Устройство для контроля частотных характеристик канала связи Советский патент 1981 года по МПК H04B3/46 

(54) УСТЮЙ(;ТВО для КОНТЮЛЯ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КАНАЛА СВЯЗИ

I

Изобретение относится к технике электросвязи и может использоваться для контроля частотных характеристик в каналах и трактах связи во время передачи по ним информации.

Известно устройство для контроля частотных характеристик канала связи, содержащее в передающей части первый генератор контрольной частоты, выход которого через последовательно соединенные первый амплитудный модулятор и первый фильтр контрольной частоты соединен с первым входом первого усилителя, выход которого соединен со входом канала связи, второй генератор контрольной частоты, выход которого через последовательно соединенные второй амплитудный модулятор и второй фильтр контрольной частоты соешшен со вторым входом первого усилителя, на третий вход которого подан информационный сигнал, и первый квадратичный детектор, а в приемной части второй усилитель, вход и первый выход которого соединены соответственно с выходом канала связи и со входом первого полосового фильтра, выход которого является информационным выходом устройства, третий и четвертый фильтры контрольных частот, объединенные входы которых соединены со вторым выходом второго усилителя, первый и второй усилители-ограничители, входы которых соедине1п 1 соответственно с выходами третьего н четвертого фильтров контрольных частот, первый и второй амплитудные детекторы, второй квадратичный детектор и блок сравнения Ц.

Однако известное устройство имеет низкую точность контроля.

10

Цель изобретения - повышение точности контроля. Для достижения цели . в устройство для контроля частотных характеристик канала связи, содержащее в передающей части первый генератор контрольной частоты, выход ко)5 торого через последовательно соединенные первый амплитудный модулятор и первый фильтр контрольной частоты соединен с первым входом первого усилителя, выход которого соединен со входом канала связи, второй генератор

20 контрольной частоты, выход которого через последовательно соедкнетп 1е второй амплитудный модулятор и второй фильтр контрольной частоты соединен со вторым входом первого 3 усилителя, на третий вход которого подан информационный сигнал, и первый квадратичный детектор, а в приемной части - второй усилитель, вход и первый выход которого соединены соответственно с выходом канала связи и со входом первого полосового ф1шьтра, выход которого является информационным выходом устройства, третий и четвертый фильтры контрольных частот, объединегшые входы которых соединены со вторым выходом второго усилителя, первый и второй усилителиограничители, входы которых соединены соответственно с выходами третьего и четвертого фильтров контрольных частот, первый и второй аМплитуд П)1е детекторы, второй квадратич ный детектор и блок сравнения, введены в передающей части третий усилитель, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой амгшитуд11ые модуляторы, первый и второй коммутаторы, первый, второй, третий и четвертый синтезаторы частот, первый и второй интеграторы, второй, третий, четвертый и пятый поло совые фильтры, первый блок выделения разностной частоты, первый блок управлепия, первый фазовращатель н генератор сигналов управления, а в приемной части - восьмой, девятый, десятый и одиннадцатый амплитудные модуляторы, шестой, седьмой, восьмой и девятый полосовые фильтры, пят1.1Й, шестой и седьмой синтезаторы частот, первый и второй фильтры нижних частот, фетий и четвертый коммутаторы, третий и четвертый интеграторы, второй фазовращатель, второй блок управления и второй блок выделения разпост ной частоты, при зтом в передаюаюй части выход первого усилителя через последователь соединенные третий усилитель, третий амплитудный модулятор, второй полосовой фильтр четвертый амплитудный модулятор, третий полосовой фильтр, вход и выход которого объединены соответствешю со входом и выхо дом четвертого полосового фильтра, первый квадратичный детектор, пятый полосовой фильтр, пятьн амплитудный модулятор, первый интегратор и первый коммутатор соединен со вторым входом первого амплитудного модулятора, выход пятого полосового фильтра. через последовательно соединешшш J, шестой амплитудный модулятор, второй инте гратор и второй коммутатор соединен со вто рым входом второго ампл ггуд}1ого модулято выходы первого и второго генераторов контрольных частот соединены соответственно с первым и вторым входами первого блока выделения разностной частоты, выход котор го соединен с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого синтезаторов частЬт, выход первого блока управления сое динен со вторыми входами первого, второг четвертого синтезаторов частот, первого и торого коммутаторов и со входом генераора сигналов управления, первый и второй ЫХОД1Л которого соединены соответственно третьими входами первого и второго комутаторов, выход второго генератора контольной частоты соединен с третьим входом ервого синтезатора частот, выход которого оединен со вторым входом третьего амплиудного модулятора, выход второго синтезатоа частот соединен -со вторым входом четверого амплитудного модулятора, первый выход третьего синтезатора частот соединен со вторым входом пятого амплитудаого модулятора и со входом первого фазовращателя, выход которого соединен со вторым входом щестого амплитудного модулятора, второй выход третьего синтезатора частот -и выход четвертого синтезатора частот соединены соответственно с первым и вторым входами седьмого амплитудного модулятора, выход которого соединен с четвертым входом первого усилителя, а в приемной части - второй выход второго усилителя через последовательно соед1ше шые восьмой амплитудный модулятор, шестой полосовой фильтр, девятый амплитудный модулятор, седьмой полосовой фильтр, вход и выход которого объединены соответственио со входом и выходом восьмого полосового фильтра, второй квадратичнь1Й детектор, девятый полосовой фильтр, десятый амплитудный модулятор, первый вход которого объединен с первым входом одиннадцатого амплитудного модулятора, и третий интегратор соединен с первым входом блока сравнения, выход первого усилителя-огранушигеля через второй блок выделения разностной частоты, второй вход которого соединен с выходом второго усилителяограничителя, соединен с первыми входами пятого шестого и седьмого синтезаторов частот, выходы которых соединены со вторыми входами соответственно восьмого, девятого и оди1шадцатого амплитудных модуляторов, выход первого усилителя-ограп 1чителя соединен со вторым входом пятого синтезатора частот, выход и вход второго фазовращателя соединены соответственно со вторыми входами десятого амплитудного модулятора и одиннадцатого амплитудного модулятора, выход которого через четвертый интегратор соединен со вторым входом блока сравнения, выход третьего фильтра контрольной частоты через последовательно соединенные первый амплитудный детектор, первый фильтр нижних частот, второй блок управления и третий коммутатор соед1П1ен с третьим входом блока сравнения, выход четвертого фильтра контрольной частоты через последовательно соединенные второй

