Устройство для измерения параметров помех, действующих в канале связи

Устройство для измерения параметров помех, действующих в канале связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к системам передачи данных и может быть использовано в измерительной технике для измерения среднего значения, дисперсии, средневыпрямленного значения, максимального значения и кажущейся частоты помехи, действующей в канале связи.

Известно устройство для измерения собственных шумов в каналах связи при передаче речевой информации, реализующее способ измерения шумов в моменты пауз речевого сигнала, содержащее переключающее устройство, сравнивающее устройство (см. а.с. №199212, М.кл.³ H03K 5/20).

Недостатком данного устройства является трудность практической реализации и ограниченность области его применения, связанная с возможностью измерения только уровня шумов.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для оперативной обработки, содержащее первый интегратор, конденсатор, входы которых объединены, двухполупериодный выпрямитель, триггер Шмидта, входы которых соединены с выходом конденсатора, второй интегратор, первый квадратор, пиковый детектор, входы которых соединены с выходом двухполупериодного выпрямителя, третий интегратор, вход которого соединен с выходом квадратора, формирователь, дифференцирующая цепочка, вход которой соединен с выходом триггера Шмидта, а выход с входом формирователя, причем выходы первого, второго, третьего интеграторов, пикового детектора формирователя является выходом устройства (см. B.C.Степкин, С.С.Шмыголь. Автоматизированная обработка и анализ телеметрической информации. Изд. Министерство Обороны СССР, 1980 г., с.266-269).

Недостатком данного устройства является низкая оперативность. Действительно, при передаче по каналу связи дискретных сигналов затрудняется и даже нарушается возможность измерения параметров помех, так как на вход устройства будет поступать аддитивная смесь сигнала и помехи.

Для измерения параметров помех необходимо делать перерывы связи при приеме дискретных сигналов, что ведет к снижению оперативности.

Технический результат - повышение оперативности работы устройства за счет возможности измерения параметров помех при передаче по каналу связи дискретных сигналов.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве оперативной обработки, содержащем первый интегратор, конденсатор, входы которых объединены, двухполупериодный выпрямитель, триггер Шмидта, входы которых соединены с выходом конденсатора, второй интегратор, первый квадратор, пиковый детектор, входы которых соединены с выходом двухполупериодного выпрямителя, третий интегратор, вход которого соединен с выходом первого квадратора, формирователь, дифференцирующая цепочка, вход которой соединен с выходом триггера Шмидта, а выход с входом формирователя, причем выходы первого, второго, третьего интеграторов, пикового детектора и формирователя являются выходом устройства, введены генератор эталонных сигналов, переключающее устройство, четвертый и пятый интеграторы, первое и второе вычитающие устройства, первые входы которых объединены и соединены с четвертым входом переключающего устройства, с входом генератора эталонных сигналов и с управляющими входами первого, второго, третьего, четвертого и пятого интеграторов и являются входом устройства, причем второй вход первого вычитающего устройства соединен с первым выходом генератора эталонных сигналов, а выход с первым входом переключающего устройства, второй вход второго вычитающего устройства соединен со вторым входом переключающего устройства, схема сравнения, второй квадратор, вход которого соединен с выходом вычитающего устройства, а выход - с входом четвертого интегратора, третий квадратор, вход которого соединен с выходом второго вычитающего устройства, а выход - с входом пятого интегратора, выходы четвертого и пятого интеграторов соединены с соответствующими входами схемы сравнения, выход которой соединен с третьим входом переключающего устройства, выход переключающего устройства соединен с объединенными входами первого интегратора и конденсатора.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства для случая применения двоичных сигналов. Устройство для измерения параметров помех, действующих в канале связи, содержит генератор 4 эталонных сигналов, первый 11, второй 15, третий 19, четвертый 7 и пятый 8 интеграторы, переключающее устройство 10, первое 2 и второе 3 вычитающие устройства, первые входы которых объединены и соединены с четвертым входом переключающего устройства 10, с входом генератора 4 эталонных сигналов и с управляющими входами первого 11, второго 15, третьего 19, четвертого 7 и пятого 8 интеграторов и являются входом 1 устройства, причем второй вход первого вычитающего устройства 2 соединен с первым выходом генератора 4 эталонных сигналов, а выход - с первым входом переключающего устройства 10, второй вход второго вычитающего устройства 3 соединен со вторым выходом генератора 4 эталонных сигналов, а выход - со вторым входом переключающего устройства 10, схема 9 сравнения, первый квадратор 16, второй квадратор 5, вход которого соединен с выходом вычитающего устройства 2, а выход - с входом четвертого интегратора 7, третий квадратор 6, вход которого соединен с выходом второго вычитающего устройства 3, а выход - с входом пятого интегратора 8, выходы четвертого 7 и пятого 8 интеграторов соединены с первым и вторым входами схемы 9 сравнения, соответственно выход которой соединен с третьим входом переключающего устройства 10, выход которого соединен с объединенными входами первого интегратора 11 и конденсатора 12, двухполупериодный выпрямитель 13 и триггер Шмидта 14, входы которых соединены с выходом конденсатора 12, первый квадратор 16 и пиковый детектор 17, входы которых соединены с входом второго интегратора 15 и с выходом двухполупериодного выпрямителя 13, вход третьего интегратора 19 соединен с выходом первого квадратора 16, формирователь 20, дифференцирующая цепочка 18, вход которой соединен с выходом триггера Шмидта 14, а выход - с входом формирователя 20, причем выходы 21, 22, 23, 24, 25 первого 11, второго 15, третьего 19 интеграторов, пикового детектора 17, формирователя 20 являются выходами устройства.

