Устройство для измерения характеристик группового времени запаздывания в каналах связи Советский патент 1976 года по МПК G01R23/02 G01R27/28 

Приемник 2 состоит из блоков 12 и 13 выделения сигналов. Выход блока 12 выделения сигналов через биполярный преобразователь 14 фазы и блок 15 усреднения соединен с одними входами двух записывающих элементов ИЛИ 16 и 17. Выход же блока 13 через делитель 18 частоты на два, второй биполярный преобразователь 19 фазы и второй блок 20 усреднения соединен с другими входами элементов ИЛИ 16 и 17. Выходы последних подключены к блоку 21 вычитания и регистрации. К выходам каждого из преобразователей 14 и 19 фазы присоединены элементы ИЛИ 22 и 23, а выходы последних подключены к входам вычитания блоков 15 и 20. Со всеми упомянутыми блоками и элементами приемника, кроме блоков 12, 13 выделения сигналов, связан блок 24 синхронизации, содержащий кварцевый генератор 25 импульсов, блок 26 фазирования, суммирующий элемент ИЛИ 27, распределитель 28, блок 29 управления, разрешающий и запускающий элементы ИЛИ 30 и 31. Блоки 15 и 20 усреднения содержат запирающие элементы И 32 и 33, усредняющие делители 34 н 35 и коммутаторы 36 знака суммирования, причем усредняющие делители блока 15 усреднения имеют коэффициент де„ 6 ления, равный - п , а в олоке усреднения

20 - коэффициент деления, равный 6л.

В основу работы устройства положен алгоритм, определяемый соотношением

„ - 2

J

где TI и Т2 - временные сдвиги огибающих с частотами QI и Й2 соответственно на выходе исследуемого канала;

Qr, . ,

В устройстве для упрощения его реализации отношение Р выбрано равным 2, т. е. в устройстве реализован алгоритм измерения 41

11

2Устройство работает следующим образом.

С выхода передатчика 1 на вход исследуемого канала 3 поочередно поступают посылки опорного и измерительного сигналов. Огибающая каждой посылки представляет собой колебание, состоящее из двух частот с отношением равным двум. Для получения такого колебания на один из входов модулятора 4 поступает модулирующее напряжение от источника 5, сформированное путем сложения колебаний на выходе генераторов 9 и 10 в сумматоре 11. На второй вход модулятора 4 поочередно поступает несущее колебание опорной и измерительной частот от источника 6 через автоматически управляемый с помощью блока 8 управления блок 7 переключения частот.

Полученный на выходе исследуемого канала 3 сигнал поступает на входы двух блоков

12 и 13 выделения сигналов и блок 29 управления, в котором вырабатываются сигналы наличия посылки опорного или измерительного сигнала, сигнал «Сброс 1, совпадающий по времени с началом опорной посылки, и «Сброс 2, совпадающий по времени с началом посылки измерительного или опорного сигналов. Эти сигналы необходимы для получения соответствующего алгоритма обработкн фазы огибающих испытательных сигналов. При поступлении на вход приемного устройства посылки опорного сигнала все элементы схемы дискретных узлов устройства сигналом «Сброс 1 устанавливаются в исходное состояние.

С выхода исследуемого канала 3 испытательный сигнал поступает на блоки 12 и 13, где напряжение огибающей разделяется по частоте и преобразуется в импульсы прямоугольной формы с частотами И и 2Q. С выхода блока 12 прямоугольные импульсы с частотой следования Q поступают одновременно на измерительный вход биполярного преобразователя 14 фазы и на один из входов суммирующего элемента ИЛИ 27. Прямоугольные импульсы с частотой следования 2Q с выхода блока 13 через делитель 18 частоты на два поступают одновременно на измерительный вход своего биполярного преобразователя 19

фазы и на второй вход суммируюн1,его элемента ИЛИ 27.

Па выходе последней появляются импульсы, длительность которых зависит от разности фазы сигналов на выходах блока 12 и делителя 18 частоты на два, поступающие на вход распределителя 28.

Через время, равное Го/п (где То - период импульсов с частотой следования Q, а т - целое число), на первом выходе распределителя 28 появляется сигнал «Разрешения измерения, который открывает запирающие элементы совпадения И 32, 33 соответствующих блоков 15 и 20 усреднения и запускает блок 26 фазирования, в результате на выходе последнего появляются прямоугольные импульсы, фаза которых приблизительно совпадает с фазой опорного сигнала на выходах блока 12 выделения и делителя 18 частоты на два. Эти импульсы поступают на опорные входы

биполярных преобразователей 14 и 19 фазы и на третий вход суммирующего элемента ИЛИ 27. Длительность импульсов на выходе последнего зависит от фазового сдвига между импульсами на выходах блока 12 выделения

сигнала, делителя 18 частоты на два и блока 26 фазирования и равна временному интеркалу между передним фронтом опережающего и задним фронтом отстающего импульсов. Задний фронт этих импульсов соответствует

