема блока счета; на фиг. 4 - структурная схема счетчика защитного интервала; на

0 фиг. 5 - временные диаграммы функционирования устройства.

Измеритель краевых искажений содержит блок 1 согласования, задающий генератор 2, второй дешифратор 3, элемент НЕ-И

5 4, блок 5 формирования значащих моментов, блок 6 счета, регистр 7, счетчик 8 защитного интервала, первый, второй и третий триггеры 9-11, первый и второй блоки 12 и 13 памяти, первый и второй блоки 14 и 15

0 сравнения, блок 1 б установки режимов, элементы И 17-24 с первого по восьмой соответственно, первый, второй и третий элементы ИЛИ 25-27, первый дешифратор 28 и девятый элемент И 29, первый и второй

5 выходы 30 и 31 блока формирования значащих моментов, первый и второй выходы 32 и 33 блока счета.

Блок формирования значащих момен- трв 5 (фиг. 2) содержит устройство 34 тактовой синхронизации, первый, второй и третий триггеры 35-37, формирователь 38, первый и второй элементы ИЛИ 39 и 40, элемент И 41, элемент 42 задержки.

Блок 6 счета (фиг, 3) содержит реверсивный счетчик 43 и дешифратор 44.

Счетчик 8 защитного интервала (фиг. 4) содержит счетчик 45, дешифратор 46 и элемент 47 задержки.

Существует два режима работы измерителя: измерение текущих значений краевых искажений и измерение максимальных значений краевых искажений (оба режима - раздельно по знакам). При этом положительными считаются искажения, фронт сигнала при которых отстает от эталонного на 0-50% элементарной посылки; остальные искажения - отрицательные. Сущность метода защиты от дроблений такова, что в центре элементарной эталонной посылки выделяется центральная зона в пределах Тц от центра эталонного сигнала (посылки). Если в пределах центральной зоны возникает дробление, оно исключается из статистики краевых искажений и фиксируется отдельно (в качестве дробления). Критерием обнаружения дробления служит интервал времени между двумя фронтами, изменяющими значение принятого сигнала. Для этого используется защитный интервал та - то есть, если между фронтами сигнала (смежными) интервал меньше, чем Тз, данное искажение считается дроблением, в противном случае - краевым искажением.

Таким образом, появление фронта сигнала внутри центральной зоны вызывает анализ последующего интервала времени: если в данном интервале присутствует еще один фронт сигнала, оба фронта исключаются из статистики. Иначе этот единственный фронт является фронтом краевого искажения и фиксируется,

С целью соблюдения симметричности реакции измерителя на дробления (так как анализ ведется по первому фронту) интервал, соответствующий центральной зоне, берется в предел ах (-(т3+ тц);+ тц) от центра элементарной посылки.

Измеритель работает следующим образом.

В режиме измерения текущих значений краевых искажений в исходном состоянии все триггеры - в нулевом состоянии, содержимое счетчиков, регистра и блока памяти - нулевое. Соответствующие цепи начальной установки4не показаны. С выхода блока 16 снимается единичный сигнал (этот блок может быть реализован в виде обычного

переключателя потенциала). Элемент И 29 закрыт, тактовые импульсы с генератора 2 через него не проходят. Положительный сигнал с триггера 36 через элемент ИЛИ 40

удерживает блок счета 6 в сброшенном состоянии.

Сигнал начальной установки поступает на элемент задержки 42 блока 5, время задержки которого выбирается достаточным

0 для того, чтобы устройство синхронизации 34 в блоке 5 обеспечило вхождение измерителя в синхронизм с входными сигналами. После вхождения в синхронизм устройство 34 формирует сигналы, период которых ра5 вен длительности элементарной входной посылки, а положительный фронт - в момент начала эталонной посылки (при фазе, равной 0%).

Сигнал с выхода элемента задержки 42

0 устанавливает триггер 35 в единичное состояние. Срабатывает формирователь 38 и импульс с его выхода через элемент И 41 устанавливает в единичное состояние триггер 36, открывающий элемент И 29 и снима5 ющий сигнал сброса с блока счета 6. Счетчик 43 блока 6 начинает работать в режиме суммирования. Отсчитав число импульсов, равное 50% длительности посылки, дешифратор 44 выдает сигнал, переводя0 щий триггер 37 в нулевое состояние, при этом блок 6 переходит в режим вычитания. Далее, досчитав до 0% блок 6 вновь переходит в режим суммирования и т.д. Таким образом, создается сетка временных

5 отсчетов внутри элементарной посылки. Устройство синхронизации 34 положительными фронтами корректирует сетку отсчетов, устанавливая триггер 37 в единичное состояние и сбрасывая в нуль через элемент ИЛИ

0 40 счетчик 43 блока 6.

