Устройство для измерения фазовых флуктуаций Советский патент 1982 года по МПК H04B3/46 H04N7/02 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВЫХ ФЛУКТУАЦИИ

I

Изобретение относится к цифровым системам передачи сигналов чернобелого и цветного телевидения методами импульсно-кодовой модуляции (ИКМ), дифференциальной импульснокодовой модуляции (ДИКМ) и другими цифровыми методами по коаксиальным кабельным, радиорелейным, спутниковым, волноводным, оптическим и другим типам линий связи и может использоваться в системах цифровых телевизионных передач (СЦТП) для измерения интенсивности фазовых флуктуации в процессе настройки, технической эксплуатации и нормирования электрических параметров аппаратуры СЦТП.

Известно устройство для измерения фазовых флуктуации, содержащее последовательно соединенные входной усилитель, преобразователь частоты и первый усилитель промежуточной частоты, один выход которого через последовательно соелиненные первый

эмиттерный повторитель и узкополосный фильтр подключен к первому входу управляемого фазовращателя, выход которого через второй усилитель промежуточной частоты соединен с первым входом фазового детектора, выход которого через фильтр нижних частот подключен к входу усилителя, при этом другой выход первого усилителя промежуточной частоты через последовательно соединенные второй эмиттерный повторитель и третий усилитель промежуточной частоты соединен с вторым входом фазового детектора, а также индикатор и гетеродин, выход которого подключен к соответствующему входу преобразователя частоты 1.

