Компенсатор взаимных помех в симметричных линиях связи Советский патент 1980 года по МПК H03L5/00 H04B3/32 

1

Изобретение относится к технике связи и (ложет использоваться на действующих системах многоканальной связи по симметричным кабелям с частотным разделением каналов. 5

Известен компенсатор взаимных помех в симметричных линиях связи, содержащий подсоединенный по входу к влияющей линии четырехполюсник противосвязи, состоящий из блока за- О держки, вход и N-1 отводов которого соединены через аттенюаторы со входги и сумматора, подсоединенного к подверженной влиянию линии 1 .

Однако известный компенсатор вза- 15 имных помех в сикои|етричных линиях связи имеет низкую точность компенсации в линиях и в нем отсутствует автоматизация процесса настройки.

Целью изобретения является повыше-20 ние точности компенсации в линиях многоканальной связи с частотным уплотнением.

для этого в компенсатор взаимных помех в симметричных линиях связи, 25 содержащий подсоединенный по входу к влияющей линии четырехполюсник противосвязи, состоящий из блока задержки, вход и N-1 отводов которого соединены через аттенюаторы со входами сум- 30

матора, подсоединенного к подверженной влиянию линии, введены два преобразователя частоты с общим перестраиваемым гетеродином, детектор, компаратор, блок поиска, дешифратор команд, блок определения знака и блок управления, содержащий в том числе два переменных делителя и N пар перемножителей, при этом вход первого преобразователя частоты подсоединен ко входу, а вход второго - к выходу четырехполюсника противосвязи, выход первого преобразователя частоты соединен через детектор с одним входом компаратора, другой вход которого соединен с источником напряжения порога, а выход -. со входс1ми блоков поиска и управления, причем выход блока поиска через дешифратор команд соединен с перестраиваемым гетеродином и установочньми входами переменных делителей блока управления, выходы которого соединены с регулировочными входами аттенюаторов, а кроме того, выходы преобразователей частоты соединены соответственно с перBfcBvi и вторым входами блока определения знака,первый и второй выходы которого соединены с первыми входами каждой пары перемножителей блока управления. При этом блок управления . содержит последовательно включенные тактовый генератор со входом остановки, ключ, другой вход которого является входом блока управления, первый делитель и дешифратор, а кроме того, N параллельных ветвей из последовательно включенных двухвходового сумматора, накопителя и первого элемента И, выходы которых являются выходами блока управления, а также N вторых и N третьих элементов И, фазосдвигающий элемент и второй делитель вход которого соединен со входом первого делителя, а выход - с тактовыми входами переменных делителей, причем с первым-непосредственно, а со вторым - через фазосдвигакщий элемент, выходы первого и второго переменных делителей соединены с первыми входами соответственно вторых и третьих элементов И, вторые входы которых подсоединены соответственно к шинам первого и второго выходов дешифратора, третий выход которого соединен с фазирующими входс1ми переменных делителей, а четвертый - со входом остановки тактового генератора и другими входами первых элементов И, при этом выход каящой пары из второго и третьего элементов И подсоединен ко вторым входам каждой пары перемножителей, выходы которой соединены со входаг-чи сумматора. Кроме того, блок определения знака содержит фазосдвигающий элемент, вход которого является первым входом блока определения знака, три формирователя, а также первый и второй элементы И, выходы которых являются первым и вторым выходами блока определения знака, их первые дходы через первый и второй формирователи подсоединены соот-ветственно к выходу и входу фазосдвигающего элемента, их вторые входы подсоединены к выходу третьего формирователя, вход которого является вторым входом блока определения знака.

На чертеже приведена функциональ,ная электрическая схема предложенного устройства.

Компенсатор взаимных помех в симметричных линиях связи содержит четырехполюсник противосвязи 1, состоящий иэ блока задержки 2, N аттенюаторов 3 и сумматора 4, два преобразователя частоты 5 и б с общим перестраиваемым гетеродином 7, детектор 8, компаратор 9, блок поиска 10, дешифратор команд 11, блок определения знака 12 и блок управления 13, содержащий два переменных делителя 14 и 15, N пар перемножителей 16, тактовый генератор 17, ключ 18, первый делитель 19, дешифратор 20, N параллельных ветвей, состоящих из двухвходового сумматора 21, накопителя 22 и первого элемента И 23, а также

;N вторых и N третьих элементов И 24 и 25 соответственно, фазосдвигающий элемент 26 и второй делитель 27, кроме того, блок определения знака 12 содержит фазосдвигающий элемент 28, три формирователя 29, 30 и 31, а также первый и второй элементы И 32 и 33 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы настройки представляют собой гармонические колебания, передаваемые поочередно по межканальным промежуткам влияющей линии. Время передачи одного сигнала настройки Гпер выбирается равным 1-3 с, а частоты настроечных сигналов, кратные 4 кГц, должны отличаться от линейных контрольных частот (межканальные промежутки, по которым передаются линейные контрольные частоты, могут не использоваться для передачи сигналов настройки) ..