Различные алгоритмы работы измерителя в зависимости от момента прихода фронта входного сигнала определяются (фиг. 5) дешифратором 3, который построен

5 таким образом, что выдает положительный сигнал в случае, когда фаза эталонной посылки, задаваемая блоком счета 6, находится внутри центральной зоны.

Первый пример работы устройства со0 ответствует моменту времени to на фиг. 5: фронт сигнала - в центральной зоне и он - единичный, т.е. имеет место краевое искажение. Единичный сигнал с выхода блока 3 вызывает срабатывание элементов И 17, 20

5 и установку в единичное состояние триггера 9. В течение всего времени работы измерителя с каждым импульсом от генератора 2 по разрешающему сигналу с триггера 9 содержимое счетчика переписывается в регистр 7 (производится отслеживание

состояния счетчика. Аналогично триггер 10 отслеживает состояние триггера 37. После установки триггера 9 это отслеживание прекращается, регистр 7 и триггер 10 запоминают фазу, соответствующую моменту времени прихода входного фронта. Счетчик защитного интервала начинает счет. В первом примере (to) после окончания счета, соответствующего выбранному значению т3, срабатывает дешифратор 46 блока 8 и сигнал с его выхода через элемент И 24 и ИЛИ 27 поступает на блоки памяти, являясь разрешающим сигналом записи. Сигнал с триггера 10 определяет, в какой блок памяти записывается информация. В данном случае (to) триггер 10 - в единичном состоянии, и информация записывается в блок памяти 12.

В момент времени ti имеет место дробление - два рядом расположенных фронта входного сигнала. Схема работает аналогично; однако, до окончания счета счетчиком защитного интервала в момент времени t2 поступает второй фронт входного сигнала. Этот сигнал через открытый элемент И 21 устанавливает триггер 11 в единичное состояние. Этот же сигнал фиксирует наличие дробления и поступает на первый дешифратор. По его разрешающему уровню через первый дешифратор выдается на выход измерителя содержимое счетчика защитного интервала, представляющее собой длительность текущего дробления. Триггер 11 снимает разрешающий сигнал с элемента И 24. При этом после окончания работы счетчика 8 сигнал с него устанавливает триггеры 9 и 11 в исходное состояние, но не формируется сигнала записи в блоки памяти, что предотвращает запись ложных краевых искажений, вызванных дроблениями.

После срабатывания дешифратора 46 блока 8, через элемент задержки 47 (для уверенного срабатывания триггеров 9 и 11) счетчик защитного интервала также сбрасывается в исходное состояние.

В момент времени t4 фронт входного сигнала проходит вне центральной зоны. При этом с выхода дешифратора 3 формируется нулевой потенциал, открывающий элемент НЕ-И 4, чем производится немедленная запись содержимого регистра 7 в блок памяти, определяемый, как и ранее, знаком краевого искажения, содержащимся в триггере 10.

В режиме измерения максимальных краевых искажений в блоки памяти записывается краевое искажение лишь в том случае, когда оно больше записанного

предыдущего значения (раздельно по знакам).

Это обеспечивается следующими средствами: в данном режиме блок 16 выдает

нулевой выходной сигнал (в течение всего режима работы). Таким образом, в данном режиме управление элементами И 18 и 19 осуществляется сигналами с блоков сравнения 14 и 15, которые выдают разрешающие

0 сигналы в том случае, когда содержимое регистра (в соответствии со знаком данного краевого искажения) больше содержимого соответствующего блока памяти. В остальном работа устройства в данном режиме

5 аналогична вышеописанной.

Блоки памяти могут быть выполнены, например, на основе регистров, причем управляющие входы от блоков 27 и 18 (19) по входу объединяются по принципу И, т.е. за0 пись осуществяется лишь при наличии обоих разрешающих сигналов.

Первый дешифратор может быть выполнен, например, в виде дешифратора двоичного кода в единичный, причем выходы,

5 связанные с входами, соединенными с выходами счетчика 8, поступают пользователю через элементы И, вторые входы которых подключены к выходу элемента И 21.

