Устройство для автоматического контроля главных каналов радиоприемных устройств Советский патент 1979 года по МПК H04B17/00 G01R31/28 

i

Изобретение относится к радиотехнике и 1может использоваться в автоматических системах непрерывного и периодического контроля параметров основного оборудования приемных радиоцентров без снятия их со связи.

Известно устройство для автоматического контроля главных каналов радиоприемных устройств, содержащее генератор опорных частот, входной коммутатор, аттенюатор, пороговый блок, последовательно соединенные блок задержки и коррелятор и последовательно соединенные выходной коммутатор и блок регистрации 1.

Однако известное устройство имеет недостаточную помехозащищенность тракта контроля при наличии сигналов связи и поэтому обладает недостаточной точностью контроля.

Цель изобретения - повыщение точности контроля.

Для этого в устройство для автоматического контроля главных каналов радиоприемных устройств, содержащее генератор опорных частот, входной коммутатор, аттенюатор пороговый блок, последовательно соединенные выходной коммутатор и блок регистрации, введены фильтр нижних частот, промежуточный коммутатор, блок памяти, сумматор, частотный дискриминатор, умножитель частоты, аналого-цифровой преобразователь, рещающий блок и первый и второй генераторы линейно-ступенчатого напряжения, при этом выход генератора опорных частот через входной коммутатор подключен к входу аттенюатора и к входу блока задержки, выход коррелятора через последовательно соединенные фильтр нижних частот, промежуточный коммутатор, блок памяти и выходной коммутатор подключен к входу блока регистрации, вйход частотного дискриминатора, вход которого объединен с вторым входом коррелятора, через последовательно соединенные рещающий блок, первый генератор линейно-ступенчатого напряжения и сумматор подключен к объединенны.м вторым входам входного и промежуточного коммутаторов, выход блока памяти через последовательно соединенные пороговый блок и второй генератор линейно-ступенчатого напряжения подключен к второму входу выходного коммутатора, а выход частотного дискриминатора подключен к объединенным входам аналого-цифрового преобразователя и умножителя частоты, выход которого подключен к второму входу аналого-цифрового преобразователя, первый и второй выходы которого подключены к вторым входам фильтра нижних частот и сумматора соответственно.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство для автоматического контроля главных каналов радиоприемных устройств содержит генератор 1 опорных частот, входной коммутатор 2, аттенюатор 3, блок 4 задержки, коррелятор 5, фильтр 6 нижних частот, промежуточный коммутатор 7, блок 8 памяти, выходной коммутатор 9, блок 10 регистрации, частотный дискриминатор 11, решающий блок 12, первый генератор 13 линейно-ступенчатого напряжения, сумматор 14, умножитель 15 частоты, аналого-цифровой преобразователь 16, пороговый блок 17, второй генератор 18 линейно-ступенчатого напряжения и контролируемое радиоприемное устройство 19.

Устройство имеет два режима работы: режим при отсутствии сигналов связи или наличии АМ-сигналов связи; режим при наличии ЧМ сигналов сязи.

В первом режиме устройство работает следующим образом.

На вход радиоприемного устройства 19, а следовательно, и на вход частотного дискриминатора 11 поступает только шум или смесь шума и АМ-сигнала. На выходе частотного дискриминатора I1 получаем постоянную составляющую, равную или не равную нулю, и шумовую переменную составляю щую низкого уровня. Постоянная составляющая с выхода частотного дискриминатора II на вход решающего блока 12 поступает, но не вызывает его срабатывания, так как оно имеет разделительный конденсатор, иначе «закрытый вход.

Шум также не вызывает срабатывания решающего блока 12 ввиду того, что порог срабатывания выбирается выше ожидаемого уровня шума.

При отсутствии переменной составляюшей на входе решающего блока 12, превышающей его порог срабатывания, оно запускает генератор 13 линейно-стуаенчатого напряжения в режим непрерывного генерирования.

Линейно-ступенчатое напряжение с выхода генератора 13 через сумматор 14 поступает на управляющие входы входного и промежуточного коммутаторов 2 и 7, в результате чего они синхронно открывают каналы от первого до п-ого.

Стимулирующий сигнал с линейно-ступенчато изменяющейся частотой с выхода входного коммутатора 2 через аттенюатор 3 поступает на вход радиоприемного устройства 19, а также через блок 4 задержки на вход коррелятора 5. С выхода радиоприемного устройста 19 стимулирующий -сигнал поступает на другой вход коррелятора 5, выделяется в нем благодаря когерентности сигналов на его входах, интегрируется в фильтре 6 нижних частот и через промежуточный коммутатор 7 поступает на блок 8 памяти, в котором каждой частоте стимулирующего сигнала соответствует своя ячейка памяти.

Блок 4 задержки предназначен для компенсации группового времени запаздывания, вносимого контролируемым радиоприемным устройством 19.

В случае полной компенсации задержки коэффициент автокорреляции стимулирующего сигнала равен единице независимо от параметров генератора 13 линейно-ступенчатого напряжения. В случае неполной компенсации группового времени запаздывания коэффициент автокорреляции стимулирующего сигнала меньще единицы, т.е. возникают энергетические потери, обусловленные неполной корреляцией стимулирующего сигнала.