концу одного измерения. Разность длительностей импульсов на суммирующем и вычитающем выходах каждого из биполярных преобразователей 14 и 19 фазы равна удвоенному временному сдвнгу между сигналами на входах этих преобразователей. Подсчет числа измерений осуществляется при помощи распределителя 28. После л измерений на втором выходе распределителя 28 появляется сигнал «Конец измерений, которым закрываются запирающие элементы И 32, 33 соответствующих блоков 15 и 20 усреднения. Таким образом, на выходах биполярного преобразователя 14 фазы появляются две се рии импульсов, суммарная разность длительностей которых равна х- z 2 2 А.;, где AT/ - временной сдвиг между сигналами на входах биполярного преобразователя 14, при поступлении на вход приемного устройства посылки опорного сигнала. На выходах биполярного преобразователя 19 также появляются две серии импульсов, суммарная разность длительностей которых равна т 2 2 , где т/ - временной сдвиг между сигналами па входах биполярного преобразователя 19 при поступлении па вход приемного устройства посылки опорного сигнала. Импульсы с биполярных преобразователей 14и 19 поступают на соответствующие элементы ИЛИ 22 и 23 и блоки 15, 20 усреднения. В результате на запирающих элементах И 32 и 33 соответствующих блоков 15 и 20 усреднения происходит логическое вычитание длительностей импульсов, поступающих с выходов биполярных преобразователей 14 и 19 фазы, и заполнение разностных импульсов высокочастотными импульсами, поступающими с выхода кварцевого генератора 25. Образованные пакеты импульсов поступают далее на соответствующие делители 34 и 35, причем коэффициент деления этих делителей в блоке 15усреднения равен -/г , а в блоке 20 усреднения - 6л. Импульсы с делителей 34 и 35 через свои коммутаторы 36 знака суммирования и записывающие элементы ИЛИ 16 и 17 поступают па блок 21, где происходит запись в соответствующие фазозапоминающие делители так, что разность чисел записанных в них, равна . где fi- - частота высокочастотных импульсов кварцевого геператора 25. При поступлении на вход приемного устройства посылки измерительного сигнала в блоке 29 формируются сигналы «Измерительная посылка и «Сброс 2. Сигнал «Сброс 2 все элементы схемы, кроме блоков 26 и 21, сбрасывает в исходное состояние. Фаза сигпала на выходе блока 26 фазирования остается такой же, как и при посылке опорного сигнала. Процесс сравнения фаз сигналов на выходе блоков 12 и 13 аналогичен случаю поступления на вход устройства посылки опорного сигнала, при этом сигналы с блоков 15 и 20 записываются в противоположные запоминающие делители блока 21 по сравнению со случаем поступления на вход приемного устройства 1 сигнала опорной частоты. В результате )азиость чисел, занисанных в фазозапоминающие делители, равна 4 / . 1 ( I X ( 2 А-/ - 2 Д где т - временной сдвиг между сигналами на входах биполярного преобразователя 14 при поступлении на вход приемного устройства посылки измерительного сигнала; Л, - временной сдвиг между сигналами на входах биполярпого преобразователя 19, при поступлении на вход приемного устройства измерительной посылки. При одновременном появлении сигналов «Конец измерения и «Измерительная посылка, на выходе элемента И 30 появляется сигнал разрешения запуска фазозапоминаюН1ИХ делителей блока 21, который открывает запускающий элемент И 31. В результате высокочастотные импульсы через элемент И 31 и записывающие элементы Р1ЛИ 16 и 17 поступают одновременно на входы фазозапоминающих делителей блока 21. Иа выходах этих делителей появляются прямоугольиые импульсы, сдвинутые по времени на величину измеряемого значения групнового времени запаздывания 8, равную иэм- изм , Измерение и регистрация временного сдвига этих импульсов осуществляется в блоке 21. Формула изобретения Устройство для измерения характеристик группового времени запаздывания в каналах связи, содержащее передатчик чередующихся посылок опорного и измерительного сигналов и приемник, состоящий из блока выделения сигналов, соединенного своим выходом с блоком сипхроиизации и через биполярный преобразователь фазы с элементом ИЛИ, подключенным к его выходам, и с блоком усреднения, выходы которого через два записывающих элемента ИЛИ подключены к блоку вычитания и регистрации, отличающееся тем, что, с целью уменьщения аппаратурной и методической погрещностей измерения, оно снабжено последовательно соединенными вторым блоком выделения сигналов, делителем частоты на два, вторым биполярным преобразователем фазы с вторым элементом ИЛИ, подключенным к его выходам,.и вторым блоком усреднения, включенными между входом

7

приемника И дополнительиымй входами записывающих элементов ИЛИ, причем управляющие входы второго блока усреднения соединены с входами первого блока усреднения, сбросовый выход блока синхронизации подключен к одноименному входу делителя частоты, и

второго блока усреднения, выход делителя частоты подключен к суммирующему входу блока синхронизации, а второй вход второго биполярного преобразователя фазы соединен с вторым входом первого преобразователя фазы.