Способ контроля амплитудно-частотной характеристики канала связи и устройство для его осуществления Советский патент 1980 года по МПК H04B3/46 

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться для контроля амплитудно-частотных характеристик каналов и трактов связи. Известен способ контроля амплитудно-частотной характеристики связи, включающий на передаче формирова ние сигналов контрольных частот, объ единение их с информационным сигналом и подачу в канал объединенного сигнала, а на приеме - выделение из объединенного сигнала сигналов контрольных частот, определение их параметров и оценку амплитудно-частотной характеристики канала 13 Известно устройство для осуществл ния способа, содержащее в передающей части п генераторов контрольных частот, выходы п-1 из которых соединены с соответствующими входами блока ввода сигнёшов контрольных частот, выход которого соединен с входом канала связи, а в приемной части объединенных по входу узкополосных фильтров, т+1 блоков сравнения, блок индикации и генератор опорного сигнала, выход которого соединен с первым входом (т+1)-го блока сравнения 23. Однако известные способ и устройство не обеспечивают повышения точности контроля смплитудно-частотной характеристики без уменьшения пропускной способности канала (тракта) связи. Цель изобретения - повышение точности контроля без снижения пропускной способности канала связи. Для этого по способу контроля амплитудно-частотной характеристики канала связи, включающему на передаче формирование сигналов контрольных частот, объединение их с информационным сигналом и подачу в Ксшал объединенного.сигнала, а на приеме выделение из объединенного сигнала сигналов контрольных частот, определение их параметров и оценку амплитудно-частотной характеристики канала, на передаче определяют входные параметры информационного сигнала в объединенном сигнале и формируют соответствующий им групповой сигнал , которым модулируют сигналы одной из контрольных частот, а на приеме - одновременно с выделением из объединенного сигнала сигналов контрольных частот определяют параметры рпттопжашегося в нем информационного

сигнала, из выделенного модулированного сигнала контрольной частоты выделяют модулирующий групповой сигнал, по которому определяют входные параметры информационного сигнала, которые сравнивают с соответствующими параметрами информационного сигнала в принятом объединенном сигнале и по результатам сравнения и параметрам сигналов контрольных частот оценивают амплитудно-частотную характеристику канала связи, В устройство для осуществления способа, содержащем в передающей части п генераторов контрольных частот, выходы п-1 из которых соединены с соответствующими входами блока ввода сигналов контрольных частот, выход которого соединен с входо канала связи, а в приемной части - m объединенных по входу узкополосных фильтров, т+1 блоков сравнения, блок индикации и генератор опорного сигнала, выход которого соединен с первым входом (т+1)-го блока сравнения,

введены m амплитудных детекторов, m фильтров нижних частот, п детекторов контрольных частот, блок вьвделёния сигналов контрольных частот, блок разделения группового сиг нала, m дополнительных узкополосных фильтров, m дополнительных амплитудных детекторов, m дополнительных фильтров Нижних частот,блок формировния группового сигнала,дополнительны генератор опорного сигнала и. модулятор, при этом входы m дополнительных узкополоснйх фильтров соединены с выходом блока ввода сигналов контрольных частот, на соответствующий вход которого подан информационный сигнал, а выход каждого дополнительного узкополосного фильтра через последовательно соединенные соответствующий дополнительный амплитудный детектор и соответствующий дополнительный фильтр нижних

частот соединен с соответотвукхцим входом .блока формирования группового сигнала, управляющий вход и выход которого средине. ны соответственно с выходом дополнительного генератора опорного сигнала и с первым входом модулятора, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом п-го генератора контрольной частоты и с соответствующим входом блока ввода сигналов контрольных частот, вход блока вьвделения сигналов контрольных частот соединен с выходом канала связи и с входами узкополосных фильтров , выход каяэдого из которых через последовательно соединенные соот ветстгвуюЩйё амплитудный детектор, фильтр нижних частот и блок сравнения соединен с соответствующим входом блока индикации, соответствующие входы которого соединены с выходом

(т+1)-го блока сравнения, с выходами п-1 детекторов контрольных частот входы которых соединены с соответствующими выходами блока вьщеления сигналов контрольных частот, соответствующий выход которого через п-й детектор контрольной частоты соедине с входом блока разделения группового сигнала, выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих блоков сравнения.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для реализации предлагаемого способа для двух сигналов контрольных частот .

