Устройство для контроля защищенности от шумов квантования в канале связи с импульсно-кодовой модуляцией Советский патент 1980 года по МПК H04J3/14 

рой и третий выходы которого подключены соответственно к третьему входу компаратора и управляющему входу счетчика, введены формирователь импульсов, три делителя частоты следования импульсов, четыре элемента И, два элемента ИЛИ, четыре дешифратора, четыре Триггера, блок сравнения, дополнительный счетчик и дополнительный блок регистрации, при этом выход полосового фильтра через формирователь импульсов подключен к объединенным входам первого, второго и третьего делителей частоты следования импульсов, выход первого из которых через последовательно соединенные счетчик и первый элемент И, второй вход которого соединен с четаертым выходом блока управления, под ключен ко входу блока регистрации, выходы второго и третьего делителей частоты следования импульсов соо ветственно через второй и третий эле менты И подключены соответственно к первому и второму входам первого эле мента ИЛИ, выход которого через последовательно соединенные дополнитель ный счетчик и блок сравнения подключен ко второму входу -блока управлени четвертый выход которого через четвертый элемент И, второй вход кото-рого соединен со вторым входом сравнения и вторым выходом реверсивного счетчика, подключен ко входу дополнительного блока регистрации, выход счетчика.подключен к объединенным входам четырех дешифраторов, выход первого, из которых подключен к первому входу первого триггера и ко второму входу четвертого триггера, выходы которых подключены соответственно к первому и второму управ ляющим входам дополнительного счетчи ка, выход второго дешифратора подключен ко второму входу первого триг гера и к первому входу второго тригг ра, выход которого подключен ко втор му входу второго элемента И,выход третьего дешифратора подключен ко второму входу второго .триггера и к первому входу третьего триггера,выход которого подключен ко второму входу третьего элемента И , йьтход четвертого дешифратора подключен ко второму вхо ду третьего триггера, к первому вход второго элемента ИЛИ и к третьему входу блока управления, пятый выход которого подключен ко второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу четвертого триггера, выходной блок согласования выполнен в виде последовательно соединенных ключа, второй вход которого соединен с пятым выходом блока управ ления, дополнительного формирователя импульсов, дополнительного делителя частоты следования импульсов, второго дополнительного счетчика, вход управления которого соединен с третьим выходом блока управления, и первого дополнительного масштабного преобразователя, сигнальный вход которого -соединен с выходом ключа, а входной блок согласования выполнен в виде последовательно соединенных дополнительного квадратора, вход которого соединен с выходом полосового фильтра, дополнительного детектора, дополнительного фильтра постоянной составляющей, дополнительного компаратора, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходом источника опорного напряжения и с шестым выходом блока управления, и дополнительного реверсивного счетчика, первый и второй входы и выход которого соединены соответственно с четвертым входом и седьмым выходом блока управления и с управляющим входом второго дополнительного масштабного преобразователя, На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство для контроля защищенности от шумов квантования в канале связи с импульсно-кодовой модуляцией содержит генератор 1 измерительного сигнала, ключ 2, дополнительный формирователь 3 импульсов, дополнительный делитель 4 частоты следования импуль|сов, первый дополнительный масштабный преобразователь 5, второй дополнительный счетчик б, второй дополнительный масштабный преобразователь 7,дополнительный реверсивный счетчик 8,полосовой фильтр 9, дополнительный компаратор 10, дополнительный фильтр 11 постоянной составляющей,дополнительный детектор 12, дополнительный квадратор 13, формирователь 14 импульсов, делитель 15 частоты следования импульсов, счетчик 16, дешифратор 17, блок 18 регистрации, узкополосный заграждающий фильтр 19, масштабный преобразователь 20, квадратор 21, детектор 22, фильтр 23 постоянной составляющей, компаратор 24, блок 25 управления, реверсивный счетчик 26, делители 27, 28 частоты следования импульсов, дешифраторы 29, 30, элемент 31 ИЛИ, дополнительный счетчик 32, блок 33 сравнения, элементы 34 - 37 И, элемент 38 ИЛИ, триггеры 3.9 - 42, дешифратор 43, дополнительный блок 44 регистрации и vcилитeль 45. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 измерительного сигнала выдает на выходе гармонический сигнал с постоянным уровнем, превышающим верхнюю границу динамического диапазона контролируемого канала. В момент включения сигнал с блока 25 управления отпирает ключ 2 и устанавливает максимальное число во втором дополнительном счетчике б, оп- . ределяющее максимальный коэффициент передачи первого дополнительного масштабного преобразователя 5. Таким образом, в первый момент на вход контролируемого канала поступает гармонический сигнал с уровнем, превышающим верхнюю границу динамического диапазона контролируемого канала. Колебания гармонического сигнала преобразуются в импульсы дополнительным формирователем 3 импульсов. Эти импульсы через дополнительный делитель 4 частоты следования импульсов поступают на счетный вход второго дополнительного счетчика б, работающего в режиме вычитания. Число, записанное в нем, уменьшается, коэффициен передачи первого дополнительного масш табного преобразователя 5 уменьшается уровень сигнала на входе контролируемого канала также уменьшается. На приемной стороне сигнал через второй дополнительный масштабный преобразователь 7 поступает на полосовой фильтр 9, который ограничивает спектр сигнала пдлосой канала тональной : частоты 300-3400 Гц. С выхода полосового фильтра 9 сигнал, пройдя дополнительный квадратор 13, дополнительны детектор 12, дополнительный фильтр 11 постоянной составляющей, поступает на дополнительный компаратор 10 в виде постоянного напряжения. Компараторы в предлагаемом устройстве работают в импульсном режиме по тактам, задава;емым блоком 25 управления. Дополнительный компаратор 10 сравнивает поступающее на него постоянное напряжение с Е и посылает на счетный вход дополнительного реверсивного сче чика 8 импульсы, одновременно посылае на блок 25 управления сигнал, несущий информацию о том, должен ли допол нительный реверсивный счетчик 8 работать в режиме сложения или вычитания. Блок 25 управления посылает соот ветствующий сигнал на управляющий вход дополнительного реверсивного сче чика в, число в нем изменяется, изменяя коэффициент передачи второго дополнительного масштабного преобразователя 7 и поддерживая, таким образом постоянной мощность сигнала на выходе полосового, фильтра 9. Узкополосный заграждающий фильтр il9 подавляет гармонический измерительный сигнал и пропускает на выход только шум. Этот шум, пройдя масштабный преобразователь 20, квадратор 21 детектор 22 и фильтр 23 постоянной составляющей, поступает в виде постоя ного напряжения на компаратор 24, ср нивающий это напряжение с Е. и с помощью реверсивного счетчика 26 и мас штабного преобразов.ателя 20 производит автоматическое уравновешивание Так как мощность сигнала на входе уз кополосного заграждающего фильтра 19 и усилителя 45 поддерживается постоянной, число, записанное в реверсивном счетчике 26 в результате уравновешивания, соответствует защищенности от шумов, квантования. По мере измерения уровня сигнала на входе контролируемого канала изменяется и число в реверсивном счетчике 26, обеспечивая таким образом всю характеристику защищенности от шумов квантования в динамическом диапазоне. К выходу полосового фильтра 9 подключен формирователь 14 импульсов, который формирует импульсы из гармонических колебаний сигнала на выходе полосового фильтра 9. Эти импульсы через делитель 15 частоты следования импульсов, аналогичный дополнительному делителю 4 частоты следования импульсов, поступают на счетный вход счетчика 16,аналогичного второму дополнительному счетчику 6.Счетчик 16, так же как и второй дополнительный счетчик 6, в момент включения устройства сигналом с блока 25 управления устанавливается в максимальное состояние и затем работает в режиме вычитания. Таким образом, число, записанное в счетчике 16, соответствует уровню гармонического измерительного сигнала на входе контролируемого канала. Выходы разрядов счетчика 16 подключены ко входам многовходовых элементов 34, 35, 36 и 37 И. В момент включения, когда уровень сигнала на входе канала превышает верхнюю границу динамического диапазона, блок 25 управления через элемент 38 ИЛИ выдает сигнал на триггер 42, который срабатывает и устанавливает дополнительный счетчик 32 в нулевое состояние. Когда число, записанное в счетчике 16, достигает соответствующего уровня, элемент 34 И выдает сигнал,сбрасывающий триггер 42, и заставляющий сработать триггер 39, который устанавливает дополнительный счетчик 32 в состояние, соответствующее значению защищенности от шумов квантования равному 33 дБ, Дополнительный счетчик 32 остается в этом состоянии до момента, когда уровень сигнала становится равным минус 30 дБмО. Когда число, записанное в счетчике 16, соответствует уровню сигнала минус 30 дБмО, элемент 35 И вьедает сигнал, сбрасывающий триггер 39 и заставляквдий ера-батывать триггер 40, который отпирает дешифратор 29, позволяя импульсам с выхода делителя 28 частоты следования импульсов поступать через элемент 31 ИЛИ на счетный вход дополнительного счетчика 32. Коэффициент деления делителя 28 частоты следования импульсов нахо4ИТСЯ в таком соотношении с коэффициентом деления делителя 15 частоты следования импульсов, в тот момент, когда уровень сигнала становится равен минус 40 дБмО, число, . записанное в дополнительном счетчике 32, работающем в режиме вычитания соответствует значению защищенности от шумов квантования, равному 27 дБ.

