Устройство для моделирования тракта передачи цифровых сигналов Советский патент 1974 года по МПК G06G7/48 

1

Предлагаемое устройство относится к области вычислительной техники и может применяться, в частности, для анализа помехоустойчивости различных систем передачи, нриема и обработки цифровых сигналов.

Известно устройство для моделирования тракта передачи цифровых сигналов путем фазоимпульсной модуляции переднего и заднего фронтов входного сигнала. Устройство состоит из генератора псевдослучайных последовательностей -импульсов, включаюн1его п-каскадный регистр сдвига, соедииениый через блок наборного поля с блоком двоичных сумматоров. Выходы генератора подключены к входам блока формирования шумовых напряжений, выходы которого подсоединены к управляющим входам блока фазоимпульсной модуляции, состоящего из фазоимпульсных модуляторов переднего и заднего фронтов сигнала и выходного триггера, выход которого является выходом всего устройства в целом. Другие входы блока фазоимиульсион модуляции соединены с вЕ гходами входною каскада, состоящего из дифференцирующей цепи и схем выделения фронтов сигнала. Вход входного каскада соединен либо с внещним входом устройства, либо с одним из выходов геиератора.

Однако получаемые па выходах такого устройства распределепия искажений передего и заднего фронтов сигнала не имеют хаактерных для реальных качаний трактов пеедачи групп фронтов сигнала, обусловленных различными но скорости нзменевиями времени распространения сигнала но каналу связи. Такие качания групп фронтов имеют место, например, при нередаче цифровых сигналов по КВ-каналам связи, вследствие нестационарности ионосферы.

В результате этого устройство не обеспечивает достаточно нолное моделирование реальных свойст 1 В-трактов и ограничены возможности его исг1ользова)1ня для оценки помехоустойчивости различных систем передачи и прне.ма цифровых сигналов.

Цель нзобретения - расп ирение класса рещаемых задач в части имитации случайных колебаний времени распространення сигнала вследствие иестационарности ионосферы в КВ-каиале связи.

Это достигается благодаря тому, что в предлагаемом хстройстве между входом устройства и его входны.м каскадом включены последовательно соединенные буферный накоп1ггель и схема считывания, вход тактовой частоты которой через иоследовательио соединенные управляем1 1Й делнтель и блок добавления-исключения илгпульсов нодсоединеп к ОДНОМ}- из выходов геиератора частот.

Другой выход этого генератора через блок формирования скорости подстройки соединен с входами двух ключей, выходы которых соединены с различными входами блоки добавления-исключения, а управляющие входы ключей у одного непосредственно, а у другого через элемент «НЕ соединены с выходом датчика нсевдослучайных временных интервалов. Вход этого датчика соединен с донолпительным выходом генератора сетки частот.

Достоинствами этого устройства являются возможность моделирования нестационарных каналов связи со случайно изменяющимся временем распространения сигнала; хорошая повторяемость статистических свойств моделируемых колебаний времеии распространения, что особенно ценно при проведении сравнительных испытаний различных цифровых устройств; а также возможность его иснользования для технической диагностики цифровых устройств, чувствительных к изменениям времени распространения сигнала (например, регенераторов цифровых сигналов).

На чертеже ноказана блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из генератора 1 псевдослучайных последовательностей импульсов, выходы которого соединены через блоки 2 формирования шумовых напряжений с входами блока 3 фазоимпульсной модуляции. Два других входа блока 3 связаны с выходами входного каскада 4. Выход 5 блока фазоимпульсной модуляции является выходом всего устройства.

Вход входного каскада через последовательно соединенные схему 6 считывания и б)ферный накопитель 7 соединены с входом 8 устройства. Вход тактовой частоты схемы считывания нодключен через носледовательно соединенные уиравляемый делитель 9 и блок 10 добавления-исключения имнульсов к одному из выходов генератора 11 сетки частот .Входы блока исключения-добавления связаны с выходами ключей 12, входы которых соединены как между собой, так и через блок 13 формирования скорости подстройки с донолнительным выходом генератора сетки частот. Управляющие входы одного ключа непосредственно, а другого через элемент «НЕ связаны с выходом датчика 14 псевдослучайных интервалов времени, вход которого соединен с донолнительным выходом генератора сетки частот.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Нсевдослучайные иоследовательностн имцульсов, вырабатываемые генератором 1, поступают па входы блока формирования илумовых напряжений, где формируются и ограничиваются по спектру. С выходов этого блока шумовые папряжения поступают на входы блока фазоимпульсной модуляции, на два других входа которого подаются импульсы

переднего и задне1о фронтов, выделенные ВХОД11Ы.М каскадом из постунающего на ertj вход цифрового сигнала.

