Способ измерения уровня помех в канале связи Советский патент 1992 года по МПК H04B3/46 

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано при измерении параметров звеньев, трактов, каналов связи и радиовещания.

Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых значений помех и повышение точности измерений

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для реализации предлагаемого способа содержит на передающей стороне испытуемого канала 1 связи первый линейный детектор 2, первый триггер 3 Шмитта, первый ключ 4 и генератор 5 пилот- сигнала, а на приемной стороне - узкополосный фильтр 6, второй линейный детектор 7, второй триггер 8 Шмитта, второй ключ 9 квадратичный детектор 10, интегратор 11 помех, усилитель 12, синхронизатор 13, опорный интегратор 14, блок 15 извлечения квадратного корня третий и четвертый ключи 16, 17, регистратор 18 помех, триггер 19, пятый ключ 20, генератор 21, третий триггер 22 Шмитта и блок 23 сигнализации.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что на передающей сторо- не канала связи выделяют такие интервалы

времени, в течение которых информационные сигналы отсутствуют, и в это время передают пилот-сигнал в полосе канала связи с уровнем, меньшим уровня помех; выделяют пилот-сигнал на приемной стороне и только в течение времени его действия измеряют помехи канала связи.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом.

Информационные сигналы поступают одновременно на вход испытуемого канала 1 связи и на вход первого линейного детектора 2, который выделяет огибающие информационных сигналов.

Эти огибающие подают на. вход первого триггера 3 Шмитта. При отсутствии информационного сигнала с инвертирующего выхода первого триггера 3 Шмитта на вход первого ключа 4 поступает разрешающий потенциал, ко второму входу первого ключа 4 подключен генератор 5 пилот-сигнала, который при отсутствии информационного сигнала поступает на вход канала 1 связи. Уровень сигнала генератора 5 выбран ниже допустимого уровня помех и поэтому наличие пилот-сигнала на качество передачи информационных сигналов не влияет.

Таким образом, первый линейный детектор 2, первый триггер 3 ШмиттгцгенераVJ VI

сл оо

о

CJ

тор 5 и первый ключ А выделяют паузы, существующие при передаче информационного сигнала на передающем конце и в это время передают пилот сигнал в полосе частот канала с уровнем меньшим допустимого уровня помех

На приемном конце канала 1 связи сигналы генератора 5 выделяются с помощью узкополосного фильтра 6, настроенного на частоту пилот-сигнала, и передаются на второй линейный детектор 7, который выделяет огибающую сигналов генератора 5 на выходе канала 1 связи. С выхода второго линейного детектора 7 сигнал поступает на вход второго триггера 8 Шмитта Порог срабатывания второго триггера 8 Шмитта установлен ниже уровня и пилот-сигнала. Неинвертирующий выход второго триггера 8 Шмитта подключен к управляющему входу второго ключа 9 выход которого соединен со входом квадратора 10,

При отсутствии пилот-сигнала гармонической формы напряжение на входе второго триггера 8 Шмитта, поступающее с выхода узкополосного фильтра 6 через второй линейный детектор 7, ниже порога срабатывания триггера 8, а на его неинвертирующем выходе имеется сигнал логического нуля. Этот сигнал поступает на управляющий вход второго ключа 9 и держит его в закрытом состоянии (фиг. 26). Значит, при отсутствии пилот-сигнала на приемном конце канала 1 связи второй ключ 9 закрыт и сигнал с выхода канала 1 связи на вход квадратичного детектора 10 не поступает Появление пилот-сигнала гармонической формы на выходе канала 1 связи приводит к появлению напряжения шумов на входе квадратичного детектора 10 (фиг. 26).

Напряжение на выходе квадратичного детектора 10 пропорционально квадрату входного напряжения. Необходимость применения квадратичного детектора связана с тем, что в дальнейшем требуется интегрировать помехи по мощности, что позволит определить среднюю мощность помех за выбранный интервал времени.

Синхронизатор 13 вырабатывает импульсы (фиг. 2а), которые следуют через интервалы времени Т, в течение которых производят усреднение мощности помех. В качестве синхронизатора можно выбрать мультивибратор.

На фиг. 26 видно, что в интервале времени Т1 на выходе второго ключа 9 помехи были дважды, в интервале времени ТЗ один раз. В интервале времени Т2 пауз информационных сигналов не было и напряжение помехи в этом интервале времени на выходе второго ключа 9 не поступило

Считывание и сброс информации интегратора 11 помех производят в момент прихода переднего фронта импульса синхронизатора 13 Начало времени интегрирования соответствует приходу заднего фронта импульса синхронизатора 13

С выхода интегратора 11 сигнал поступает на вход усилителя 10 регулированием усиления. Чтобы сигнал на выходе усилите0 ля 12 зависел только от величины помех в канале 1 связи и мало изменялся от изменения длительности сигналов на выходе второго ключа 9, ко второму входу усилителя 12 поступает напряжение атопорного интегра5 тора 14.