Устройство содержит генераторы 1, 2 контрольных частот, дополнительные узкополосные фильтры 3, 4, дополнительные амплитудные детекторы 5, 6, дополнительные фильтры 7, 8 нижних частот, блок 9 формирования группового сигнала, дополнительный генератор 10 опорного сигнала, модулятор 11, блок 12 ввода сигналов контрольных частот, блок 13 выделения сигналов контрольных частот, детекторы 14, 15 контрольных сигналов, блок 16 разделения группового сигнала, узкополосные фильтры 17, 18, амплитудные детекторы 19, 20, фильтры 21, 22 нижних частот, блоки 23, 24, 25 сравнения, генератор 26 опорного сигнала, блок .27 индикации.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

По каналу (тракту) передаются два сигнала контрольных частот, расположенных в нижней и верхней части полосы пропускания канала (тракта), один из которых модулирован по амплитуде групповым сигналом. Информационный сигнал занимает спектр между контролными частотами. Входные параметры информационного сигнала получают путем узкополосной фильтрации информационного сигнала с последующим детектированием и низкочастотной фильтрацией. Полученные параметры, спектры которых ограничены частотой 0,1-1 Гц, преобразуют в групповой сигнал путем умножения их на поднесущие колебания (например, на неперекрывающиеся во времени последовательности импульсов с частотой следования 2-20 импульсов в секунду), которым и модулируют один из сигналов контрольных частот. На приеме сигналы контрольных частот вьщеляются и детектируются. По результату детектирования сигнала первой контрольной частоты определяют значение амплитудно-частотно.0 характеристики на первой контрольной частоте, а в результате детектирования сигнсша второй конт- . рольной частота получают rpynnoBO t сигнал, из которого затем выделяют вводные параметры инФормациог ного сигнала. Выходные параметры информа ционного сигнала, так же как и вход ные, получают путем узкополосной фильтрации информационного сигнала, детектирования и усреднения (низкочастотной фильтрации). Входные и выходные параметры информационного сигнала сравнивают, определяя отношение входного параметра к выходному при условии превышения обоими па раметрами некоторого порогового зна чения, после чего значен|1я амплитуд но-частотной характеристики на частотах, соответствующих частотам узкополосной фильтрации, определяют как величины, пропорциональные логарифму, найденных отношений. По найденным значениям амплитудно-частотной характеристики судят обо всей амплитудно-частотной характеристике канала .(тракта). Устройство для реализации пред лагаемого способа работает следующим образом. На передаче информационный сигна поступает на вход блока 12 ввода с сигналов контрольных частот, осуществляющего заграждающую фильтраци на частотах f и fj, лежащих соответственно ниже и выше диапазона ча тот информационного сигнала, причем ширина полос заграждения составляет 10-100 Гц в зависимости от полосы ч тот канала (тракта). На выходе блок 12 ввода сигналов контрольных частот дополнительными узкополосными фильтрами 3 и 4 с высоким входным сопротивлением, настроенными на час тоты соответственно f-j, и f4 , лежащие в диапазоне информационного сигнала, и имеющими полосы пропуска ния шириной 50-4000 Гц, выделяются узкополосные сигналы, которые детек тируются дополнительными амплитудными детекторами 5 и 6 и усредняются дополнительными фильтрами 7 и 8 нижних частот, имекхцими верхние гр ничные частоты 0,1-1 Гц. Сигналы с выходов фильтров 7 и 8, нижних час-тот и опорное постоянное напряжение с дополнительного генератора 10 опор ного сигнала умножаются в блоке 9 формирования группового сигнала на импульсные последовательности и суммируются, в результате чего на выходе блока 9 формирования группового сигнала появляется следующая после довательность импульсов; импульс, умноженный на опорное напряжение; импульс, умноженный на,сигнал с выхода дополнительного фильтра 7 нижних частот; импульс умноженный на сигнал с выхода дополнительного фил тра 8 нижних частот, и т.д. Длитель ность первого (опорного) импульса больше длительности других импульсов в 1,5-2 раза, длительность периода следобания импульсов составляет 0/5 5 с . Этой последовательностью импульсов сигнал второй контрольной частоть f/2 модулируется в модуляторе 11. Амплитудно-модулированный сигнал с частотой fj и сигнал первой контрольной частоты f вместе с информационным сигналом вводятся в канал (тракт). На приеме на вход блока 13 выделенения сигналов контрольных частот поступают информационный сигнал и сигналы контрольных частот. Информационный сигнал с выхода блока 13 выделения сигналов контрольных частот поступает далее в приемник, а сигнал первой контрольной частоты поступает на вход детектора 15, а амплитудно-модулированный сигнал второй контрольной частоты поступает на вход детектора 14. Сигнал с выхода детектора 15, величина которого однозначно соответствует значению амплитудно--частотной характеристики на частоте f , поступает на вход блока 27 индикации, а групповой сигнал с выхода детектора 14 поступает на вход блока 16 разделения группового сигнала. Узкополосными фильтрами 17 и 18, подключенными высокоомными входами к входу блока выделения сигналов контрольных частот, настроенными соответственно на частоты f и fт,, из информационного сигнала выделяются узкополосные сигналы, которые детектируются амплитудными детекторами 19 и 20 и усредняются фильтрами 21 и 22 нижних частот, имеющими такие же характеристики, как и дополнительные фильтры 7 и 8 нижних частот. С выходов блока 16 разделения группового сигнала первый опорнй импулЬс поступает на вход блока 25 сравнения, второй и третий импульсы - соответственно на входы блоков 23 и 