Устройство для контроля параметров оконечной цифровой радиорелейной станции Советский патент 1993 года по МПК H04B17/00 

ел С

Назначение: радиотехника. Сущность изобретения: уст-во содержит 2 направленных ответвителя (1 и 2), переменный аттенюатор (3), 2 блока коммутации (4 и 5), блок управления (6), 1 измеритель вероятности ошибки (7), усилитель (8), пр-к (9), 2 фильтра нижней частоты (10 и 11), генератор шума

00

со

СЬ

о о

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для контроля параметров обслуживаемых и необслуживаемых цифровых радиорелейных станций при ее эксплуатации и ремонте.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 направленные ответвители (элементы связи), переменный аттенюатор 3, блок 4 коммутации, последовательно соединенные блок 6 управления, блок 5 коммутации и измеритель 7 вероятности ошибки, последовательно соединенные первый генератор 15, смеситель 5, и усилитель 18, второй генератор 17, выход которого соединен со вторым входом смесителя 16, последовательно соединенные генератор 12 шума, фильтр 11 нижних частот, сумматор 13, видеорегенератор 14, выход которого соединен с входами и выходом оконечной цифровой PC, последовательно соединенные фильтр 25 гармоник, детектор 19, аналого-цифровой преобразователь 20, блок 21 памяти, блок 22 вычитания, вторые входы которого соединены с выходами АЦЛ 20, и блок 23 сравнения, вход фильтра 25 гармоник соединен с высокочастотным выходом измерительного приемника 9, регулируемый усилитель 24 мощности, выход которого соединен с первым входом первого блока 4 коммутации, а вход соединен с выходом выходного тракта передатчика ОЦРС 18 через первый направленный ответвитель 1.

Принцип работы предлагаемого устройства основан на анализе параметров ЭМС. Наиболее достоверно характеризующим техническое состояние ОЦРС среди параметров ЭМС является уровень гармоник передатчика. Действительно важным требованием к передатчикам ОЦРС является ограничение спектра излучаемого сигна- ла и подавление внеполосных излучений (излучения на частотах гармоник или субгармоник) (см. Проектирование и техническая эксплуатация радиопереданэщих устройств М.А.Сиверс и др.- MV. Радио и связь, 1989, с. 143). Актуальность контроля данных параметров возрастает при использовании усилителей мощности ОЦРС на полупроводниковых приборах.

Устройство работает следующим обра- зом.

На втором генераторе 1-7 устанавливается частота fa fn-fsbix (или частота fra fri+febix. что несущественно), где fri частота выходного сигнала первого генератора 15,

вых - частота выходного сигнала контролируемой Р PC 18. По сигналу с блока 6 управления выход канала связи второго направленного ответвителя 2 через первый блок .4 коммутации подключается к входу измерительного приемника 9, настроенного на частоту fBbix. Сигнал псевдослучайной последовательности (ПСП) с тактовой частотой, соответствующей тактовой частоте контролируемой оконечной цифровой РРС 18, подается через второй блок 5 коммутации с выхода измерителя 7 вероятности ошибки на модулирующий вход первого генератора 15, на выходе которого формируется сигнал на частоте fri с модуляцией, соответствующей по виду и параметрам модуляции контролируемой РРС 18 (например,двухуровневая 4М с девиацией, равной девиации 4М сигнала РРС). На выходе смесителя 16 образуется сигнал feu - fri - fr2, который выделяется и усиливается усилителем 8.

Данный сигнал через канал связи второго направленного ответвителя 2 и первый блок 4 коммутации поступает на измерительный приемник 9, причем уровень его устанавливают выбором величины переходного затухания второго направленного ответвителя 2 в середине динамического диапазона входных сигналов измерительного приемника 9, таким образом, чтобы собственные его шумы были существенно ниже его уровня. На выходе измерительного приемника 9 выделяется продетектированный сигнал ПСП, который проходит через первый фильтр 10 нижних частот, полоса пропускания которого эквивалентна полосе ви- деотракта (до входа видеорегенератора) цифровой системы связи, в которой используется контролируемая РРС 18 (например, для скорости 8,448 Шит), частота среза первого фильтра 10 нижних частот должна иметь значение 6,5 МГц, при коло- колообразной форме его АЧХ.

Радиосигнал с высокочастотного выхода измерительного приемника 9 поступает на вход фильтра 25 гармоник (или субгармоник, что несущественно). Фильтр 25 предназначен для выделения частоты Тг гармоники. Сигнал частоты fr с выхода фильтра через детектор 19 поступает на аналого-цифровой преобразователь 20 (АЦП). Значение уровня гармоники ОЦРС с выхода преобразователя 20 поступает на входы блока 21 памяти.

Полоса пропускания измерительного приемника 9 должна быть шире для того,

чтобы частотные характеристики приемника (АЧХ и ФЧХ) не искажали сигнал.

В сумматоре 13 выходной сигнал первого фильтра 10 нижних частот суммируется с прошедшим через второй фильтр 11 нижних частот сигналом генератора 12 шума, причем уровень выходного сигнала генератора 12 шума устанавливается таким образом, чтобы на входе видеорегенератора 14 соотношение сигнал/шум соответствовало но- минальному пороговому значению при заданной вероятности ошибки для данной контролируемой РРС 18 (например 13 дБ при Р ). По команде с блока 6 управления выход видеорегенератора 14 подклю- чается через второй блок 5 коммутации к входу измерителя 7 вероятности ошибки и фиксируется значение вероятности ошибки, если оно не превышает заданное, то устройство считается скэлиброванным, после чего проводится измерение параметров контролируемой РРС 18.