амплитудагый детектор и второй фштьтр тгжних частот соединен со вторыми входами третьего коммутатора и второго блока управления, первый вход и выход которого соединен соответствеггао с первым и вторым входами четвертого коммутатора, выход которого соединен с четвертым входом блока сравнения.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема передающей части предлагаемого устройства; на фиг. 2 - то же, приемной части.

Устройство для контроля частотных характеристик канала связи содержит в передающей части - первый усилитель 1, третий усилитель 2, первый и второй фильтры контрольной частоты 3 и 4, с первого по седьмой амплитудные модуляторы 5-11, первый и второй генераторы контрольной частоты 12 и 13, первый блок 14 выделе 1ия разностной частоты, первый и второй коммутаторы 15 и 16, со второго по пятый полосовые фильтры 17-20, с первого по четвертый синтезаторы частот 21-24, первый квадратичный детектор 25, первый фазовращатель 26, первый и второй интеграторы 27 и 28, генератор 29 сигналов управления, первый блок управления 30. В приемной части (фиг. 2) - второй усилитель 31, третий и четвертый фильтры контрольной частоты 32 и 33, с восьмого по одиннадцатый амплитудные модуляторы 3437, первый, шестой, седьмой, восьмой и девятый полосовые фильтры 38-42, второй квадратичный детектор 43, третий и четвертый интеграторы 44 и 45, первый и второй амплитудные детекторы 46 и 47, первый и второй усилители-ограничтгели 48 и 49, первый и второй фильтры нижних частот 50 и 51; второй блок 52 выделения разностной частоты, пятый - седьмой сшгтезаторы частот 53-55, второй фазовращатель 56, третий и четвертый коммутаторы 57 и 58, второй блок управления 59, блок 60 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Первый и второй генераторы контрольной частоты 12 и 13 вырабатывают гармонические сигналы с частотами f и лежаидие вне спектра информационного сигнала. Например для вторичного канала f равна 312,15 кГц, а 551,7 кГц. Первым блоком выделения разностной частоты 14 выделяется разностная частота р, равная fj f. Первый синтезатор частот 21 вырабатывает частоты, равные $4- fp, .где тип- целые числа второй синтезатор частот 22 вырабатывает частоты, равные WJNfp, где М и N так же делые числа, третий синтезатор частот 23 вырабатывает две частоты F и 2F, равные соответственно fp |Е и )Р, где Е- целое число, которое выбирается равным 20-100.