Эффект накопления стимулирующегосигнала в блоке 8 памяти оценивается в многоканальном пороговом блоке 17 путем срав нения накопленных сигналов с порогами. При превышении порога в одном или нескольких каналах порогового блока 17 в соответствии с требуемыми характеристиками качества контроля на генератор 18 линейно-ступенчатого напряжения подается команда на запуск. При этом независимо от номеров каналов блока 8 памяти, вызвавших срабатывание порогового блока 17, генератор 18 линейно-ступенчатого напряжения последовательно подключает к блоку 10 регистрации каналы выходного коммутатора 9 от первого до п-ого.

Остальные блоки в первом режиме не работают.

Во втором режиме ЧМ сигнал связи демодулируется в частотном дискриминаторе 11. С выхода частотного дискриминатора II напряжение с частотой модуляции сигнала связи поступает на аналого-цифровой преобразователь 16, умножитель 15 частоты и решающий блок 12. Йри поступлении на вход решающего блока 12 переменного напряжения, превышающего порог срабатывания, рещающий блок 12 вь)ключает генератор 13 линейно-ступенчатого напряжения.

Аналого-цифровой преобразователь 16 преобразует аналоговое напряжение с выхода частотного дискриминатора 11 в ступенчатое напряжение, аппроксимирующее с достаточной точностью исходный процесс.

Дискриминационная характеристика частотного дискриминатора 11 в совокупности с аналого-цифровым преобразователем 16 имеет размах по частоте, равный полосе пропускания приемника. Число ступенек дискриминационной характеристики равно числу частот генератора 1 опорных частот. Ступенчатое напряжение с частотой частотной модуляции с выхода аналого-цифрового преобразователя 16 через сумматор 14 поступает на управляющие входы входного и промежуточного коммутаторов 2 и 7, сигнал на выходе входного коммутатора 2 получается расстроенным от мгновенной частоты ЧМ сигнала на половину полосы пропускания приемника. Таким образом обеспечивается максимальная ортогональность стимулирующего сигнала и сигнала связи, т.е. достигается максимальная помехозащищенность устройства контроля. Входной сигнал связи с частотной модуляцией после демодуляции на выходе частотного дискриминатора 11 представляет собой моногармоническое колебание или совокупность гармонических колебаний, соответствующих модулирующему процессу. Для хорошей аппроксимации синусоиды необходимо иметь 10-16 отсчетов за период, поэтому минимальное значение коэффициента умножения умножителя 15 частоты находится в определенных пределах. При гармоническом модулирующем процессе тактовая частота для аналого-цифрового преобразователя 16 формируется путем ее множения в умножителе 15 частоты. В случае, когда модулирующий процесс является совокупностью гармонических колебаний, тактовая частота для аналого-цифрового преобразователя 16 формируется путем предварительного подчеркивания верхних модулирующих частот, например, с помощью фильтра верхних частот и последующего умНожения в умножителе 15. Следует отметить, что к качеству умножения частоты предъявляются невысокие требования, поскольку погрешность формирования тактовой частоты допускается большой (до десятков процентов) и, увеличивая значения коэффициента умножения более 10-16, можно дополнительно снижать требования к качеству умножения частоты. Аналого-цифровой преобразователь 16 в соответствии с частотой модуляции ЧМ сигнала переключает полосу фильтра 6 нижних частот для получения наивысшей помехоустойчивости, которая достигается при выполнении следующего условия Тф Тд, где Гф- постоянная времени фильтра 6; Тв - длительность одного дискрета стимулирующего сигнала. Поскольку Гд меняется в зависимости от параметров сигнала связи, то постоянное значение Tip является неоптимальным и требует подстройки, которая и реализуется. Преимуществом предлагаемого устройства является уменьшение среднего времени контроля. Это объясняется тем, что в тракте контроля блоком 8 памяти и пороговым блоком 17 реалируется последовательный обнаружитель, который имеет меньшее среднее время обнаружения, чем обнаружитель с фиксированным временем обнаружения. Предлагаемое устройство способно осуществлять контроль чувствительности, нестабильности коэффициента передачи, амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик приемника. Формула изобретения Устройство для автоматического контроля главных каналов радиоприемных устройств, содержащее генератор опорных частот, входной ком.мутатор, аттенюатор, пороговый блок, последовательно соединенные блок задержки и коррелятор и последовательно соединенные выходной коммутатор и блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введены фильтр нижних частот, промежуточный коммутатор, блок памяти, сумматор, частотный дискриминатор, умножитель частоты, аналого-цифровой преобразователь, решающий блок и первый и второй генераторы линейно-ступенчатого напряжения, при этом выход генератора опорных частот через входной коммутатор подключен к входу аттенюатора и к входу блока задержки, выход коррелятора через последовательно соединенные фильтр нижних частот, промежуточный коммутатор, блок памяти и выходной коммутатор подключен к входу блока регистрации, выход частотного дискриминатора, вход которого объединен с вторым входо.м коррелятора, через последовательно соединенные решающий блок, первый генератор линейно-ступенчатого напряжения и сумматор подключен к объединенным вторым входам входного и промежуточного коммутаторов, выход блока памяти через последовательно соединенные пороговый блок и второй генератор линейно-ступенчатого напряжения подключен к второму входу выходного коммутатора, а выход частотного дискриминатора подключен к объединенным входам аналого-цифрового npeo6pa3OBaTeviH и умножителя частоты, выход которого подключен к второму входу аналого-цифрового преобразователя, первый и второй выходы которого подключены к вторым входам фильтра нижних частот и сумматора соответственно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 284167, кл. G 01 R 31/28, 1969.