Включается питание, по команде с блока б управления к модуляционному входу контролируемой РРС 18 через второй блок 5 коммутации подключается сигнал ПСП с выхода измерителя 7 вероятности ошибки, а к входу измерительного приемника 9 через первый блок 4 коммутации подключается канал связи первого направленного ответвителя 1, с выхода которого на вход . измерительного приемника 9 подается выходной сигнал контролируемой РРС 18, который детектируется измерительным приемником 9. Продетектированный сигнал проходит через первый фильтр 10 нижних частот и суммируется в сумматоре 13 с сигналом генератора 12 шума, прошедшим через второй фильтр 11 нижних частот. В видеорегенёраторе 14 происходит восста- новление ПСП, которая подается с выхода видеорегенератора 14 через второй блок 5 коммутации на вход измерителя 7 вероятности ошибки, который производит вычисление числа ошибок. В случае, если вероятность ошибки не превосходит заданной величины, контролируемая РРС 18 считается исправной если нет - то неисправной. Величину отклонения реальных параметров от установленной в процес- се калибровки величины Р0ш легко определить, изменяя уровень выходного сигнала генератора 12 шума в большую сторону (чтобы определить запас энергетического потенциала) или в меньшую сторону (чтобы определить величину неисправности). Однако переходное ослабление первого направленного ответвителя 1 должно быть выбрано таким, чтобы величина сигнала на входе измерительного приемника 9

находилась так же, как и при калибровке; в середине его динамического диапазона.

Кроме того с помощью команды с выхода блока 6 управления значение уровня гармоники с выхода блока 21 памяти, измеренное при калибровке устройства, поступает на первые входы блока 22 вычитания, на вторые входы которого поступает значение гармоники с выхода АЦП 20. На выходе АЦП 20 код уровня гармоники в режиме контроля передающих трактов ОЦРС. Разность значений поступает на вход блока 23 сравнения, где сравниваются с установленным порогом. На основе сравнения клас- сифицируется техническое состояние ОЦРС. Величину уровня частоты гармоник от установленной в процессе калибровки величины fr легко определить, изменяя мощность выходного сигнала радиопередатчика с помощью регулируемого усилителя 24 мощности. Изменяя выходную мощность радиопередатчика в большую сторону, можно определить запас энергетического потенциала ОЦРС. Изменяя выходную мощность радиопередатчика в меньшую сторону, можно определить величину неисправности.

Затем аналогичным образом по сигналу блока 6 управления производят калибровку устройства на частоте входного сигнала контролируемой РРС 18, перестраивая генератор 17 на частоту fr2 fri - fubix и контролируя измерителем 7 вероятности ошибки значения вероятности ошибки при номинальном пороговом значении сигнал/шум на входе видеорегенератора 14, после чего по сигналу блока 6 управления подключают цифровой выход контролируемой РРС 18 через второй блок 5 коммутации к входу измерителя 7 вероятности ошибки. При этом на переменном аттенюаторе 3 устанавливают затухание, соответствующее минимальному уровню сигнала на входе контролируемой РРС 18 при заданной вероятности ошибки (например - 110 дБ Вт при Р0ш 1 х 10 Уменьшая затухание переменного аттенюатора 3 на величину динамического диапазона контролируемой РРС 18, нетрудно определить ее параметры при максимальном сигнале на входе (например 70 дБ при Рош 1 Ю 7).

Предлагаемое устройство позволит повысить достоверность контроля за счет измерения и анализа параметров внеполосного измерения (параметра ЭМС). Применение данного устройства повысит надежность радиорелейных линий (РРЛ). Так, комплексный коэффициент надежности (коэффициент исправного действия) повышается в 1,2 раза за счет сокращения времени нахождения ОЦРС в состоянии отказа,

Формул а изобретени я Устройство для контроля параметров оконечной цифровой радиорелейной станции, содержащее первый направленный ответвитель, последовательно соединенные первый генератор, первый смеситель, усилитель, второй направленный ответвитель и переменный аттенюатор, последовательно соединенные первый блок коммутации, приемник, фильтр нижних частот, сумматор, видеорегенератор и второй блок коммутации, блок управления, последовательно со- единенные генератор шума и второй фильтр нижних частот, выход которого соединен с вторым входом сумматора, второй генератор, выход которого соединен с вторым входом смесителя, выход переменного аттенюатора подключен к входу первого направленного ответвителя, вход-выход которого соединен с конечной цифровой станцией, вход которой соединен с вторым выходом второго блока коммутации, а выход - с вторым входом второго блока коммутации, первый выход которого соединен с входом первого генератора, второй выход второго направленного ответвителя подключен к входу первого б„лока коммутации, измеритель вероятности ошибки, соединенный с вторым блоком коммутации, выход блока управления подключен к соответствующим входам первого блока коммутации и второго блока коммутации, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет измерения и анализа параметров внеполосного излучения, введены последовательно соединенные фильтр гармоник, вход которого соединен с высокоча- стотным выходом измерительного приемника, детектор, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти, вход считывания которого соединен с выходом блока управления, блок вычитания, вторые входы которого соединены с выходами аналого- цифрового преобразователя, и блок сравнения, регулируемый усилитель мощности, выход которого соединен с соответствующим входом первого блока коммутации, а вход соединен с выходом выходного тракта передатчика оконечной цифровой радиорелейной станции через первый направленный ответвитель.