Измерительная частота f. вырабатывается четвертым синтезатором частот 24, модулируется частотой F и двухчастотный сетнал с частотами i.P и и с уровнем шоке допустимого уровня шумов через первый усилитель 1 вводится в канал вместе с инфор-, мационным сигналом. С помощью первого усилителя, имеющего большое входное сопротивлеиие, амплитудных модуляторов, второго

полосового фильтра, 17 с полосой частот шириной 3-5F, и третьего и четвертого полосовых фильтров, 18 и 19, настрое шых на частоты f д-р н fg-i-FH имеющих ширину полосы частот 0,05-0,2F, из суммы информационно5 го и измерительного сигнала выделяется двухполюсный сигнал со смещением на fi-fg спектром частот, включающий двухчастотный измерителып 1Й сигнал. После квадратичного детектирования пятым полосовым фильтром 20, настроенным на частоту 2F, выделяется сигнал - (4), содержащий гармощгческий сигнал с частотой 2F и случайньп1 узкополосный сигнап X (-t), порождаемый информационным сигналом, причем уроврш гармонического и случайного сигнала одного порядка.

5 Сигнал vlfc)поступает на пятый и шестой амплитудные модуляторы 9 и 10. В качестве несущих на гь.гый амплитудный мо;;улятор 9 подается сигнал с частотой 2F , а на шестой амплитудный модулятор 9 - тот же сигнал, сдвинутый по фазе на . Сигналы с выхода амплитуд} ых модуляторов 9 и 10 усреднятся интеграторами 27 и 28, имеющими постоянную шггегрирования 1 + 10 с. Медленно меняющиеся сигналы d (-t) и Ь (-fe)c выхода

интеграторов 27 и 28 поступают на входы коммутаторов 15 и 16, с выхода которых попеременно с сигналами управления, поступающих от генератора сигналов управления поступает на амплитудные модуляторы 5 и

5 через первый и второй фильтры контрольной частоты 3 и 4 и первьн усилитель 1 вводт ся в канал вместе с информационным и измерительным сигналами. По сигналам мерною блока управления 30 изменяется измерительная частота в пределах полосы частот канала соответственно изменяются несущие частоты, поступающие на модуляторы.

