Устройство для измерения характеристик группового времени запаздывания в каналах связи

Устройство для измерения характеристик группового времени запаздывания в каналах связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ иц 53552!

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.05.75 (21) 2147977/21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15,11.76. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 23.08.77 (51) М Кл г G 01R 23/02

G 01R 27/28

Государственный комитет

Сзвета Министров СССР (53) УДК 621.317.761 (088.8) ло делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

Г. П. Черный, В. В. Цытрон и В. Г. Бондаренко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК

ГРУППОВОГО ВРЕМЕНИ ЗАПАЗДЫВАНИЯ В КАНАЛАХ СВЯЗИ

Изобретение относится к области измерительной техники связи и может быть использовано для измерения частотной характеристики группового времени запаздывания в каналах связи на фиксированных частотах.

Известны устройства для измерения характеристики в каналах связи, основанные на передачс по исследуемому каналу чередующихся посылок опорного и измерительного сигналов, модулированных по амплитуде, и сравнения фаз огибающих этих сигналов на приеме.

Известны также устройства для измерения ларакгеристик группового времени запаздывания в каналах связи, содержащие передатчик чередующихся посылок опорного и измерительного сигналов, и приемник, состоящий из блока выделения сигналов, соединенного своим выходом с блоком синхронизации и через биполярный преобразователь фазы — с блоком усреднения, выходы которого через два записывающих элемента ИЛИ подключены к блоку вычитания и регистрации.

Известные устройства имеют значительную аппаратурную и методическую погрешность измерения.

С целью уменьшения аппаратурной и методической погрешности измерения предлагаемое устройство снабжено последовательно соединенными вторым блоком выделения сигналов, делителем частоты на два, вторым биполярным преобразователем фазы, включенными между входом приемника и дополнительными входами записывающих элементов

ИЛИ и вторым блоком усреднения, управляющие входы которого соединены с входами первого блока усреднения, сбросовый выход блока синхронизации подключен к одноименному входу делителя частоты, к выходам каждого из биполярных преобразователей фазы

10 подключен элемент ИЛИ, выход которого соединен со входом вычитания блока усреднения, выход делителя частоты подключен — к суммирующему входу блока синхронизации, вход второго биполярного преобразователя

15 фазы соединен с входом первого преобразователя фазы.

На чертеже представлена функциональная схема известного устройства.

Устройство содержит передатчик 1 и при20 емник 2, соединенные исследуемым каналом

3. Передатчик состоит из модулятора 4, с одним из входов которого соединен источник 5 модулирующего напряжения, а с другим источник 6 несущих частот через блок 7 пе25 реключения частот, к управляющему входу которого подключен блок 8 управления. Источник 5 модулирующего напряжения состоит из генератора 9 и 10 модулирующих колебаний, выходы которых объединены с ммато30 ром 11.

535521

11риемник 2 состоит из блоков 12 и 13 выделения сигналов. Выход блока 12 выделения сигналов через биполярный преобразователь

14 фазы и блок 15 усреднения соединен с одними входами двух записывающих элементов

ИЛИ 16 и 17. Выход же блока 13 через делитель 18 частоты на два, второй биполярный преобразователь 19 фазы и второй блок 20 усреднения соединен с другими входами элементов ИЛИ 16 и 17. Выходы последних подключены к блоку 21 вычитания и регистрации. К выходам каждого из преобразователей

14 и 19 фазы присоединены элементы ИЛИ 22 и 23, а выходы последних подключены к входам вычитания блоков 15 и 20. Со всеми упомянутыми блоками и элементами приемника, кроме блоков 12, 13 выделения сигналов, связан блок 24 синхронизации, содержащий кварцевый генератор 25 импульсов, блок 26 фазирования, суммирующий элемент ИЛИ 27, распределитель 28, блок 29 управления, разрешающий и запускающий элементы ИЛИ 30 и 31. Блоки 15 и 20 усреднения содержат запирающие элементы И 32 и 33, усредняющие делители 34 и 35 и коммутаторы 36 знака суммирования, причем усредняющие делители блока 15 усреднения имеют коэффициент де6 ления, равныи — и, а и олоке усреднения

20 — коэффициент деления, рави ы и 6 и.

В основу работы устройства положен алгоритм, определяемый соотношением

ptg у2 1 где т и т — временные сдвиги огибающих с частотами Р и Qq соответственно на выходе исследуемого канала;

Л= ")1.

Я, В устройстве для упрощения его реализации отношение Рвыбрано равным 2,,т. е. в устройстве реализован алгоритм измерения

4 1 — t t

3 3

Устройство работает следующим образом.

С выхода передатчика 1 на вход исследуемого канала 3 поочередно поступают посылки опорного и измерительного сигналов. Огибающая каждой посылки представляет собой колебание, состоящее из двух частот с отношением равным двум. Для получения такого колебания на один из входов модулятора 4 поступает модулирующее напряжение от источника 5, сформированное путем сложения колебаний на выходе генераторов 9 и 10 в сумматоре 11. На второй вход модулятора 4 поочередно поступает несущее колебание опорной и измерительной частот от источника 6 через автоматически управляемый с помощью блока 8 управления блок 7 переключения частот.