24сравнения. На второй вход блока 25сравнения поступает опорное напряжение от генератора 26 опорного сигнала, а на входы блоков 24 и 23 сравнения поступают соответственно сигналы с выходов фильтров 21 и 22 нижних частот. Сигналы на выходах блоков 23, 24 И 25 сравнения пропорциональны отношению сигналов на их входах при условии превышения обоими сигналами некоторого порогового значения. Сигнал с выхода блока 25 сравнения, однозначно соответствукяций значению амплитудночастотной характеристики на частоте fj, сигнал с выхода блока 24 сравнения, однозначно соответствующий разности значений амплитудночастотной характеристики на частотах fij и f, сигнал с выхода блока 23 сравнения, однозначно соответствующий разности значений амплитудночастотной характеристики на частотах fJ и f I поступают на входы блока 27 индикации, который определяет величину и характер отклонения амплитудно-частотной характеристики канала тракта от номинальной. Предлагаемый способ контроля амплитудно-частотных характеристик кана лов и трактой связи и устройство для его осуществления обеспечивают по сравйению с существующими способами и устройствами следующие преимущест ва:а)возможность контроля амплитудно-частотных характеристик каналов и трактов связи, заня:тых передачей информации, во всем диапазоне частот при передаче минимального количества сигналов контрольных частот (один-два);, б)устранение необходимости расположения контрольной частоты в сере дине полосы частот каналов и трактов что уменьшает сложность приемника и передатчика информационных сигналов ; в)возможность использования результатов контроля для точной коррек ции амплитудно-частотных характеристик каналов итрактов в процессе передачи по ним информации, что повышает качество и эффективность использования каналов и трактов СВЯЗИ. - , -: Формула изобретения 1.. Способ контроля амплитудно-час тотной характеристики канала связи, включающий на передаче формирование сигналов контрольных частот, объединение их с информационным сигналом и подачу в канал объединенного сигнала, а на приеме - выделение из объединенного сигнала сигналов контрольных частот, определение их параметров и оценку амплитудно-частотной характеристики канала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности -контроля без сни жения пропускной способности канала связи, на передаче определяют входные параметры информационного сигнала в объединенном сигнале и формирую соответствую1цйй им групповой сигнал, которым модулируют сигнёшы Одной из контрольных частот, а на приеме одновременно с ввделением из объединенного сигнёша сигналов контроль ных частот определяют паргилетры со- держ егося в нем информационного сигнала, из вьвделенного модулированногб сигнала контрольной частоты выделяют модудирукнпий групповой сигнал, по которому определяют входные параметры информационного сигнала которые С15авнивают с соответству юсдими параметрами информационного сигнсша в принятом объединенном сигНсше и по результатгил сравнения и параметрам сигналов контрольных частот оЦегнивают амплитудно-частотную характеристику канала связи. 2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее в передакадей части п генераторов, контроль- . ных частот выходы п-1 из.которых соединены с соответствующими входами блока ввода сигналов контрольных частот, выход которого соединен с входом канала связи, а в приемной объединенных по входу узкополосных фильтров, т+1 блоков сравнения, блок индикации, и генератор опорного сигнала, выход которого соединен с первым входом (т+1)-го блока сравнения, о т л ичающееся тем, что введены т амплитудных детекторов,m фильтров нижних частот, п детекторов контрольных частот, блок вьщеления сигналов контрольных частот, блок разделения группового сигнала, m дополнительных узкополосных фильтров, m дополнительных амплитудных детекто--, ров, m дополнительных фильтров нижних частот, блок формирования групповогб сигнала, дополнительный генератор опорного сигнала и модулятор, при этом входы m дополнительных узкопол9сных фильтров соединены с выходом блока ввода сигналов контрольных частот, на соответствующий вход которого подан информационный сигнал, а выход каждого дополнительного узкополосного фильтра через последовательно соединенные соответствующий дополнительный амплитудный детектор и соответствующий дополнительный фильтр нижних частот соединен, с соответствующим входом блока формирования группового сигнала, управляющий вход и выход которого соединены соответственно с выходом дополнительного генератора опорного сигнала и с первым входом модуля-, тора, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом п-го генератора контрольной частоты и с соответствующим входом блока ввода сигналов контрольных частот, вход блока выделения контрольных частот соединен q выходом канала связи и с входами узкополосных фильт ров, выход каждого из которых через последовательно соединенные соответствуктцсе гшплитудный детектор, фильтр| нижних частот и блок сравнения соединен с соответствующим входом блока индикации, сортветству-«вдиё входы которого соединены с выХо дом (п1+1)-го блока сравнения, с выходами п-1 детекторов кoнtpoльныx частот, входы Которых соединены с соответствующими выходги й блока вьщеления сигналов контрольных частот, соответствующей выход которого через п-й детектор контрольной частоты соединен с входом блока разделения группового сигнгша, выходы которого

соединены с вторыми входами соответствующих блоков сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Многоканальная связь. Под. ред.

Аболица И.А. М.,Связь ,1971,с.272273 (прототип способа),

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2617809/18-09, кл. Н 04 В 3/46, 1978. (прототип)