На приеме третьим и четвертым фильтрами контрольной частоты 32 и 33 выделяются амплитудно-модулнрованные сигналы контрольной частоты, из которых с помощью усилителя-ограничителя выделяются сигналы с час тотами, равнымиХ- + Дf ,г + л,гле смешение частоты в канале. Г помощью первого и второго амплитудных детекторов 46 и 47 и первого и второго фильтров нижних частот 50 и 5 выдёляготся сигналы О(i), ЬШ и сигналы управления. Так как частоты информациошюго и измерительного сигнала смешены в канале на такую же величину. Д f , как и сигналы кон трольных частот, то сиптал V на выходе де вятого полосового фильтра 42 связан с сигналом (Ь)на выходе пятого полосового фильтра 20 соотношением: va)-Kb(-t-trp)), где К - коэффициент передачи канала на измерительной частоте; групповое время запаздывагшя канала на измерительной частоте; и()- помеха, поролсдаемая иумами в канале. На входы блока 60 сравнет-ш с третьего и четвертого интеграторов 44, 45 поступают сигналы аШи b(i), а с третьего и четвертого коммутаторов 57 и 58 - сигналы dft)И bCt) .В блоке 60 сравнения по сигналам а (-t), b C-t)a{i),bCi), определяются затухание и относительное групповое запаздывания т; на измерительпых частотах как: °г е Цй-Ш-й1 UJ bltF., Чг- жтН . Таким образом, предложенное устройство позволяет с высокой точностью контролировать частотные характеристики каналов и трактов . связи во время передачи по ним информаци Использование результатов контроля для оперативной коррекции характеристик канала и своевременного проведения прск| илактических мероприятий позволяет повысть качество ка налов и трактов связи и эффективность их использования. Формула изобретения Устройство для ко1ггроля частотт1х характеристик канала связи, содержащее в передающей части первый генератор котггрольной частоты, выход которого через последовательно соединенные первый амплитудный мощлятор и первый фильтр контрольной частоты соединен с первым входом первого усилнгеля выход которого соединен со входом канала связи, второй генератор контрольной частоты выход которого через последовательно соединенные второй амплитудный мощлятор и вто рой фильтр контрольной частоты соединен со вторым входом первого усилителя, на тре тий вход которого подан информащгошсый 8 игнал, и первый квадратичный детектор, а & приемной части - второй усилитель, вход и первый выход которого соединены соответственно с выходом канала связи и со входом первого полосового фильтоа, выход которого является т1формационкым выходом устройства, третий и четвертый фильтры контрольных частот, объединенные входы которых соединены со вторым выходом второго усилителя, первый и второй усилители-ограничители, входы которых соединены соответстве П1о с выходами третьего и четвертого фильтров контрольных частот, первый и второй амплитудные детекторы, второй квадратичпый детектор и блок сравнегатя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, введстП) в передающей части третий усилитетш; третий, четвертый, пятый, шестой и седамой амплитуд1{Ь е модуляторы; первый и второй коммутаторы; первый, второй, третий и четвертый синтезаторы частот; первый и второй интеграторы; второй, третий, четвертый и пятый полосовые фильтры; первый блок выделе шя разностной частоты; первый блок управления; первый фазовращатель и генератор сигналов управления. В приемной части - восьмой девятый, десятый и одиннадцатый амплитул.ные модуляторы; шестой, седьмой и девятый полосовые фильтры; пятый, шестой н седьмой синтезаторьг частот; первый и второй фильтры ТП1ЖНИХ частот; третий и четвертый коммутаторы; третий и четвертый интеграторы; второй фззоврашатель; второй блок управления и второй блок выделения разностной частоты, при этом в передающей части выход первого усилителя через последовательно соединенные третий усилитель, третий амплитудный модулятор, второй полосовой фильтр, четвертый амплитудный модулятор, третий полосовой фильтр, вход и выход которого объединены соответCTBcifHo со входом и выходом четвертого полосоаого фильтра, первый квадратичтПзШ детектор, пятый полосовой фильтр, пятый амплитудный модулятор, первый интегратор и первый коммутатор соединен со вторым вхоДОМ первого амплитудного моделятора, выход пятого полосовото фильтра через последовательно соединенные шестой амплитудга 1Й модулятор, второй интегратор и второй коммута тор соединен со вторым входом второго амплитуд ного модулятора, выходы первого к второго генераторов коьггрольных частот соединены соответственно с первым и вторым входами первого блока выделения разностной частоты, выход которого соединен с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого синтезаторов частот, выход первого блока управления соединен со вторыми входами первого, второго и четвертого синтезаторов частот, первого и второго коммутаторов и со входом генератора сигналов управления, первый и второй выхода которого соединены соответственно с трепкмн входами первого и второго коммутаторов, выход второго генератора контрольной частоты соединен с третьим входом первого синтезатора частот, выход которого соединен со вторым входом третьего амплитудаого модулятора, выход второго синтезатора частот соединен со вторым входом четвертого амплитудно1О модулятора, первый выход треть его синтезатора частот соединен со вторым входом пятого амплитудного модулятора и со входом первого фазовращателя, выход которого соединен со вторым входом шестого амплитудного модулятора, второй выход третьего синтезатора частот и выход четвертого синтезатора частот соединены соответствешю с первым и вторым входами седьмого амипитудного модулятора, выход которого соединен с четвертым входом первого усилителя, а s приемной части - второй выход второго усилителя через последовательно соединенньге восьмой амплитудный модулятс шестой полосовой фильтр, девятый амплитудный модулятор, седьмой полосовой фильтр, вход и выход которого объединены соответственно со входом и выходом восьмого полосового фильтра, второй квадратичный детектор, девятый полосо вой фильтр, десятый амплитудный модулятор, первый вход которого объединен с первым входом одиннадцатого амплитудного модулятора, и третий интегратор соединен с. первым входом блока сравнения, выход первого усили теля-ограничителя через второй блок выделения разностной частоты, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя-ограничителя, соединен с первыми входами пятого, шестого и седьмого синтезаторов частот, выходы которых соешгаеиы со вторьпяи входами соответствешто восьмого, девятого и одиннадцатого амплитудных модуляторов, выход первого усилителя-ограничителя соединен со вторым входом пятого синтезатора частот, выход и вход второго фазовращателя соединены соответственно со вторыми входами десятого амплитудного модулятора и одиннадцатого амплитудного модулятора, выход которого через четвертый интегратор соединен со вторым входом блока сравнения, выход третьего фильтра контрольной частоты через последовательно соединенные первый амплитудный детектор, первый фильтр нижних частот, второй блок управления и третий коммутатор соединен с третьим входом блока сравнения, выход четвертого фильтра контрольной частоты через последовательно соединенные второй амплитудный детектор и второй фильтр нижних частот соединен со вторыми входами третьего коммутатора и второго блока управления, первый вход и выход которого соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого коммутатора, выход которого соединен с четвертым входом блока сравне1тя. Источники 1шформащш, принятые во внимание при экспертизе 1. Соловьев Н. Н. Измерительная техника в проводной связи, ч. IV, М., Связь, 1974, с, 274-275.

Фиг. 2