Устройство контроля качества дискретных каналов связи с переменными параметрами Советский патент 1982 года по МПК H04B3/46 

1

Изобретение относится к технике передачи дискретных сообщений и может использоваться для оценки качества каналов связи с переменными параметрами при М-ичном приеме дискретных сообщений в условиях воздействия комплекса разнообразных помех.

Известно устройство контроля качества дискретных каналов связи с переменными параметрами, содержащее М-ичный когерентный приемник дискретных сигналов, содержащий М ветвей приема, каждая из которых содержит последовательно соединенные перемножитель и интегратор, входы перемножителей объединены и соединены со входом М-ичного когерентного приемника дискретных сигналов и с первым входом блока вычисления соотношения сигнал/шум, выход интегратора каждой из М ветвей приема подключен к соответствующим входам .решающего блока, блока выбора максимума и блока выбора второго максимума, выход которого через первый детектор подключен к первому входу делителя, выход которого через первый пороговый элемент подключен к первому входу первого элемента совпадения и к первому входу второго элемента совпадения, выход которого подключен к первому входу блока оценки качества, второй вход которого соединен с выходом первого элемента совпадения, второй вход которого соединен с выходом второго порогового элемента, первый вход которого соединен с выходом первого масштабного элемента, выход блока выбора максимума подключен к второму входу блока вычисления соотноше- . ния сигнал/шум и через второй детектор подключен ко второму входу делителя и к первому входу третьего порогового элемента, второй вход которого соединен с выходом второго масштабного элемента, вход которого объединен с входом первого масштабного элемента, выход блока вычисле39ния соотношения сигнал/шум подключен к третьему входу блока оценки качества и через третий масштабный эле мент подключен к другому входу перво го порогового элемента ГП . Однако известное устройство имеет низкую точность контроля. Цель изобретения - повышение точности контроля. Для достижения указанной цели в известное устройство контроля качест ва дискретных каналов связи с переменными параметрами, введены блок выбора минимума, третий детектор, реверсивный счетчик, блок усреднения при этом входы блока выбора минимума соединены с соответствующими выходами интеграторов, выход блока выбора минимума через третий детектор подключей к второму входу второго порогового элемента, выходы второго и третьего пороговых элементов подключены к соответствующим входам реверсивного счетчика, выход которого через блок усреднения подключен к объединенным входам первого и второго масштабного элементов. На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство контроля качества диск ретных каналов связи с переменными параметрами содержит М-ичный когерен ный приемник 1 дискретных сигналов, в который входят решающий блок 2, блок 3 выбора максимума и М ветвей приема - - t-M, каждая из которых состоит из перемножителя 5 и интегратора 6, блок 7 вычисления соотношения сигнал/шум, состоящий из двух квадраторов 8 и 9,интегратора 10, двух блоков 11 и 12 усреднения, делителя 13 и блока I вычитания, пер вый и второй детекторы 15 и 16 соответственно, делитель 17, первый, вто рой и третий пороговые элементы 1820 соответственно, первый, второй итретий масштабные элементы 21-23 соответственно, первый и второй элементы совпадения 2 и 25 соответственно, блок 2б оценки качества, блок 27 выбора минимума, третий детектор 28, реверсивный счетчик 29, блок 30 усреднения, блок 31 выбора второго максимума. Устройство работает следующим образом. На вход М-ичного когерентного приемника 1 поступает смесь сигнала с помехой. В перемножителях 3 эта смесь умножается на М опорных сигналов, соответствующих информационным сигналам. Выходные сигналы с интеграторов 6 поступают на решающий блок 2, блок 3, блок 31 и блок 27. По команде с решающего блока 2 блок 3 подключает интеграторы 6, на вь1ходе которых наблюдаются максимальные выходные сигналы, к блоку усреднения 12, который осуществляет усреднение выходного сигнала интегратора 6 за время, необходимое для приема К сигналов. Полученная средняя Величина максимального сигнала интеграторов возводится в квадрат квадратором 8 и подается на входы блока вычитания 1 и делителя. 13. Эта величина пропорциональна средней мощности сигнала. Одновременно смесь сигнала с помехой поступает на квадратор 9 и с интегратора 10 поступает на блок усреднения 11, аналогичный блоку 12. Величина, поступающая с выхода блока усреднения 11 на вход блока вычитания пропорциональна средней .мощности смеси сигнала с шумом. С выхода блока вычитания Н величина, пропорциональная средней мощности только шума поступает на другой вход делителя 13, с выхода которого снимается величина, пропорциональная отношению сигнал/шум за время длительности нескольких сигналов. Эта величина поступает на блок 2б,через третий масштабный элементгг-23 поступает на первый пороговый элемент 18. С выхода второго экспоненциального детектора 16 максимальный выходной сигнал поступает на один из входов делителя 17, на другой вход которого поступает второй по величине выходной сигнал интеграторов, прошедший через первый экспоненциальный детектор 15. С выхода делителя 17 сигнал, пропорциональный отношению максимального выходного сигнала к второму максимуму, поступает на вход первого порогового элемента 18. Если сигнал на входе первого порогового элемента 18 меньше порога, то на его выходе появляется импульс, который поступает на один из входов элементов совпадения 2/t и 25. Одновременно макцимальный сигнал с выхода второго экспоненциального детекто pa 16 поступает на вход третьего порогового элемента 20, на выходе кото рого появляется импульс, если величина сигнала будет меныйе порога и который поступает на второй вход вто рого элемента совпадения 25Минимальный по величине помеховый отклик с выхода блока 27, прошедший через третий экспоненциальный детектор 28,поступает на второй пороговый элемент 19, на выходе которого появляется импульс, если сигнал с выхода третьего экспоненциального детектора 28 больше порога. Этот импульс поступает на другой вход первого элемента совпадения 2. Импульсы с выходов обоих элементов совпадения поступают на соответствующие входы блока 26. Выходы второго и третьего пороговых элементов соединены с входами реверсивного счетчика 29 таким образом, что при поступлении импульса с выхода второго порогового элемента 19 число, записанное в реверсивном счетчике 29 увеличивается, а при поступлении импульса с выхода третьего порогового элемента 20, число, записанное в реверсивном счетчике 20 уменьшается. Блок усреднения 30 осуществляет усреднение чисел, записанных в реверсивном счетчике 29- Выходная величина с блока 30 усреднения используется для формирования пороговых уровней в первом и втором масштабных элементах, который поступает на соответствующие пороговые элементы. Импульсы с выхода второго элемента 25 совпадения характеризуют.