Однако известное устройство имеет невысокую точность измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Для этого в. известное устройство для измерения фазовой флуктуации введены корректор фазы, вычитающий блок, квадратор, выходной интегратор и входной интегратор,вход которого соединен с выходом усилителя и первым входом вычитающего блока, выход которого через последовательно соединенные квадратор и выходной интегратор подключен к входу индикатора, причем выходы входного интегратора соединены с вторым входом вычитающего блока и входом корректо ра фазы, выход которого подключен к второму входу управляемого фазовращателя . При этом корректор фазы состоит из реверсивных счетчиков, блока управления и импульсного преобразователя, первый- выход которого через первый реверсивный счетчик подключен к первому входу второго реверси ного счетчика, второй вход и выход которого соединены соответственно с вторым выходом импульсного преобразователя и входом блока управлени ;ВЫХОД которого ЯВЛЯбТСЯ ВЫХОДОМ корректора фазы, входом которого является вход импульсного преобразо вателя. На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - структурная электрическая схема корректора фазы. Устройство для измерения фазовых флуктуации содержит последовательно соединенные входной усилитель 1, преобразователь 2 частоты и первый усилитель 3 промежуточной частоты, гетеродин k, первый эмиттерный повторитель 5, узкополосный фильтр 6, управляемый фазовращатель 7, второй усилитель 8 промежуточной частоты, второй эмиттерный повторитель 9, третий усилитель 10 промежуточной частоты, фазовый детектор 11, фильт 12 нижних частот, усилитель 13 входной интегратор I, корректор 15 фазы,вычитающий блок 16, квадратор 17, выходной интегратор 18 и индикатор 19. Корректор фазы (фиг. 2) состоит изимпульсного преобразовате ля 20, первого реверсивного счетчика 21 , второго реверсивного счетчика 22 и блока 23 управления. Устройство работает следующим образом. Исследуемое гармоническое хронирующее колебание, содержащее фазовые флуктуации, с выхода устройства выделения хронирующего колебания тактовой частоты в аппаратуре СЦТП (не показано) подается на входной усилитель 1, в котором обеспечивается предварительное усиление исследуемого хронирующего колебания. С выхода входного усилителя 1 хронирующее колебание поступает на первый вход преобразователя 2 частоты, на второй вход которого подается сигнал, генерируемый в гетеродине j. С выхода преобразователя 2 частоты гармоническое колебание промежуточной частоты поступает на первый усилитель 3 промежуточной частоты, который соединен с параллельно включенными первым 5 и вторым 9 (идентичными) эмиттерными повторителями, служащими для развязки измерительного и опорного трактов устройства. В опорном тракте устройства опорное колебание промежуточной частоты формируется с помощью узкополосного, например кварцевого, фильтра 6 лестничного типа, имеющего высокую добротность и симметричную амплитудночастотную характеристику. Выбор фазовых сдвигов между гармоническими колебаниями промежуточной частоты в измерительном и опорном каналах, подключенных к двум входам фазового детектора 11, обеспечивается с помощью управляемого фазовращателя 7, включенного в цепь опорного колебания и управляемого сигналом с корректора 15 фазы. Управляемый фазовращатель 7 позволяет выбрать линейный режим работы фазового детектора 11. Необходимый размах напряжения колебаний промежуточной частоты на двух входах фазового детектора 11 и требуемое соотношение между ними поддерживаются с помощью третьего 10 и второго 8 усилителей промежуточной частоты, имеющих регулируемые коэффициенты усиления. При наличии фазовых флуктуации цифрового телевизионного сигнала амплитудно-модулированный случайный сигнал на выходе фазового детектора 11 выделяется с помощью фильтра 12 нижних частот и усилителя 13, имеющих равномерные амплитудно-частотные характеристики в полосе частот фазовых флуктуации. В результате, выходной сигнал усилителя 13 характеризует мгновенные значения фазовых флуктуации цифрового телевизионного сигнала. Во входном интеграторе И, вычитаю щем блоке 16, квадраторе 1 и выхо ном интеграторе 18 обеспечивается эффективное усреднение оценок фазо вых флуктуации в следующей последо вательности; отрабатывается текуще среднее значение Y(t) фазовых флук туаций У(с), образуется разность f(t)-H(t), вычисляется величина tf(t)-f(t;)l и формируется значение текущей дисперсии Cf(t) - H(t) Напряжение на выходе выходного интегратора 18, прямо пропорционал но дисперсии фазовых флуктуации, измеряется с помощью индикатора 19, шкала которс го градуируется в среднеквадратимеских значениях инте сивности фазовых флуктуации. Собственно автоматическая установка нуля фазового детектора 11 с помощью корректора 15 фазы производится следующим образом (фиг.2 С второго выхода входного интег ратора 1А аналоговый сигнал, уров§ которого пропорционален текущему среднему значению измеряемых фазовых флуктуации, поступает на и пульсный преобразователь 20 среднего значения напряжения в число импульсов, осуществляющий дискретизацию анализируемого процесса во времени и по уровню. В результа те, на двух выходах импульсного преобразователя 20 образуется последовательность групп двоичных импульсов, число импульсов в которых пропорционально величине среднего значения фазовых флуктуации. В начальный момент цикла измере ния к импульсному преобразователю 20 подключается первый реверсивный счетчик 21, в котором фиксируется число импульсов, прямо пропор циональное начальному среднему зна чению фазовых флуктуации. В последующем при возможном изменении среднего значения фазовых флуктуации процессе измерения на выход импульсного преобразователя 20 подключается второй реверсивный счетчик 22, в котором фиксируются группы двоичных импульсов, число импульсов в которых прямо пропорционально относительным изменениям текущего среднего значения анализируемых фазовых флуктуации. В моменты отсчета результата измерения информация из второго реверсивного счетчика 22 с учетом знака считывается в первый реверсивный счетчик 21. По скорректированной последовательности групп импульсов, поступающей с выхода первого реверсивного счетчика 21 на блок 23 управления, осуществляется автоматическая стабилизация нуля фазового детектора 11 путем изменения статического фазового сдвига гармонического колебания промежуточной частоты в управля ющем фазовращателе 7. Использование предлагаемого устройства для измерения интенсивности фазовых флуктуации в процессе настройки, технической эксплуатации и нормирования электрических параметров аппаратуры СЦТП позволяет повысить качественные показатели цифровой телевизионной передачи по линиям связи и может быть наиболее эффективно произведена олтимальная регулировка схем оконечной аппаратуры декодирования телевизионного видеосигнала и схем регенерационных усилителей в линейных трактах СПТП. Формула изобретения 1. Устройство для измерения фазовых флуктуации, содержащее последовательно соединенные входной усилитель, преобразователь частоты и первый усилитель промежуточной частоты, один выход которого через после/овательно соединенные первый эмиттерный повторитель и узкополосный фильур подключен к первому входу управляемого фазовращателя, выход которого через второй усилитель промежуточной частоты соединен с первым входом фазового детектора, выход которого через фильтр нижних частот подключен к входу усилителя, при этом другой выход первого усилителя промежуточной частоты через последовательно соединенные второй эмиттерный повторитель и третий усилитель промежуточной частоты соединен с вторым входом фазового детектора, а также индикатор и гетеродин, выход которого подключен к соответствующему входу преобразователя частоты, Ьтличающееся тем,что, с целью повышения точнос7

ти измерения, введены корректор фазы, вычитающий блок, квадратор, выходной интегратор и входной интегратор, вход которого соединен с выходом усилителя и первым входом вычитающего блока, выход которого через последовательно соединенные квадратор и выходной интегратор подключен к входу индикатора, выходы входного интегратора соединены с вторым входом вычитающего блока и входом корректора фазы, выход которого подключен к вто рому входу управляемого фазовращателя.

2.Устройство по П.1, о т л и чающееся тем,что корректор фазы СОСТОИТ- из реверсивных счетчи ков,блока управления и импульсног.о

022728

преобразователя, первый выход которого через первый реверсивный счетчик подключен к первому входу второго реверсивного счётчика, второй вход 5 и выход которого соединены соответственно с вторым выходом импульсного преобразователя и входом блока управления, выход которого является выходом корректора фазы, входом которого является вход импульсного

преобразователя.

п

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Вешкурцев Ю,М. Некоторые теоретические вопросы измерения флуктуации фазы сигнала. Вопросы радиоэлектроники. Серия Техника радиосвязи. Вып. 4, 1968, с. 133-139.

rv

tv.

«M

ivi

ca

M

«N