Устройство для автоматического контроля состояния канала связи по уровню шума и остаточному затуханию Советский патент 1980 года по МПК H04B3/04 

9 использованием контрольного субканала ф периодической передачей по нему контрольной частоты, содержащее на передаю- aiefl стороне генератор контрольной jacTotbi с усилителем мощности и блок фильтров верхних н нижних частот передачи, на приемной стороне - блок фильтров ниж них а верхних частот приема, усилитель , напряжения контрольной частоты и пороговую схему измерения остаточного за- т гхания, на передающей стороне к выхо.ду генератора контрольной частоты подсоединены ключевой усилитель с каскадом электронной автоматической коммутсЩИИ Генератора контрольной частоты, а на приёмной стороне параллельно каналу измерения остаточного затухания к распределителю .мощности под соед -1неньг канал из мерения уровня шума и каскад электронной коммутации с цепями управления из последовательно соединенных усилителя- Ограничителя, формирователя тактовых им- Лульсов, делителя частоты, ждущего мультивибратора И усилителя постоянного тока, при этом канал измерения уровня шума содержит последовательно соединеннью ключевой усилитель, пороговую схему измерения уровня шума и схему задеряжи, введены четьфе ключа, дополнительный элемент ИЛИ два элемента И, элемент НЕ, дополнительньШ ждущий мультивибратор и переключатель режимов контрол5, йри этом буферного каскада и вы- Ход пороговой схемы измерения уровня шума подключены соответственно к перво- цу и второму входам дополнительного эле мента ИЛИ, выход которого через последовательно соединенные первый элемент И элемент НЕ, вход которого объединен с первым входом второго элемента И, допол аительный ждущий мультивибратор и пере ключатель режимов контроля пошслючен к объединенным управляющим входам генера тора контрольной частоты, первого, второго, третьего и четвертого ключей, порого- зых схем измерения остаточного затухани и уровня шума и первого и второго элемен тов И, выход элемента ИЛИ подключен ко BTopbnvi входам дополнительного ждущего м льтивибратора и переключателя режимов контроля, выход которого и выход второго элемента И являются выходами управления . {эезервированием, выход усилителя мощноо 1ги: подключен к входу первого ключа, выход которого и выход второго ключа, . сигнальный вход которого является входом от абонента, подключены ко входу фильтра нижних частот передачи, выход фильтра ни них частот приема подключен к объединенным сигнальным-входам третьего , выход которого является въкодом к абоненту, и четвертого ключа, выход которого подключен ко входу предварительного уси-. Лйтеля, а выходы первого элемента, И и элемента НЕ являются выходами отображения результатов ксятроля. На чертеже приведена структурная электр 1ческая схема предложенного устройства. Устройство для автоматического контроля состояния канала связи по уровню шума и остаточному затуханию содержит генератор контрольной частотъ 1, ключевой усилитель 2 с каскадом электронной автоматической коммутации, усилитель мсщности 3, фильтры верхнюе л нижних частот передачи 4 и 5, первый и второй ключи 6 и 7; фильтры верхних и нижних частот гфиема 8 и 9, третий и четвертый ключи 1О и 11, пред:варительный усилитель i2, распределитель монщости 13; ключевой усилитель 14, пороговую схему измере- ния остаточного затухания 15, буферный каскад 16, инвертор 17, схему задержки 18, усилитель-ограничитель 19, форм1фователь тактовых импульсов 20, делитель частоТЪ 21, ждущий мультивибратор 22, два усилителя постоянного тока 23 и 24, каскад электронной коммутации 25, ключевой усилитель 26, пороговую схему измерения уровня шума 27, схему задержки 28, элемент ИЛИ 29, дополнительный элемент ИЛИ ЗО, первый элемент И 31, элемент НЕ 32, дополнительный ждущий мультивибратор 33, второй элемент И 34 и переключатель режимов контроля 35. Устройство для автоматического контроля СОСТОЯНИЙ канала связи по уровню шума и остаточному затухан1Ж) работает следующим образом. Устройство осуществляет контроль в двух режимах; 1) с переключением с основного канала на резервный по результатам контроля по субканалу; 2). с переключением с основного на резервный по результатам предварительного контроля по субканалу и последующего контроля по информациоююму каналу. В первом режиме сигнал контрольной частоты (например, 3350 Гц) с высокостабильной амплитудой передается с выхода генератсра контрольной частоты 1 через ключевой усилитель 2 и усилитель мгадности 3 в контрольный субканал с полосой частчхг 310О3400 Гц, образуемый с помощью фильтра верхних частот передачи 4

и фильтра нижних частот передачи 5. В этом режиме второй ключ 7 открыт, а первый ключ 6 заперт.