такое состояние канала связи, когда уровень максимального выходного сигнала становится меньше порога (что возможно при замираниях сигнала) отношение максимального сигнала к второму максимуму также меньше порога (что также соответстует замираниям сигнала). Появление импульса с выхода второго элемента совпадения 25 свидетельствует о недостоверном прие ме принятого сигнала и появлении замираний в канале. На выходе первого элемента совпадения 2 импульс появляется тогда, когда одновременно минимальный помеховый отклик станет больше порога и отношение максимального сигнала к второму максимуму станет меньше по 8l рога, что будет характеризовать недостоверность решения и забитие всех каналов помехами. Если импульсы появляются на выходах первого и второго элементов совпадения одновременно, то это характеризует ситуацию в канале, когда максимальный сигнал меньше пЬрога, минимальный сигнал больше порога и отношение максимума ко второму максимуму меньше порога. Это свидетельствует об одновременном падении уровня сигнала и возрастании помех., забивающих все каналы приемника. Решение о наличии сигнала считается недостоверным. Если импульсы появляются на выходе первого порогового элемента 18, а на выходах элементов 2 и 25 совпадения импульсы не появляются, то это свидетельствует о воздействии узкополосной или структурной помехи. Таким образом, предлагаемое устройство контроля качества дискретных каналов связи осуществляет контроль каналов связи в условиях действия импульсных узкополосных и структурных помех, что выгодно отличает его от известного, работоспособного в условиях действия только гауссовских помех с равномерным спектром. Предлагаемое устройство можно применять практически во всех каналах связи, подверженных воздействию комплекса помех, в которых используются М-ичный методы передачи сигнала. Использование предлагаемого устройства возможно и в условиях действия чисто гауссовских широкополосных помех с равномерным спектром, т.е. в условиях работы известного. равнение работы известного и предлагаемого устройства показывает, что качество контроля, осуществляемого предлагаемым устройством, повышается, так как помеховые отклики оцениваются непосредственно на выходах каналов не только сверху,(по второму максимуму) но и снизу (по минимуму), т.е. в предлагаемом устройстве для вынесения решения о качестве канала используется более полный объем информации. Метод статистического формирования порогов сравнения максимального сигнального отклика и минимального помехового отклика .в условиях действия гауссовских помех также оказывается весьма эффективным и практи7чески эквивалентным методу, использованному в известном, основанном н оценке мощности noViexM в канале с помощью специального блока оценивания. Таким образом, в условиях гауссовских помех предлагаемое устройст во обеспе.чивает по сравнению с известным повышенное качество контроля, так как анализируется полный диа пазон помеховых откликов, в то время как в известном помеха оценивается по 2-му максимуму. .Кроме того, качество контроля ка налов связи предлагаемым устройством заметно улучшается в сложных по меховых условиях за счет увеличения разнообразия выявляемых устройством ситуаций в канале (замирания сигнала, возрастание уровня помех и степень забития каналов приемника, воз действие, узкополосных или структурн помех) и за счет большей стабильнос ти пороговых уровней сравнения сигHajia и помехи. Формула изобретения Устройство контроля качества дис ретных каналов связи с переменными параметрами, содержащее М-ичный когерентный приемник дискретных сигна лов, содержащий М ветвей приема, каждая из которых содержит последовательно Соединенные перемножитель интегратор, входы перемножителей объединены и соединены с входом М-ичного когерентного приемника дис ретных сигналов и с первым входом блока вычисления соотношения сигнал/шум, выход интегратора каждой и М ветвей приема подключен к соответ ствующим входам решающего блока, блока- выбора максимума и выбо ра второго максимума, выход которого через первый детектор подключен с первому входу делителя, выход кот 1 рого через первый пороговый элемекг подключен к первому входу первого элемента совпадения и к первому входу второго элемента совпадения, выход которого подключен к первому входу блока оценки качества, второй вход которого соединен с выходом первого элемента совпадения, второй вход которого соединен с выходом второго порогового элемента, первый вход которого соединен с выходом первого масштабного элемента, выход блока выбора максимума подключен к второму входу блока вычисления соотньшения сигнал/шум и через второй детектор подключен к второму входу делителя и к первому входу третьего порогового элемента, второй вход которого соединен с выходом второго масштабного элемента, вход которого объединен с входом первого масштабного элемента , выход блока вычисления соотношения сигнал/шум подключен к третьему входу блока оценки качества и через третий масштабный элемент подключен к другому входу первого порогового элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введены блок выбора минимума, третий детектор, реверсивный счетчик, блок усреднения, при этом входы блока выбора минимума соединены с соответствующими выходами интеграторов, выход блока выбора минимума через третий детектор подключен к второму входу второго порогового элемента, выходы второго и третьего пороговь)х элементов подключены к соответствующим входам реверсивного счетчика, выход которого через блок усреднения подключен к объединенным входам первого и второго масштабного элементов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2818220/18-09, кл. Н 0 В , 1980 (прототип).