1 . ;: Изобретение относится к устройствам моделирования и может быть использовано для исследования характеристик и повеления адаптивных .систем передачи дискретной информации. По основному авт.св-. № 483680, известно устройство для моделирйвания работы систем связи, содержащее многоканальный генератор случайных процессов коммутатор, управляемай ге нератор пилообразного напряжения блоки сравнения, элемент ИЛИ, триггеры с элементами запрета. Каждый из каналов ге.нерато{ а случайных прочес сов через блок сравнения подклвочев к соотватствуилцему ему триггеру. Выходы узлов сравнения подключены К элементу ИЛИ. Элемент ИЛИ по своему выходу подключен к генератору;пияообразного напряжения, который подклю чен к каждому из узлов сравнения, Коммутатор соединен с управляющими триггерами и с генератором случайных процессов. Указанное устройство осуществляет - моделирование работы одного класса адаптивных систем передачи информации - систем связи с адапта- f цией по частоте (частотно-адаптивных систем связи). Подобные системы адап тируются к изменениям внешних услови путем автоматического выбора рабочей частоты (рабочего канала). Вместе с тем, наряду с частотно-адаптивными системами, существуют системы с ащаптацией других параметров и,, в частности, скорости передачи информации fj. Рабств таких систем происходит слёдующи Образом. . Перевеиадая часть радиостанции излучает дискретные сигналы, причем все воздажные варианты сигнала имеют одинаковую длительность, сигналы, прошедцше через радиоканал, поступают ва приемник и далее следуют к получателю сообщения. Качество передачи нфЭЕЯлации, которое обеспечивает система связи, определяется отношением сигнал/помеха (ОСО) на входе приемника. Е ледствйе случайных изменений :коэффициента передачи канала и мощ- , ности помех при данной длительности элементарного величина ОСП изменяется во времени случайным образом. На выходе приемного устройства в системе имеется устройство измерения величины ОСП. В случае, если вследст.вие ухудшения характеристик радиоканала, ОСП уменьшается и ста- . новится меньше допустимого, устройство измерения это фиксирует и по каналу обратной связи передает команду об увеличении длительности сигналов. Поскольку с увеличением длительности возрастает энергия сигналов, величин ОСП увеличивается. При этом команда, передаваемая по обратному каналу, не сет информацию о требуемой величине длительности такой, чтобы ОСП достиг ло допустимого значения. В случае, есл характеристика канала улучшается и, следовательно, при имеющейся в этот момент длительности сигнала ОСП возрастает, имеется возможность уменьшить длительность сигнала и тем самым увеличить количество сигналов, передаваемых- в единицу времени ( скорости передачи) . Величина ОСП при этом уменьшается, но она не долж .на опускаться ниже допустимой. Таким образом, система радиосвязи адаптивная по скорости передачи информации, стремится обеспечить макси мальную скорость при качестве связи не хуже заданного. На практике системы связи строятс таким образам, что длительность элементарного сигнала может принимать дискретный ряд значений от максимальной Т|у|....(скорость передачи наименьшая) до минимальной Т Сскорость . передачи наибольшая) с определенным шагом. При этом величина ОСП контролируется по двухпороговому принципу, если ОСП превышает верхний порог, по каналу обратной связи передается команда об уменьшении длительности эле ментарного сигнала. При- снижении ОСП ниже нижнего порога, длительность сигнала увеличивается. Число градаций длительности для различных систе колеблется от двух (в системах с отражением от метеорных следов)до 5-10 (адаптивные системы коротковолнового диапазона) . Существует еще один тип систем св зи с адаптацией по скорости. Этот ти сочетает в себе адаптацию по скорости с адаптацией по частоте. Подобные системы работают на одной фикси Ован ной частоте с. адаптацией длительности элементарного сигнала так же, как и в предыдущем случае. Однако, если условия работы на этой частоте становятся настолько неблагоприятными, что даже при максимальной длительнос ти сигнала не удается удержать величину ОСП в заданных пределах, система переходит на другую частоту с более благоприятными условиями работы (если такая найдется) t lНедостаток известного устройства заключается в том, что оно может моделировать работу лишь частотно-адап тивных систем радиосвязи.. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности моделирования еще одного типа адаптивных систем радиосвязи - систем с адаптацией скорости передачи (длительности элементарного сигнала), а также гибридной системы с адаптацией как Скорости, так и частоты. Для достижения поставленной цели в устройство дополнительно введены генератор случайного процесса, вычислительный блок,двухпороговый селектор, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь, ключ и перемножитель, входы которого соединены соответственно с выходами коммутатора и цифроаналогового преобразователя, а выход перемножителя соединен с первым входом вычислительного блока второй вход которого соединен с выходом генератора случайного процесса, а выход вычислительного блока, соединен со входом двухпорогового селектора, выходы которого соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, разрядные выходы которого соединены со входами цифроаналогового преобразователя, вход Установка устройства подключен ко входу Сброс реверсивного счетчика, выход которого соединен с первым входом ключа, второй вход которого подключен ко входу устройства, а выход ключа соединен со вторым входом управляемого генератора пилообразного напряжения, выходы коммутатора, перемножителя и вычислительного блока являются выходами устройства. На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 временные диаграммы его работы при моделировании системы связи с адаптацией скорости. Устройство содержит многоканальный генератор 1 случайных процессов, коммутатор 2, управляемый генератор 3 пилообразного напряжения, блоки 4-7 сравнения, элемент ИЛИ 8, триггеры 9-12 с элементами 13-16 за-прета. Устройство содержит также перемножитель 17, вычислительный блок 18, генератор 19 случайного процесса, двухпороговый селектор 20, реверсивный счетчик 21 импульсов с цифрот аналоговым преобразователем 22 и ключ 2 3. Выход каждого канала генератора 1 соединен с соответствующим этому каналу блоком сравнения (4-7) и далее триггером (9-12). Выходы блоков 4-7 сравнения подключены к элементу ИЛИ 8. Элемент ИЛИ 8 по своему выходу подключен к первому управляющему входу генератора 3 пилообразного напряжения . Выход этого генератора подключен к вторым входг1М каждого из блоков 4-7 сравнения. Коммутатор 2 управляется триггерами 9-12 таким образом, что перевод триггера в единичное состояние вызывает заАШкание соответствующего ключа. Замкнутый ключ коммутатора 2 соединяет выход соответствующего- канала генератора 1 ;С общим выходом коммутзтора. Выход ,коммутатора- 2 подключен к перемно жителю 17, второй вход которого соединен с выходом преобразователя 22. Выход перемножителя 17 через вычисли тельный блок 18 подключен к входу . двухпорюгового селектора 20. Второй вход блока 18 соединен с выходом генератора 19 случайного процесса. Пер вый и второй выходы д:вухпорогового с лектора 20 связаны соответственно с входами сложения и вычитания реверсивного счетчика 21. Счетчик 21 соединен с цифроаналоговым преобразова телем 22. Кроме того, выход наибольшего разряда счетчика 21 соединен че рез ключ 23 с вторым управляющим входом генератора 3 пилообразного на пряжения. Второй вход ключа обозначен позицией 24. Устройство имеет три режима работ Первый режим - моделирование рабо ты системы радиосвязи с адаптацией скорости передачи. Второй режим - моделирование рабо ты системы .радиосвязи с адаптацией по частоте. Третий режим - моделирование рабо ты системы радиосвязи, адаптивный ка по скорости, так и по частоте. Устройство в первом режиме работает следукйцим образом. Для перевода устройства в первый режим работы на вход 24 ключа 23 подается нулевой сигнал. Тогда ключ 23 на своем выходеформирует сигнал, блокирующий работу генератора 3. Одновременно с помощью цепи начально установки (не показана) один из триг геров например, триггер 9 устанавливается в такое состояние, чтобы бы замкнут соответствующий этому триггеру ключ в коммутаторе 2. Остальные триггеры (, устанавливаются в т кое состояние, чтобы соответствующий каждому из них ключ коммутатора 2 был разомкнут. При этом один выход генератора 1 (в данном случае первый в течение всего времени работы устройства в первом режиме постоянно по ключен к входу пёремножителя 17. В реальных системах с адаптацией по скорости число W возможных значений длительности злементарного сигнала конечно. Обычно величина N колеблется от двух для метеорных линий ) до 5-10. Соответственно требуемому числу градаций длительности элементарного сигнала, реверсивнь счетчик 21 имеет (от нулевого до N 1-20) состояний. Счетчик 21 настроен таким образом что если он находится в наибольшем (N-I) -ом состоянии, то воздействие на него импульсов по суммирукяцему вх ду прекращается м, сколько бы импуль сов по этому входу в дальнейшем не поступило, счетчик остается B(N-1)-OM состоянии и может выйти из негр лишь 0 сторону уменьшения, если поступит импульс по вычитаквдему входу. Если же счетчик находится в исходном (нулевом состоянии, то точно также на него прекращается воздействие вычитающих импульсов. Иначе говоря, схема реверсивного счётчика не допускает ни сброса при переполнении, ни перехода в область отрицательных чисел. В соответствии с числом состояний счетчика напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 22 такж может принимать N возможных значений. Генератор 1 