Устройство работает следующим образом.

При воздействии на вход 1 устройства аддитивной смеси сигнала и помехи: где S(t) - аддитивная смесь принимаемого сигнала и помехи ξ(t), запускается генератор 4 эталонных сигналов генерирующий сигналы поступающие на вторые входы соответствующих вычитающих устройств 2, 3.

Пусть на вход 1 устройства поступает аддитивная смесь , тогда на выходе первого вычитающего устройства 2 действует помеха ξ(t), а на выходе второго вычитающего устройства 3 действует смесь сигналов и помехи

Напряжения с выходов вычитающих устройств 2 и 3 поступают на квадраторы 5, 6, а затем на интеграторы 7, 8 на выходе которых получают мощности случайных процессов, которые поступают на входы схемы сравнения 9.

Схема сравнения 9 представляет собой сумматор по модулю 2 и может быть реализована на логических элементах.

Принцип ее работы основан на сравнении мощностей случайных процессов и управление переключающим устройством 10, через которое подключается объединенный вход интегратора 11 и конденсатора 12 к тому вычитающему устройству 2 или 3, на выходе которого действует помеха ξ(t).

Если на вход устройства действует лишь помеха ξ(t), то есть мощности на выходах интеграторов 7, 8 одинаковы, то сравнивающее устройство подключает вход 1 предлагаемого устройства через переключающее устройство к объединенному входу интегратора 11 и конденсатора 12.

Среднее значение помехи ξ(t) определяется первым интегратором 11. Изменение дисперсии сводится к измерению средней мощности централизованного процесса, поэтому в устройство введен разделительный конденсатор 12. Напряжение реализации центрированного процесса выпрямляется двухполупериодным выпрямителем 13. Затем выпрямленное напряжение возводится в квадрат с помощью квадратора 11 и усредняется интегратором 17, на периоде сигнала Т.

Средневыпрямленное значение помехи ξ(t) получается на выходе 22 интегратора 15, максимальное значение помехи ξ(t) на интервале времени Т получается на выходе 24 пикового детектора.

Измерение кажущейся частоты производится следующим образом. Напряжение реализации центрированного случайного процесса поступает на триггер 14 Шмидта, который срабатывает в момент перехода сигнала через нулевой уровень.

Дифференцирующая цепочка 18 выдает импульсы в момент срабатывания триггера, которые в формирователе 18 приводятся к виду, удобному для счета. Число импульсов за одну секунду определяет кажущуюся частоту.

Сброс всех интеграторов производится задним фронтом входного сигнала, а запуск - передним фронтом сигнала.

Интегрирование производится на интервале от 0 до Т, где Т - длительность сигнала.

Предлагаемое устройство, по сравнению с базовым, позволит повысить оперативность его работы за счет возможности измерения параметров помех при передаче по каналу связи дискретных сигналов.

Это достигается тем, что с аддитивной смеси сигнала и помехи выделяют помеху и производят измерение ее параметров: среднего значения, дисперсии, средневыпрямленного значения, максимального значения и кажущейся частоты.

Дополнительным является введение в базовое устройство генератора эталонных сигналов, вычитающего устройства, двух квадраторов и интеграторов, схемы сравнения, переключающего устройства.

Предлагаемое устройство позволит снизить время измерения параметров помех, так как не требует перерыва связи при приеме дискретных сигналов.

Данное устройство может найти применение в системах передачи данных для контроля адаптивных систем связи, с целью выбора оптимальных схем для данного типа помехи, действующей в канале связи.

Устройство для измерения параметров помех, действующих в канале связи, содержащее первый интегратор, конденсатор, входы которых объединены, двухполупериодный выпрямитель, триггер Шмидта, входы которых соединены с выходом конденсатора, второй интегратор, первый квадратор, пиковый детектор, входы которых соединены с выходом двухполупериодного выпрямителя, третий интегратор, вход которого соединен с выходом первого квадратора, формирователь, дифференцирующая цепочка, вход которой соединен с выходом триггера Шмидта, а выход с входом формирователя, причем выходы первого, второго, третьего интеграторов, пикового детектора и формирователя являются выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения оперативности устройства за счет возможности измерения параметров помех при передаче по каналу связи дискретных сигналов, в устройство введены генератор эталонных сигналов, переключающее устройство, четвертый и пятый интеграторы, первое и второе вычитающие устройства, первые входы которых объединены и соединены с четвертым входом переключающего устройства, с входом генератора эталонных сигналов и с управляющими входами первого, второго, третьего, четвертого и пятого интеграторов и являются входом устройства, причем второй вход первого вычитающего устройства соединен с первым выходом генератора эталонных сигналов, а выход - с первым входом переключающего устройства, второй вход второго вычитающего устройства соединен с вторым выходом генератора эталонных сигналов, а выход - со вторым входом переключающего устройства и входом третьего квадратора, выход которого соединен со входом пятого интегратора, выход которого соединен с входом схемы сравнения, второй квадратор, вход которого соединен с выходом первого вычитающего устройства, а выход - с входом четвертого интегратора, кроме того, выходы четвертого и пятого интеграторов соединены с первым и вторым входами схемы сравнения соответственно, выход которой соединен с третьим входом переключающего устройства, выход которого соединен с объединенными входами первого интегратора и конденсатора.