Устройство для контроля канала связи Советский патент 1982 года по МПК H04B3/46 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАНАЛА СВЯЗИ

I

Изобретение относится к технике пеэвдачи дискретных сообщений и может использоваться для контроля качества каналов связи.

Известно устройство для контроля канала связи, содержащее корреляционный гриемник, первый выход которого через последовательно соединенные первый экспоненциальный детектор, блок выбора максимального значения сигнала, блок деления, первый пороговый блок, первый элемент совпадения и элемент ИЛИ соединен с входом решающего блока, второй выход корреляционного приемника через последовательно соединенные второй экспоненциальный детектор и блок выбора минимального значения сигнала соединен с вторым входом блока деления, гфиче . выходы первого и второго экспоненциальных детекторов соединены с вторыми Входами соглветственно блока выбора минимального значения сигнала и блока выбора мпксимлльного значения сигнала, первт.1й и fvrofioH счетчики, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения, выход которого через интегратор соединен с первыми входами второго и третьего пороговых блоков и с входами первого и второго блока масштабирования выход последнего соединен с первым входом четвертого порогового блока, второй элемент совпадения, и блок вычитания l.

известное устройство имеет низкую точность контроля.

Цель изобретения - повышение точности контроля.

Для этого в устройство для контроля канала связи, содержащее корреляционный приемник, первый выход которого через последовательно сбадиненные первый экспоненциальный детектор, блок выбора максимального значения сигнала, блок деления, первый пороговый блок, первый элемент совпадения и элемент ИЛИ соединен с входом решающего,блока, второй выход корреляционного приемника через последовательно соединенные второй экс понёнаиальный детектор и блок (}ра минимального значения сигнала соединены с вторым входом блока деления, 15зичем выходы первого и второго экспоненциальных детекторов соединены с вторыми входами соответственно блока выбора минимального значения сигнала и блока выбора максимального значения сигнала, первый и второй счетчики, выходы которых соединены соответственно с первым я вторым входами блока сравнения, выход которого через интегратор соединен с первыми входами второго и третьего пороговых блоков и с входами первого и второго блока масштабирования/ выход последнего соединен с первым входом четвертого пороговогоблока, второй элемент совпадения, и блок вычитания, введены пятый пороговый блок, последовательно соединенные первый ква ратор и дополнительный интегратор и последовательно соединенные второй квадратор, дополнительный блок деления и третий блок масштабирования, при этом вход корреляционного приемника объединен с входом первого квадратора, выход дополнительного интегратора соединен с первым входом блока вычитания Выход и второй вход которого соединены соответственно с вторым входом дополнительного блока деления и с выходом второго квадратора, вход которого объединен с вторым входом второго порого вого блока, первым входом блока деления и вторым входом четвертого порогового блока, первый и втфой выходы которого соединены соответственно с . первым входом второго элемента совпадения и с вторым входом элемевгга ИЛИ, третий вход которого.и второй вход второ го элемента совпадения соединены соотве ственно с первым и вторым выходами пят го порогового блока, первый и второй вхо которого соединены соответственно с объединенными первым входом третьего порогового блока и вторым входом блока деления и с выходом нового блока масштабирования, а въкод третьего блока масштабирования соединен с вторым входом первого порогового блока, выход второго элемента совпадения соединен с вторым входом первого элемента совпадения. На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство для контроля канала связ содерзкит кс реляпионный гфиемник 1, со СТОЯЩИЙ иэ умножителей 2 и интеграторов 3, первый экспоненциальный детектор 4, блок 5 выбфа: максимального значения сигнала, второй экспоненциальный детектор 6, блок 7 выбора минимального значения сигнала, первый 8, второй 9, третий 10, четвертый 11 и пятый 12 пороговые блоки блок 13 сравне шя, интегратор 14, блок 15 деления, блок 16 вычитания, первый 17, второй 18 и третий 19 блоки масштабирования, дополнительный интегратор 2О, первый 21 и второй 22 элементы совпадения, элемент ИЛИ 23, решающий блок 24, первый 25 и второй 26 квадраторы, дополнительный блок 27 деления, первый 28 и второй 