Когда число, записанное в счетчике 16, соответствует уровню сигнала минус 40 дБмО, элемент 36 И вьодае сигнал, сбрасьшагаций триггер 40 и заставляющий сработать триггер 41, к торый отпирает дешифратор 30, позволяя импульсам с выхода делителя 27 частоты следования импульсов поступать через элемент 31 ИЛИ на счетный вход дополнительного счетчика 32. Коэффициенты деления делителе 27 и 15 частоты следования импульсов находятся в таком соотношении, что в тот момент, когда уровень сигнала становится равен минус 45 дБмО, число, записанное в дополнительном счетчике 32, соответствует значению защищенности от шумов квантования, равному 22 дБ.

Когда число, записанное в счетчике 16, соответствует уровню сигнала минус 45 дБмО, элемент 37 И выдает сигнал, сбрасывающий триггер 41 и поступающий через элемент 38 ИЛИ на триггер 42, заставляя его сработать и установить дополнительный счетчик 32 в нулевое состояние. Кроме того, сигнал с выхода элемента 37 И поступает на блок 25 управления, сигнализируя об окончании цикла контроля. Сигнал с блока 25 управления запирает ключ 2. После этого может начаться следующий цикл контроля.

Брок 33 сравнения сравнивает число, записанное в реверсивном счетчике 26 с числом, записанным в дополнительном счетчике 32, и если в какой-то момент времени первое из этих чисел окажется меньше второго это означает, что .значение защищенности от шумов квантования при данном уровне сигнала на входе канала находится ниже нормы.

В этом случае блок 33 сравнения выдает сигнал на блок 25 управления, сигнал с которого запирает ключ 2 и дополнительный компаратор 10 так, что изменение уровня сигнала на входе каНсша и изменение состояни дополнительного реверсивного счетчика 8 прекращаются. Затем сигнал с блока 25 управления отпирает дешифраторы 17 и 43, разрешая тем самым отображение чисел, записанных в счетчике 16 и реверсивном счетчике 26, т. е. значений уровня сигнала на входе канала и защищенности от шумов квантования, блоками 18 и 44

регистрации. Сигнал с блока 5 управления отпирает ключ 2 и дополнительный компаратор 10 и прерванный ЦИКЛ контроля продолжается.

Формула изобретения

Устройство для контроля защищенноти от шумов квантования в канале связи с импульсно-кодовой модуляцией, содержащее в передающей части последовательно соединенные генератор измерительного сигнала и выходной блок согласования, а в приемной части блок регистрации и последовательно соединенные входной блок согласовани полосовой фильтр, узкополосный заградающий фильтр, усилитель, масштабный преобразователь, квадратор, де.тектор, фильтр постоянной составляющей, компаратор, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, блок управления и реверсивный счетчик, выход и второй вход которого соединены соответственно с управляющим входом масштабного преобразователя и первым входом блока управления, второй и третий выходы которого подключены соответственно к третьему входу компаратора и управляющему входу счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности при сокращении времени.контроля, введены форт мирователь импульсов, три делителя частоты следования импульсов, четыре элемента И, два элемента ИЛИ, четыре дешифратора:, четыре триггера, блок сравнения, дополнительный счетчик и дополнительный блок регистрации, при этом выход полосового фильтра через формирователь импульсов подключен к объединенным входам первого, второго и третьего делителей частоты следования импульсов, выход первого из которых через последовательно соединенные счетчик и первый элемент И, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока упраления, подключен ко входу блока регистрации, выходы второго и третьего делителей частоты следования импульсов соответственно через второй и третий элементы И подключены соответственно к первому и втбррму входам первого элемента ИЛИ, выход которого через последовательно соединенные дополнительный счетчик и блок сравнения подключен ко второму входу блока управления, четвертый выход которого через четвертый элемент И, второй вход которого соединен со вторым входом блока сравнения и вторым выходом реверсивного счетчика подключен ко входу дополнительного блока регистрации, выход счетчика ггодключен к объединенным входам четырех дешифраторов, выход первого из которых подключен к первому входу первого триггера и ко второму входу четвертого триггера, выходы котор2х подключены соответственно к первому и второму управляющим входам дополнительного счетчика, выход дешифратора подключен ко второму входу первого триггера и к первому входу второго триггера, выход которого подключен ко второму входу второго элемента И, выход третьего дешифратора подключен ко второму входу второго триггера и к первому входу третьего триггера, выход которого подключен ко второму входу третьего элемента И, выход четвертого дешифра тора подключен ко второму входу трет го триггера, к первому входу второго элемента ИЛИ и к третьему входу блока управления, пятый выход которого подключен ко второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого .подключ к первому входу четвертого триггера ВЫХОДНОЙ блок согласования выполнен в виде последовательно соединенных ключа, второй вход которого соединен с пятым выходом блока управления дополнительного формирователя импульсов, дополнительного делителя частоты 42 следования импульсов, второго дополкотп °° «а вход управления .которого соединен с третьим выходом блока управления, и первого дополнительного масштабного преобразователя, сигнальный вход которого соединен с выходом ключа, а входной блок согласования выполнен в виде последовательно соединенных дополнительного квадратора, вход которого соединен с выходом полосового фильтра дополнительного детектора; дополнительного фильтра постоянной составляющей, дополнительного компаратора второй и третий входы которого сое 1инены соответственно с выходом источника опорного напряжения и с шестым выходом блока управления, и дополнительного реверсивного счетчика первый и второй входы и выход которого соединены соответственно с четвертым входом и Ьедьмым выходом блока управления и с управляющим входом второго дополнительного масштабного преобразователя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 579697, кл. Н 04 J 3/14, 1975 (прототип).