На приемной стороне контрольный сигнал через фильтр верхних частот приема 8 и предварительный усилитель 12 поступает на распределитель мощности 13, а с выхода последнего одно еменно передается на входы ключевого усилителя 14, усилителя-ограничителя 19 и ключевого усилителя 26.

В рассматриваемся режиме третий ключ 10 открыт, а четвертый ключ 11 заперт.

С выхода усилителя-ограничителя 1О контрольный сигнал через формирователь тактовых импульсов 20 передается на делитель частоты 21 с коэффициентом деления, численно равным частоте контрольно- го сигнала, т.е. 3350. В результате этого сделителя частоты 21 на ждущий мультивибратор 22 примерно через 1 секунду (определяется выбранным коэффициентом деления) подается управляющий импульс.

Ждущий мультивибратор 22 опрокидывается и через усилители постоянного тока 23 и 24 поступает запрещающий потенциал на ключевые усилители 14 и 2 и одновременно - отпирающий потенциал на ключевой усилитель 26. Вследствие этого прекращается передача контрольного сигнала в канал связи на время, примерно равное 1 секунде (до возврата ждущего мультивибратора 22 в исходное состояние), отпирается ключевой усилитель 26 и с помощью пороговой схемы измерения уровня шума 27 производится измерение уровня шума.

Когда напряжение контрольного сигна- ла перестает поступать на вход пороговой схемы измерения остаточного затухания 15, с ее выхода через каскад электронной коммутации 25 подается управляющий потенциал Hf делитель частоты 21, вследствие чего делитель частоты 21 возвращав ется в исходное (нулевое) состояние.

Процесс измерения остаточного затухания и уровня шумов циклически повторяется после возвращения ждущего мультиви&ратора 22 в исходное состояние.

Для согласованного переключения предгложенного устройства при измерениях остаточного затухания и уровня щумов должна обеспечиваться синхронизация делителя частоты 21, размещенного на приемной и передающей сторонах контрольного субканала.

В описываемом устройстве это достигается с помощью делителя частоты 21.

Для исключения так называемой синхронизации каскад элоктрокнсй коммутации 25 обеспечивает возврат делителя частоты 21 в нулевое состояние при каждом снятии или пропадании контрольно™ го сигнала. Благодаря этому синхронная работа делителя частоты 21, размещенного на противоположных когшах контрольного субканала, обеспечивается по Пришвину, аналопгчному принятому в стартс-топных системах. Для исключения ложного пере- ключек51Я канала при снятии контрольного сигнала на интервалах измеренгщ уровня шума на вход буферного каскада 16 с выхода усилителя постоянного тока 23 по дается запрещающий потенциал.

Для того, чтобы при кратковременных пропаданиях контрольного сигнала не про исходило ложных переключений на резервный канал, введены схемы задержки 18 и 28, через которые подаются управляю- щие потенциалы на элемент ИЛИ 29.

К выходу последнего в рассматривае- мом режиме через переключатель режимов контроля 35 подключен исполнительный узел устройства резервирования.

В случае обнарзжения с помощью пороговой схемы измерения остаточного затухания 15 или пороговой схемы измерения уровня шума 27 недопустимых отклонений от норм по остаточному затуханию либо по уровню шуъ,{а с их выходов подается jTipasляющий потенциал на один из входов эле мента ИЛИ 29 и через некоторое время, определяемое параметрами схем задержки 18 и 28, происходит переключение оконечной абонентской аппаратуры с основного канала на резервный.

Одновременно с выхода элемента ИЛИ 29 через переключатель реж1шов контроля 35 подается потегщиал на цепи управления первого, второго, третьего и четвертого ключей 6, 7, 10 и 11, а также на цепи управления пороговой схемы измерения остаточного затчхания 15 и пороговой Схемы измерения уровня шухта 27 и генератора контрольной частоты 1.

В результате отпирания первого и четвертого ключей 6 и 11 происхош1т подключение устройства к информацион1 рму каналу тональной частоты через фильтры нижних частот передачи и приема 5 и 9.

Одновременно происходит запирание второго и третьего ключей 7 и 10, и абонент ские устройства отключаются от информационного канала.

Под действием управляющего потешша- ла происходит также изменение частоты геператора контрольпой частоты 1 с 3350 Гц на 800 Гц, на которой оценивается остаточное зат хание канала тональной частоты.

Кроме того происходит изменение чувст витальности пороговых схем измерения оо таточного затухания и уровня шугла 15 и 27. Изменение чувствительности может производиться, например, путем 1-1змецения напряжения порога ограничителя.

Допустимое отклонение величин остаточного затз-хания относительно его номинального значения составляет tO,25 леи на частоте 8ОО Гц и неп на «астоте 3350 Гц для стандартного канала тональной часто1ъг с полосой ЗОО-34ОО Гц.