Принцип автоматического поиска передаваемого испытательного сигнала основан на том, что положительное напряжение на выходе компаратора 9 будет лишь тогда, когда преобразованная частота настроечного сигнала попадает в полосу пропускания фильтра, входящего в первый преобразователь частоты 5. Использование промежуточной частоты позволяет вьаделить сигналы настройки во влияющей и подверженной влиянию линии. Таким образом, устойчивое положительное напряжение на выходе компаратора 9 означает фак нахождения искомого передаваемого испытательного колебания, и до очередного изменения частоты испытательного сигнала устройство затормаживаеся.

При изменении частоты настроечног колебания сигнал на выходе детектора 8 отсутствует, соответственно на блок поиска 10 начинают поступать импульсы с генератора блока поиска 10, в результате работы блока поиска 10 изменятся состояние дешифратора команд 11 и частота колебания перестраиваемого гетеродина 7. Процесс поиска будет продолжаться до установления соответствия частот перестраиваемого гетеродина 7 и сигнала настройки, регулировк-а же аттенюаторов 3 в режиме автопоиска заблокирована нулевым напряжением, поступагадим на вход .блока поиска 10 с выхода компаратора 9.

Процесс настройки устройства сводится к определению энака перестройки коэффициента передачи каждого аттенюатора 3. В свою очередь, эта задача на каждом заданном шаге итерации (1 +1) может быть сведена к следуквдим операциям.

I. Выявление огибающей.сигнала ошибки компенсации на предыдущем том шаге подстройки (эту функцию выполняет второй преобразователь част ты 6) . II,Определение знаков двух орто гональных составляющих сигнала ошиб ки (выполняет эти функции блок опре деления знака 12). III.Определение знаков колебани cosEcjgnAt и , где Е - номер передаваемого испыта тельного сигнала, частота которого кратна Wg; at - временной интервал, соответствующий задержке одного элемента блока задержки 2; п - номер настраиваемого аттенюатора 3. Решение этой задачи осуществляет ся путем формирования с помощью вто рого делителя 27 и переменных делителей 14 и 15 прямоугольных импульсных колебаний, полярность которых соответствует знакам искомых гармон ческих колебаний, и стробирования сформованных напряжений Npa через интервал &t, осуществляемого блоком поиска 10, стробирующие импульсы на который подаются с выходов дешифратора команд 11. Чистота импульсных колебаний на выходах переменных делителей 14 и 15 должна соответствовать частоте передаваемого испытательного сигнала Еи , поэтому коэф фициенты деления указанных переменных делителей 14 и 15 устанавливают ся сигналами с выходов дешифратора команд 11. При этом должно выполнят ся следующее условие: первый строби рующий импульс с выхода дешифратора команд 11 должен отстоять от начала импульса меандровых колебаний на выходах переменных делителей 14 и 1 / л п i -пер дет на время TC , где Т. Д1 -- Туст- промежуток времени, необходимый для нахождения и установки соответствия частот в блоке поиска 10. / уст/- пер Обеспечивается нужная фазировка выходных сигналов переменных делите лей 14 и 15 по отношению к стробирую щим импульсам путем подачи на установочные входы этих переменных делителей 14 и 15 соответствующего сигна ла с дополнительного выхода дешифратора команд 11. : Завершение цикла автоподстройки аттенюатора 3 На данном шаге корректирования осуществляется после передачи с выхода дешифратора команд 11 последнего N-ro стробирующего импульса во вторые элементы И 24. При ,этом, на втором дополнительном выходе дешифратора команд 11 появится импульс, обеспечивающий прекращение работы тактового генератора 17 и передачу сигналов с выходов накопителей 22 через первый элемент И 23 на аттенюаторы 3d Для выполнения условий фазирования колебаний и удобства реализации элементов устройства необходимо удовлетворение следующего условия выбора частоты тактового генератора 17: .1т НОк,,роьИе, где НОК - наименьшее общее кратное; ff частота тактового генератора 17, . f, fp i Р i pi р мин у.акс ) 5. и . СОо мин-л-. со - верхняя частота коррекций; н - нижняя частота коррекций. Решение задач 1,11 и III позволяет осуществить подстройку аттенюаторов 3 устройства. Так, информация о знаке составляющей ошибки передается с выходов элементов И 24 на входы всех N перемножителей 16, на вторые же входы перемножителей 16 поступают сигналы с выходов N третьих элементов И 25, соответствующие знакам функций cosPtOo nut Sln cjgnAt. Результаты операций перемножения-знаков поступают в сумматоры 21, затем в накопители 22, способствующие повышению помехоустойчивости, на входы аттенюаторов 3 передается информация о требуемой подстройке на (i+l)рм шаге коррекции. Непосредственно корректируквдее влияние устройства заключается в таком выборе значений коэффициентов передачи аттенюаторов 3, при котором на выходе сумматора 4 четырехполюсника противосвязи 1, являющемся также и выходом устройства, обеспечивается минимизация среднеквадратического значения сигнала влияния. Таким образом, предложенное устойство может быть реализовано на гибридных микросхемах, что позволяет обеспечить современный уровень технологии и высокую надежность работы. Кроме того, использование предлоенного устройства имеет ряд сущестенных технических и экономических реимуществ по сравнению с известным. аже наиболее производительный метод оррекции переходных влияний путем нятия годографа влияния, синтеза и ключения четырехполюсника противовязи требует значительных затрат