случайного процесса формирует на своем выходе случайно изменяющийся сигнал, который имитирует изменение во времени коэффициента передачи канала. Сигнал с выхода генератора 1 поступает на перемножитель 17, где умножается на величину сигнала, поступающего от цифроаналогового преобразователя 22. Если счетчик 21 находится в состоянии п(,1,...,N-1) , 1то соответствует Г) -ой градации длительности элементарного сигнала, то сигнал с выхода преобразователя 22 имеет уровень, также соответствующий этой градации длительности. Сигнал с выхода перемножителя 17, равный произведению поступивших на него сигналов, изменяется во времени случайным образом в соответствии с изменениями сигнала, поступившего на перемножитель 17 с генератора 1. Поскольку величинаотношения сигнал/помеха в системе передачи дискретной информации пропорциональна, длительности элементарного сигнала, то сигнал на выходе перемножителя 17 имитирует отношение сигнал/помеха в месте приема, которое, с одной стороны, зависит от изменений коэффициента передачи канала, а с другой стороны, от длительности элементарного сигнала. Напряжение с выхода перемножителя 17 поступает далее на блок 18. Назначение этого блока заключается в имитации ошибки, которая имеет место в адаптивной системе при измерении отношения сигнал/помеха. Блок 18 может быть построен, например, в виде сумматора, т.е. образовывать сумму поступающих на него напряжений: В этом случае сигнал с второго генератора 19 случайного процесса должен имитировать ошибку, которая имеет место при измерении. Если блок 18 выполнен в виде перемножителя, то генератор 19 должен формировать на своем выходе процесс, условное распределение которого должно совпадать с условным распределением оценки ОСП при фиксированном действительном значении ОСП. В обоих случаях, изменяя характер процесса, формируемого генератором 19, можно имитировать различные видда измерителей, вносящие различные ошибки. Таким образом, сигнал, поступающир
на блок 18 перемножителя 17, имитирует изменение величины ОСП, которое действительно имеет место в системе связи, а сигнал на выходе блока 18 имитирует изменение во времени оценки ОСП, которая производится в системе.
Сигнал оценки с блока 18 поступает далее на двухпороговый селектор 20, Селектор 20 производит сопоставление значения сигнала Оценка от блока 18 с явумя порогами. Зона между этими порогами соответствует допустимому значению ОСП. Если ОСП пр вьйаает больший из порогов, то значение длительности элементарного сигнала можно уменьшить, если ОСП опускается ниже меньшего .порога, то для поддержания требуемого качества связи длительност элементарного сигнала- необходимо увеличить. Поэтому селектор 20- в случае , если сигнал на его входе порога h ,(, (dM. фиг. 2, момент t) вырабатывает на своем первом выходе а импульс, который поступает на вход вычитания реверсивного счетчика 21. При поступлении этого импульса число п, записанное в этом счетчике, уменьшается на единицу, т.е. записывается новое число п п-.1.. Это имитирует уменьшение длительности элементарного сигнала на одну ступень В соответствии с уменьшением числа, записанного в счетчике 21, уменьшается также и. величина напряжения на выходе- преобразователя 22. Следовательно, сигнал на выходе перемножителя 17 в свою очередь, уменьшается. Описанный процесс имитирует уменьшение величины ОСП вследствие уменьшения длительности элементарного сигнала. Уменьшившееся значение процесса с выхода перемножителя 17 и прошедшее преобразователь 19. окажется в Зоне между h и h.
Предположим далее, что в момент tg сигнал на входе селектора 20 опустился ниже меньшего из порогов hg, что соответствует ухудшению ОСП ниже допустимого, в этом случае селектор 20 формирует импульс на своем втором выходе S . Этот импульс поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 21 и увеличивает его состояние на единицу, что соответствует увеличению длительности элементарного сигнала. Соответственно .этому возрастает напряжение на выходе преобразователя 22 увеличивается сигнал на выходе перемножителя 17 и сигнал на входе селектора 20 вновь вводится в зону допустимости.
Процесс, описанный выше, происходит аналогично для любых чисел, записанных в счетчике (любых длитель1€остей элементарного сигнала ) за исЧлючением наибольшего и наименьшего значений.
Если в счетчике 21 записано наименьшее значение ( имитирующее минимальную длительность элементарного ригнала), дальнейшее изменение его состояния при воздействии импульсов по вычитанадему входу невозможно. Это соответствует ограничению на минимально допускаемую длительность посылки ( максимальную скорость передачи), которая имеет место в реальной системе. Фочно также, поскольку при нахождении счетчика в наибольшем состоянии , прекращается воздействие на него имйульсов, поступающих по входу суммирования, имитируется минимально допустимая скорость.