29 счетчики. Устройство работает следующим образом. На вход корреляционного приемника 1 поступает смесь сигнала и помехи. В умножителях 2 эта смесь умножается на опорные сигналы, соответствующие двоичным информационным символам, и интегрируется в интеграторах 3. Сигнапы с выходов интеграторов через первый и второй экспоненциальные детекгторы 4 и 6 поступают на блок 5 и блок 7. I Входная смесь сигнала с щумом поступает также на первый квадратор 25, после возведения в квадрат эта смесь интегрируется в дополнительном интеграторе 20 к поступает на вход блока вычитания 16, эта величина щзопорциональна мощности сигнала и помехи. На другой вход блока 16 вычитания поступает нагфяжение с выхода второго квадратора 26, подключенного к блоку 5. На выходе блока 16 вычитания образуется величина, пропорциональная мощности только щума. На входы дополнительного блока 27 делителя поступают величины, пропорциональные мощности щума, а на его выходе образуется величина, пропорциональная отношению мощности сигнала к мощности помехи, т.е. отношение сигнал/помеха, которое используется для формирования порога в третьем блоке 19 масштабирования. С выходов блока 5 и блока 7 максимальный и минимальный сигналы поступают на Второй и третий пороговые блоки 9 и 10, где сравниваются с порогом. Если максимальный сигнал на входе второго порогового блока 9 меньше порога, то на его выходе появляется импульс; если минимальный сигнал на входе треть его пс огового блока 10 больше порога, то на его выходе появляется импульс. Т.е. второй пороговый блок 9 фиксиру«т принижение порога максимальным сигналом, а третий пороговый блок 10 превышение порога минимальным сигналом. Импульсы с их выходов поступают в оба счетчика, которые считают число превышений и принижений порога. Блок 13 сравнения определяет разность чисей записанных в счетчиках и форм1фует на своем выходе напряжение, величина и знак которого хфопорциональны этой разности. Напряжение с выхода блока 13 сравнения поступает на вход интегра тора 14, в котором производится интегрирование этого сигнала, т.е. сглаживание, и формирование из него порогового уровня, подаваемого непосредственно на входы обоих пороговых блоков 9 и 10, а также через первый 17 и второй 18 блоки масштабирования на входы чет вертого 11 и пятого 12 пороговых блоков, на другие входы которых поступают максимальный и минимальный сигналы с выходов блока 5 и -блока 7. При этом максимальный сигнал сравнивается с низким пороговым уровнем в четвертом пороговом блоке 11, а минимальный сигнал сравнивае,тся с высоким пороговым уровнем в пятом пороговом блоке 12. Пороговые уровни ощзе деляют верхнюю и нижнюю зоны стирани т.е. зоны неуверенного приема и недосто верных решений корреляционного щ кемника. Если максимальный сигнал (а следовательно и минимальный) ниже нижнего порога, то на нулевом выходе четвертого порогового блока 11 по5шляется импульс, который проходит через элемент tin И 23 на вход решающего блока 24. Если минимальный сигнал (а значит и максимальный) выше верхнего порога в пятом пороговом блоке 12, то на его единичном выходе появляется импульс, 1ФОХОДЯЩИЙ через элемент ИЛИ 23 на вход решающего блока 24. Появление импульсов стирания на выходе элемента ИЛИ 23 сввдетельству -ет о аабитии каналов коррел$щио1шого тфиемника помехами или о глубоких замираниях сигнала, когда праем становится невозможным и корреляционный приемник выносит сииибочные раиения. В других случаях, когда нет забития орреляцио1шого приемника помехами или отсутствуют замирания сигнала, т.е. когда максимальный сигнал выше нижнего порога, а минимальный сигнал ниже верхнего порога, решение о степени качества приема выносится на основе анализа частного от деления максимального сигнала на минимальный. В этом случае импульсы появляются на выходе второго элемента совпадения 22, подключенного к другим выходам четвертого 11 и пятого 12 пороговых блоков. Эти импульсы открывают первый элемент совпадения 21, который пропускает импульс с выхода первого порогового блока 8 на вход решающего блока 24. Первый пороговый блок 8 подключен к выходу блока 15, на выходе которого образуется величина, пропорциональная частному от деления максимального сигнала на минимальный. Если величина частного меньше порога, формируемого тратим блоком масштабирования 19, то на выходе первого порогового блока 8 появляется импульс, проходящий через первый элемент совпадения 21, элемент ИЛИ 23 на вход решающего блока 24. . Величина частного определяет степень достоверности решений корреляционного 15)иемника 1. Если величина