Таким образом, предлагаемый измери0 тель позволяет повысить точность регистрации краевых искажений за счет защиты от дроблений, а также обеспечить фиксацию дроблений, что расширяет его область применения.

5 Формула изобретения

Измеритель краевых искажений, содержащий задающий генератор, первый триггер, первый, второй и третий элементы И, первый элемент ИЛИ, последовательно со0 единенные блок установки режимов и второй элемент ИЛИ, последовательно соединенные первый блок памяти и первый блок сравнения, последовательно соединенные второй блок памяти и второй блок

5 сравнения, второй вход которого соединен с вторым входом первого блока сравнения и с информационными входами первого и второго блоков памяти, первые управляющие входы которых объединены, первый дешиф0 ратор, первый и второй информационные входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго блоков памяти, и последовательно соединенные блок согласования, выход которого подключен к

5 первому входу первого элемента И, блок формирования значащих моментов и блок счета, первый управляющий выход которого подключен к второму входу блока формирования значащих моментов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности

измерения путем исключения влияния дроблений и фиксации распределения их длительностей, в него введены четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый элементы И, третий элемент ИЛИ, элемент НЕ-И, второй и третий триггеры, второй дешифратор, регистр и счетчик защитного интервала, при этом второй выход и третий вход блока формирования значащих моментов соединены соответственно с вторым управляющим входом и вторым управляющим выходом блока счета, информационный выход которого через регистр подключен к второму входу второго блока сравнения, выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого блока сравнения, выход задающего генератора подключен к четвертому входу блока формирования значащих моментов, пятый вход которого является входом сигнала начальной установки, и к первому входу девятого элемента И, второй вход и выход которого соединены соот- ветственно с третьим выходом блока формирования значащих моментов и со счетным входом блока счета, информационный выход которого подключен к входу второго дешифратора, выход которого подключен к инверсному входу элемента НЕ-И и к второму входу первого элемента И, выход которого через последовательно соединенные четвертый элемент И, первый триггер, шестой элемент И, счетчик защитного интервала, восьмой элемент И и третий элемент ИЛИ подключен к первому управляющему входу первого блока памяти, выход блока согласования подключен к

прямому входу элемента НЕ-И, выход которого подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ, выход первого элемента И через последовательно соединенные пятый элемент И и третий триггер подключен к

второму входу восьмого элемента И, первый вход которого соединен с входами сброса третьего и первого триггеров, инверсный выход которого подключен к первому входу седьмого элемента И, второй вход которого

соединен с вторыми входами четвертого и шестого элементов И и со счетным входом блока счета, первый управляющий вход которого соединен с информационным входом второго триггера, тактовый вход

которого соединен с тактовым входом регистра и с выходом седьмого элемента И, прямой выход первого триггера подключен к второму входу пятого элемента И, выход которого подключен к управляющему входу

первого дешифратора, третий информационный вход которого соединен с информационным выходом счетчика защитного интервала, а прямой и инверсный выходы второго триггера соответственно через второй и третий элемент И, вторые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго элементов ИЛИ, подключены к вторым управляющим входам соответственно первого и второго блоков

памяти.

с:

«V

N)

, „ I , -x.

,.

TLik-H

i/

(7Л -v /Г

-I Ь1ii- x ii

П Ч-П i -RcinEIi

T.. 7 li/ j j LJ i,

j/ ф/-i/ ; j

щ рПИ Рй-1П М I i 4±7 г

и I-

u Л

Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения - повышение точности измерения путем исключения влияния дроблений и фиксации распределения их длительностей. Измеритель содержит блок 1 согласования, задающий генератор 2, дешифраторы 3, 28, элемент НЕ-И 4, блок 5 формирования значащих моментов, блок 6 счета, регистр 7, счетчик 8 защитного интервала, триггеры 9-11, блоки 12, 13 памяти, блоки 14, 15 сравнения, блок 16 установки режимов, элементы И 17-24, 29, элементы ИЛИ 25-27. Работа измерителя обеспечивается в двух режимах: измерение текущих значений краевых искажений и измерение максимальных значений раздельно по знакам. Появление в центральной зоне посылки принимаемого сигнала более одного фронта характеризует факт дробления и исключается из статистики краевых искажений. 5 ил.