Выходное напряжение опорного интегратора 14 (фиг. 2г) линейно уменьшает коэффициент передачи усилителя 12 (фиг. 2д) по мере увеличения длительности сигналов на

0 выходе второго ключа 9. Схемы интеграторов 11 и 14 должны быть идентичны.

Поскольку на вход опорного интегратора 14 с инвертирующего выхода второго триггера 8 Шмитта при наличии пауз по5 ступает напряжение постоянной величины, то на выходе усилителя получают сигнал, величина которого пропорциональна мощности помех в канале связи, и величина этого сигнала не зависит от изменения

0 длительности пауз в канале связи.

К выходу усилителя 12 подключен блок

15извлечения квадратного корня сигнал на выходе которого численно равен среднеквадратичному значению напряжения по5 мех канала 1 связи.

С блока 15 извлечения квадратного корня сигнал через третий и четвертый ключи

16и 17 поступает на регистратор 18 помех.

Когда в интервале усреднения Т не было

0 пауз, ко входу третьего ключа 16 не поступит разрешающий потенциал от триггера 19, и сигналы помех на выходе третьего ключа 16 будут отсутствовать

Триггер 19 устанавливается в исходное

5 состояние задним фронтом импульса синхронизатора 13. При поступлении сигнала логической 1 от второго триггера 8 Шмитта на вход триггера 19 ко входу третьего ключа 16 подается разрешающий потенциал (фи. 2е),

0 а на выход третьего ключа 16 поступит напряжение помехи канала 1 связи

Если в интервале усреднения от второго триггера 8 Шмитта не поступит сигнал логической 1 на вход триггера 19, то с инверти5 рующего выхода триггера 19 поступит разрешающий потенциал на четвертый ключ 17 На второй вход четвертого ключа

17поступает сигнал от генератора, который через пятый и четвертый ключи 20, 17 поступит на регистратор 18 помел Наличие

сигнала второго генератора 21 на входе регистратора 18 свидетельствует о том, что измерение помех в интервале Т не производилось.

Разрешающий потенциал на четвертый ключ 17 подается в момент прихода переднего фронта импульса от синхронизатора 13, и на вход регистратора 18 поступает напряжение с четвертого ключа 17 (фиг. 2ж), которое соотсетствует значению средне- квадратического напряжения помех в канале 1 связи или свидетельствует о том, что измерение помех в данном интервале времени не производится. По приходу переднего фронта импульса синхронизатора 13 фиксируется величина помех регистратором 1&, обнуляются интеграторы 11, 14, а триггер 19 возвращается в исходное состояние. При необходимости импульсы синхронизатора 13 можно использовать для обнуления регистратора 18.

С помощью предлагаемого изобретения можно непрерывно контролировать величину помех в процессе всей работы канала 1 связи.

При организации непрерывного контроля величины помех целесообразно к выходу усилителя 12 или к блоку 15 извлечения квадратного корня подключить третий триггер 22 Шмитта, включающий сигнализацию в тех случаях, когда величина помех превысит заданный порог. В данном примере третий триггер 22 Шмитта подключен к выходу блока 15 извлечения квадратного корня. При превышении допустимой величины по- мех в канале связи сигнал с третьего триггера 22 Шмитта поступает на блок 23 сигнализации, который включает сигнализацию о том, что помехи превышают норму

и, при возможности, переключлет рлбочии канал 1 связи на резервный

Если при какой-то технической реализл ции способа необходимо контралнропать величину помех не очень протяженного ка нала 1 связи (тракт радиодома, мощный передатчик, система озвучания и звукоусиления), то сигнал с инвертирующего выхода первого триггера 3 Шмитта можно непосредственно подключать ко второму электронному ключу 9. опорному интегратору 14 и триггеру 19. Техническая реализация устройства при этом существенно упрощается.

Когда возникает необходимость измерения и контроля псофометрического шума канала связи, то между вторыми электронным ключом 9 и квадратичным детектором 10 включают псофометрический фильтр.

Формула изобретения

Способ измерения уровня помех в канале связи, заключающийся в том, что на передающей стороне выделяют паузы в информационном сигнале, по началу каждой из которых начинают формировать пилот-сигнал, который передают в полосе частот информационного сигнала, а на приемной стороне выделяют пилот-сигнал и из- меряют величину помех, которую сравнивают с допустимым порогом, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых значений помех и повышения точности измерений на передающей стороне пилот-сигнал формируют с уровнем ниже допустимого уро.эня помех и передают в течение всей , з информационном сигнале, а на приемной стороне величину помех измеряют только в интервалах времени наличия пилот-сигнала.

Использование: электросвязь. Сущность изобретения: на передающей стороне канала связи выделяют паузы в передаче информационных сигналов и в это время передают пилот-сигнал в полосе канала связи с уровнем, меньшим уровня помех, выделяют пилот-сигнал на приемной стороне и только в течение времени его действия измеряют помехи канала связи. 2 ил.

Фаг. i

г/

So

f

ЈZ

о

Г2

тз