частного мала, то это означает, что сигналы одинаковы по амплитуде и корреляционный 1риемник выносит ошибочное решение. Порог, формируемый третьим блоком масштабирования 19, выбирается из условия минимума вероятности ложных стираний 15)и постоянной вероятности необнаруженной ошибки и в этом случае он оказывается зависящим от отношения сигнал/щу м в канале. Таким образом, щзедлагаемое устройство повьш1ает точность контроля по сравнению с известным в условиях действия флуктуационных, сосредоточенных и импульсных помех, ti также щэи быстрых и глубоких замираниях уровня сигналов и интенсивности помех. Введение в устройство безинерционного измерителя отношения. сигнал/помеха позволяет осуществлять формирование порога, отслеживающего быстрые к глубокие флуктуации уровня сигнала и интенсивности помех, который приближает качество контроля к оптимал1 ным показателям, т.е. достигает минимальной вероятности ложного сомнения при фиксированной ве7роятности необнаруженной ошибки в решениях гфиемника. Инерционная система формирования порога выявляет сомнительные ситуации ксторые соответствуют полному забитию ксрреляционного приемника помехами ил полному гфопаданию уровня сигнала, про межуточные ситуации контролируются пу тем сравнения частного от деления максимального сигнала на минимальный с быстроизменяющимся порсмгом. Т.е. инер ционная система отсекает явно плохие ситуации, исходя из средних параметров канал, и разрешает более тонкий контpoinb по частному оставшихся .ситуаций, которые в свою очередь также классифищфуются с помощью безинердионной системы формирования порога. Двухпороговый контроль максимума и минимума позволяет более точно отделить явно плохие ситуации в канале связи и устранить ошибки при классификации близких ситуаций, которые наблю даются в известном устройстве. Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет качественный контроль во всех реальных каналах связи, в том числе и в условиях работы известного устройства - оно обеспечивает повышенное качество контроля по сравнению с ним. Формула изобретения Устройство для контроля канала связ содержащее кфреляционный приемник, первый выход которого через последовательно соединенные первый экспоненциальный детектор, блок выбора максимального значения сигнала, блок деления первый пороговый блок, первый элемент совпадения и элемент ИЛИ соединен с входом решающего блока, второй выход корреляционногоприемника через последовательно соединенные второй экспоненциальный детектор и блок выбора минимального значения сигнала соединены с Вторым входом блока деления, причем выходы первого и второго экспоненциальных детекторов соединены с вторыми входами соответственно блока выбора минимального значения сигнала и блока выбора максимального значения сигнала 83 первый и второй счетчики, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения, выход которого через интегратор соединен с первыми входами второго и третьего пороговых блоков и с входами первого и второго блоков масштабирования, выход последнего соединен с первым входом четвертого порогового блока, второй элемент совпацения.иблок вычитания, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введены пятый пороговый блок, последовательно соединенные первый квадратор и дополнительный интегратор и последовательно соединенные второй квадратор, дополнительный блок деления и третий блок масштабирования, при этом вход корреляционного приемника объединен с входом первого квадратора, выход дополнительного интегратора соединен с первым входом блока вычитания, выход и второй вход которого соединены соответственно с вторым входом дополнительного блока деления и с выходом второго квадратора, вход которого объединен с вторым входом второго порогового блока, первым входом блока деления и вторым входом четвертого порогового блока, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым входом второго элемента совпадения и с вторым входом элемента ИЛИ, третий вход которого и второй вход второго элемента совпадения соединены соответ ственно с первым и вторым выходами пятого порогового блока, первый и второй входы которого соединены соответственно с объединенными первым BXO-I дом третьего порогового блока и вторым входом блока деления и с выходом первого блока масштабирования, а выход третьего блока масштабирования соединен с вторым входом первого порогового блока, выход Второго элемента совпадения соединен с вторым входом первого элемента совпадения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2791О76/18-09, кл. Н 04 В 3/46, 05.07,79 (прсгготнп).