В блоке 3 осуществляется модуляция

фроитов Н1умовыми напряжениями, в результате чего на его выходе 5, являющемся выходом всего устройства, формируется выходной цифровой сигнал со случайными временными искажениями (коррелированными или некоррелированными) переднего и заднего фронтов.

Сигнал на вход входного каскада поступает со схемы считывания 6, считывающе цифровой сигнал из буферного накопителя к

входу которого подсоединяется источник цифровой информации. В качестве последнего может использоваться как внешний датчик цифрового сигнала, так и генератор псевдослучайных последовательностей, подсоединяемьп через переключатель к входу устройства.

Тактовый сигнал па вход схе.мы считывапия подается от генератора сетки частот через последовательно соединенные управляемый делитель и блок добавления-исключения импульсов. На входы исключения и добавления этого устройства через ключи 12 поступают последовательности импульсов, частота следования (определяющая скорость

изменения фазы тактового сигнала) .может меняться с помощью блока формирования скорости подстройки.

Интервалы времени, в течение которых поперемеппо подаются импульсы на входы блока добавления-исключения имиульсов, задаются датчико.м псевдослучайных интерва.Юв времени, выдающим импульсы переменной полярности и различной длительности. Нри этом, если от датчика ноступает положительный потенциал, то срабатывает правый но схеме ключ 12 (оба ключа открываются при положительных потенциалах и закрываются при отрицательных), пропуская последовательность импульсов с выхода блолЯ 13 на вход добавления блока 10. Эти имнульсы, складываясь с гребенкой импульсов от генератора сетки частот, приводят к фазово.му сдвигу тактовой частоты, поступающеГ на ход схемы считывания, причем скорость

фазового сдвига определяется блоком 13, а величина - длительностью временного ннтервала задаваемого датчиком 14.

В случае ностунления от датчика 14 отрицательного потенциала правый но схеме

ключ 12 закрывается, а открывается левый, иодключаемый к выходу датчика через элемецт «НЕ 15. Носледовательность импульсов с выхода б.тока 13 подается па вход исключепня блока II, исключает импульсы в

последовательности i-енератора сетки частот, что приводит к иротивоположному фазовому сдвигу тактовой частоты, причем величина и скорость из.менепия по-прежнему определяются соответствеппо датчиком 14 с блоком 13.

Таким образом, тактовый сигнал, с помоидыо которого схема 6 считывает информацию из буфериого накопителя на вход входного каскада, получает знакопеременные изменеиия различной скорости и величины. Так что в нелом цифровой сигнал на выходе устройства, помимо искажений переднего и заднего фронтов, имеет характерные для радиоканалов качания грунн кодовых импульсов, имеющие место из-за изменения времени распространения сигнала в канале связи.

Такое свойство предлагаемого устройства свидетельствует о расширении,класса решаемых задач в части имитации изменений времени распространения сигнала, вследствие нестационарности ионосферы в КВ-каналах связи.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования тракта передачи цифровых сигналов, содержащее генератор псевдослучайных последовательностей импульсов, подключенный через блоки формирования шумовых напряжений к одним входам блока фазоимпульсной модуляции, к другим входам которого подключены выходы блока выделения фронтов импульсов, а

выход блока фазоимиульсгю модуляции соединен с выходом устрон:тни, (плпчающссся тем, что, с целью расширения класса реHiaeMbix задач, оно содержит последовательно соединенные буферный накапитсль и схему считывания, выход которой подключен к входу блока выделения фронтов импульсов, а вход буферного наконнтеля соодппен с выходом генератора псевдослучайн|51Х носледовательностей импульсов и с входом ycTpoiiства, соединенные последовательно блок добавления-исключения импульсов и управ.тяемьп делитель, выход которого подключен к второму входу схемы считывания, первый

и второй ключи, выходы которых соединены с первым и вторым входами блока добавления-исключения импульсов, блок формирования скорости подстройки, выход которого подключен к первым входам первого и второго ключей, элемент «НЕ и датчик псевдослучайных интервалов времени, выход которого подключен к второму входу первого ключа и через элемент «НЕ к второму входу второго ключа, и генератор сетки частот,

выходы которого соединены соответственно с третьим входом блока добавление-исключение импульсов, с входом блока формпрования скорости подстройки и с входом датчика псевдослучайных интервалов времени.