рабочего времени двух-трех опытных специалистов (два часа на симметрирование одного влияния), причем большая часть этих затрат приходится на малопроизводительные операции, осуществляемые вручную. Предложенное устройство наряду со значительным повышением точности настройки позволяет существенно ускорить процесс коррекции (как показывают расчеты, процесс итерации можно считать завершенным через 2-2,5 мин после включения), исключить предварительные измеренияи весь комплекс связанной с ними измерительной аппаратуры (измеритель межканальных промежутков, измерители переходных затуханий и т.п.); его можно использовать в качестве адаптивного устройства при изменяющихся параметрах влияния действующих линий связи..

Формула изобретения

1. Компенсатор взаимных помех в си1-1метричных линиях связи, содержащий подсоединенный по входу к влияющей линии четырехполюсник противосвязи, состоящий из блока задержки, , вход и Н-1 отводов которого соединены через аттенюаторы со входами сумматора, подсоединенного к подверженной влиянию линии, отличающийся тем, что, с целью повышения точности компенсации в линиях многоканальной связи с частотным уплотнением, введены два преобразователя частоты с общим перестраиваемым гетеродиномJ детектор, компаратор, блок поиска, дешифратор команд, блок определения знака и блок yпpaвлeния содержсцций в том числе два. переменных делителя и N пар перемножителей, при этом вход первого преобразователя частоты подсоединен ко входу, а вход второго - к выходу четырехполюсника противосвязи, выход первого преобразователя частоты соединен через детектор с одним входом компаратора, другой вход которого соединен с источником напряжения порога, а выход со входами блоков поиска и управления, причем выход блока поиска через дешифратор команд соединен с перестраиваемым гетеродином и установочными входами переменный делителей блока управления, выходы которого соединены с .регулировочными входами аттенюаторов, а кроме того, выходы преобразователей частоты соединены соответственно с первым и вторым входами блока определения знака, пер

вый и второй выходы которого соединены с первыми входами каждой пары перемножителей блока управления.

2.Устройство по п. 1, отличающееся, тем, что блок управления содержит последовательно включенные тактовый генератор со входом остановки, ключ, другой вход которого является входом блока управления, первый делитель и дешифратор, а кроме того, N параллельных ветвей из последовательно включенных двухвходового сумматора, накопителя и .первого элемента И, выходы которых являются выходами блока управления, а также N вторых и N третьих элементов И, фазосдвигающий элемент и второй делитель, вход которого соединен со входом первого делителя, а выход с тактовыми входами переменных дели,телей, причем с первым - непосредственно, а со вторым - через фазосдвигающий элемент,, выходы первого и второго переменных делителей соединены с первыми входами соответственно вторых и третьих элементов И, вторые входы которых подсоединены соответственно к шинам первого и второго выходов дешифратора, третий выход которого соединен с фазирующими входами переменных делителей, а четвертый - со входом остановки тактового генератора и другими входами первых элементов И, при этом выход каждой пары из второго и третьего элементов И подсоединен.ко вторым входам каждой пары перемножителей, выходы которой соединены со входами сумматора.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок определения знака содержит фазосдвигающий элемент, вход которого является первым входом блока определения знака, три формирователя, а также первый и второй элементы И, выходы которых являются первым и вторым выходами блока определения знака, их первые входы через первый и второй формирователи подсоединены соответственно к выходу и входу фазосдвигающего элемента, их вторые входы подсоединены к выходу третьего формирователя, вход которого является вторым входом блока определения знака.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Селибер А.Б. Вопросы построения аппаратуры для гармонического ангшиза взаимных влияний в симметричных кабелях.-ТРУДЫ учебных институтов связи, вып. 67. Л., 1974, с. 125-133.