Таким образом, задавая статистические характеристики пропусков, формируенйях генер орами 1 и 19 (т.е. имитируя характеристики канала и ошибки измерения), с помощью предложенного устройства Можно исследовать динамику изменения длительности элементарного сигнала {нисла в счетчике 21),. динамику изменения ОСП в системе т.е. качество связи, обеспечиваемое системой - сигнал с перемножителя 17), динамику изменения оценки ОСП сигнал с блока 18), частосТь изменения скорости передачи импульсы на выходах селектора 20) .
Устройство во втором режиме работает следующим образом.
Для перевода устройства во второй режим работы начальной установкой реверсивный счетчик 21 устанавливаётся и удерживается в конечном (наибольшем) состоянии, а на вход 24 ключа 2 подается единичный сигнал. Сигнал с .выхода ключа 23 в этом случае не оказывает блокирующего действия на генератор 3 пилообразного напряжения Поэтому генератор 3 оказывается расторможенным и элементы устройства с 1 по 16 начинают нормально функционирозать. Часть схемы,образованная элементами с 1 по 16, полностью совпадает с известной схемой, и работа этих эле1«1ентов в данном режиме полностью соответствует работе известного устройства. Поэтому в рассматриваемом режиме решается та же задача моделирование работы частотно-адаптивной системы радиосвязи. При этом на выходе коммутатора. 2 оказывается сформирован процесс, имитирующий изменение ОСП в частотно-адаптивной системе связи.
Работа устройства в третьем режиме происходит следующим образом.
В этом режиме на вход 24 ключа 23 подается единичный сигнал, однако счетчик 21 начальной установкой не блокируется, как и во втором режиме. При этом оказывается, что, если счет
чик 21 находится в любом состоянии, кроме последнего, на второй вход ключа 23 со счетчика 2J. поступает нулевой сигнал, на выходе ключа 23 формируется сигнал, блокирующий генератор 3 пилообразного напряжения, как это шюет мест9 в первом режиме.
Это соответствует случгио, когда система связи с по лоцью одной только регулировки длительности элементарно го сигнгша может удержать величину ОСП в заданных пределах/ Если же в процессе работы устройства счетчик 21 оказгшся в наибольшем состоянии, на второй вход ключа 23 со счетчика 21 поступает единичный канал и ключ 23 снимает блокировку с генератора 3 пи лообразного напряжения. Схема переходит в режим выбора нового канала так же, как это происходит во втором режиме. При этом на вход перемножителя 17 оказывается подключенным наилучший канал генератора 1. Если сигнал в этом канале достаточен, чтобы вывести счетчик из наибольшего состояния, система вновь адаптируется лишь по скорости. Если же наилучший канал в сочетании с -максимальной длительностью сигнала не может обеспечить . требуемого качества связи, счетчил 21 остается в наибольшем состоянии; т.е. имитируется перерыв связи, как это имеет место в реальной системе.
Таким образом, предложенное устройство может также моделировать работу другого класса ешаптивных систем - систем с адаптацией длительности элементарного сигнала, а также моделирование гибридной адаптивной системы, сочетающей в себе адаптацию на частоте с адаптацией скорости.
формула изобретения Устройство для моделирования системы связи по авт. св. № 483660, отлича, ющееся тем, что, с целью расширения функциональных . возможностей устройства за счет моделирования процесса настройки на разную скорость передачи, оно содержит генератор случайного процесса, вычислительный.блок, двухпороговый
. селектор, реверсивный счетчик, цифро аналоговый преобразователь, ключ и перемножитель, входая которого соединены соответственно с выходами коммутатора и цифроаналогового преобразователя, а вшсод перемножителя соединен с первьм входОм вычислительного блока, второй вход которого соединен с выходом генератора случайного процесса, а выход - со входом двухпорогового селектора, выходы которого
0 соединены соответствиино с суммирующим и вычитающим входами реверсив. ного счетчика, разрядивю выходы которого соединены со входами цифроаналогового преобразователя, вход Установка устройства подключен ко
5 входу Сброс реверсивного счетчика, в&Еход KOTOJ)oro соединен с первым вхоячом ключа, второй вход которого подключен ко входу устройства, а ключа соединен со вторым входом
в управляемого генератора пилообразного напряжения, выходы коммутатора, перемножителя и вычислительного блока являются выходами устройства. Источники информации,
5 принятью во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР № 483680, кл. С, 06 F 15/20, 1974 (прототип).
/;
n
n-i
--+
1
n
tffa