В соответствии с этим должна быть снижена чувствительность пороговой схемы измерения остаточного затухания 15 примерно на 0,7 аеп (6,0 дБ),

Если шум в канале имеет равиомерн то спектральную плотность, то при переключении устройства с н деленного субканала па канал тональной частоты с верхней частотой передачи 31ОО Гц чувствительность пороговой Схемы измерения уровня шума 2 должна быть спижена примерно на 1,2 неп (10,3 дБ).

В случае обнарух ения отклонения от норм канала тональной частоты по остаточ- ному затуханию Или по уровню (либо по обоим упомянуть М параметрам) с пороговой схемы, измерения остаточного затухания 15 через буфер}гый каскад 16 либо с выхода пороговой с;хемы измерения фовня шума 27 гшпосрепственно поступают управляющие поте1щиаль на Бха ,щл дополнительного элемента ИЛИ ЗО. С выхода последнего в этом спучае подается поте1щиал на один вход первого элемента И 31 и, если на второй вход этого элемента через переключатель ре кимов конт- роля 35 также поступает потенциал, то на Соответствующий вход табло контрюгш каналов связи подается сигнал авария.

Если остаточное затухание и уровень шумов в полосе тональной частоты нахо™ дится в пределах норм, то управ-ллюидие пО тенциалы с выходов упомянутых пороговых схем измерения остаточного зату ;ания н уров1Ш шума 15 и 27 на входы дополни-тельпого элемента ИЛИ 30 не подаются и с выхода элемента НЕ 32 на соответств;ло щий вход табло контра-ш каналов подается сигнал исправно.

Во втором из упомянут1)1х выше режимов контроля выход элемента ИЛИ 29 через перекшочатель режимов контроля 35 соединяется со входом дополнительного жщего мультивибратора 33. Поэтому при поступлении с выхода элемента ИЛИ 29 управляющего потенциала дополнительный акдущий мультивибратор 22 опрокидьшается, в результате чего с его выхода по даются потенциалы на управляющие входы пороговых схем измерения остаточного затухания и шума 15 и 27, генератора контрольной частоты 1 и первый, второй, третий и четвертый ключи 6, 7, 10 и 11, а также на один из входов второго элемента И 34.

Процесс проверки состояния информациогшого капала в рассматриваемом режиме не отличается от описанного выше. Если обнаруживается отклонение канала от норм по остаточному затуханшо или по уровшо шумов (либо по обоим упомянутым параметрам), то па соответствзтоише входы дополнительного элемента ИЛИ i 30 поступают у1фавляющие потенциалы. С выхода последнего подается потенциал на второй нход второго элемента И 34 и с его выхода поступает команда на переключение оконечной абонентской аппаратуры с основного информационного канала на резервный. Одновременно на табло контроля загорается сигнал авартш.

Если же на второй второго элемента И 34 управляющий потешдиал не поступает, переключение с основного канала на резервный не происхошет и на табло контроля загорается сигнал исправно ,.

Одновременно с выхода элемента НЕ 32 поступает управляющий потенциал на дополнительный ждущий мультивибратор 33, он опрокид1 вается, и устройство возвращается в исходное состояние.

Формула изобретения

Устройство для автоматического конт роля состояния канала связи по уровню шума и остаточндыу затуханию по авт. св. СССР № 277021, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности контроля, введены четъфе ключа, дополнительный элемент ИЛИ, два элемента И, элемент НЕ, дополнительный ждущий мультивибратор и переключатель режимов контроля,при этом выход буферного каскада и вь/ход пороговой Схемы измерения ..уровня шума подключеюз соответственно к

первому и второму входам дополнительно го элемента ИЛИ, выход которого через последовательно соединенные первый элемент И, элемент НЕ, вход которого обьеш нен с первык входом второго элемента И, дополнительный ждущий мультивибратор и переключатель режимов контроляГдод ключей к объединенным управляющим входам генератора контрольной частоты, пер вого, второго,. третьего и четвертого , пороговых схем измерения остаточного затухания и уровня шума и первого и второго элементов И, выход элемента ИЛИ подключен ко вторым входам дополнительного ждущего мультивибратора и переклю« чателя режимов контроля, выход которого

и выход второго элемента И являются выходами управления резервированием, выход усилителя мощности подключен к входу первого ключа, выход которого и выход второго ключа, сигнальный вход которого является входом от абонента, подключены ко входу фильтра нижних частот передачи, выход фильтра нижних частот приема подключен к объединенным сигнальным нхо- дам третьего ключа, выход которого является выходом к абоненту, и четвертого ключа, выход которого подключен ко нходу предварительного усилителя, а выходы первого элемента И и элемента НЕ являючч ся выходак и отображения результатов KOHTV роля.