Полученный на выходе исследуемого канала 3 сигнал поступает на входы двух блоков

G0

12 и 13 выделения сигналов и блок 29 управления, в котором вырабатываются сигналы наличия посылки опорного или измерительного сигнала, сигнал «Сброс 1», совпадающий по времени с началом опорной посылки, и

«Сброс 2», совпадающий по времени с началом посылки измерительного или опорного сигналов. Эти сигналы необходимы для полугения соответствующего алгоритма обработки фазы огибающих испытательных сигналов.

11ри поступлении на вход приемного устройства посылки опорного сигнала все элементы схемы дискретных узлов устройства сигналом

«Сорос 1» устанавливаются в исходное состояние.

С выхода исследуемого канала 3 испытательный сигнал поступает на блоки 12 и 13, где напряжение огибающей разделяется по частоте и преобразуется в импульсы прямоугольной формы с частотами S2 и 20. С выхода блока 12 прямоугольные импульсы с частотой следования Й поступают одновременно на измерительный вход биполярного преобразователя 14 фазы и на один из входов суммирующего элемента ИЛИ 27. Прямоугольные импульсы с частотой следования 22 с выхода блока 13 через делитель 18 частоты на два поступают одновременно на измерительный вход своего биполярного преобразователя 19 фазы и на второй вход суммирующего элсмента ИЛИ 27.

На выходе последней появляются импульсы, длительность которых зависит от разности фазы сигналов на выходах блока 12 и делителя 18 частоты на два, поступающие на вход распределителя 28.

Через время, равное Тот (где T< — период импульсов с частотой следования Р, а т— целое число), на первом выходе распределителя 28 появляется сигнал «Разрешения измерения», который открывает запирающие элементы совпадения И 32, 33 соответствующих блоков 15 и 20 усреднения и запускает блок

26 фазирования, в результате на выходе последнего появляются прямоугольные импульсы, фаза которых приблизительно совпадает с фазой опорного сигнала на выходах блока

12 выделения и делителя 18 частоты па два.

Эти импульсы поступают на опорные входы биполярных преобразователей 14 и 19 фазы и па третий вход суммирующего элемента ИЛИ

27. Длительность импульсов па выходе последнего зависит от фазового сдвига между импульсами на выходах блока 12 выделения сигнала, делителя 18 частоты на два и блока

26 фазпрования и равна временному интерvàëó между передним фронтом опережающего и задним фронтом отстающего импульсов.

Задний фронт этих импульсов соответствует концу одного измерения. Разность длительностей импульсов на суммирующем и вычитагощем выходах каждого из биполярных преобразоьателей 14 и 19 фазы равна удвоенному временному сдвигу между сигналами на входах этих преобразователей. Подсчет числа

535521

X ." -"- — g Ы

65 измерений осуществляется при помощи распределителя 28. После п измерений на втором выходе распределителя 28 появляется сигнал

«Конец измерений», которым закрываются запирающие элементы И 32, 33 соответствующих блоков 15 и 20 усреднения.

Таким образом, на выходах биполярного преобразователя 14 фазы появляются две серии импульсов, суммарная разность длительностей которых равна и = 2 ), Ь, г=i где Лт — временной сдвиг между сигналами на входах биполярного преобразователя

14, при поступлении на вход приемного устройства посылки опорного сигнала. На выходах биполярного преобразователя 19 также появляются две серии импульсов, суммарная разность длительностей которых равна и

П с"=2 «i

c=> где т;" — временной сдвиг между сигналами на входах биполярного преобразователя 19 при поступлении на вход приемного устройства посылки опорного сигнала.

Импульсы с биполярных преобразователей

14 и 19 поступают на соответствующие элементы ИЛИ 22 и 23 и блоки 15, 20 усреднения. В результате на запирающих элементах

И 32 и 33 соответствующих блоков 15 и 20 усреднения происходит логическое вычитание длительностей импульсов, поступающих с выходов биполярных преобразователей 14 и 19 фазы, и заполнение разностных импульсов высокочастотными импульсами, поступающими с выхода кварцевого генератора 25. Образованные пакеты импульсов поступают далее на соответствующие делители 34 и 35, причем коэффициент деления этих делителей в блоке

15 усреднения равен — и, а в блоке 20 ус4 реднения — 6п.

Импульсы с делителей 34 и 35 через свои коммутаторы 36 знака суммирования и записывающие элементы ИЛИ 16 и 17 поступают на блок 21, где происходит запись в соответствующие фазозапоминающие делители так, что разность чисел записанных в них, равна и л

:4УЛ 1 Х Л

l=l

3п 3 где f, — частота высокочастотных импульсов кварцевого генератора 25.

При поступлении на вход приемного устройства посылки измерительного сигнала в блоке 29 формируются сигналы «Измерительная посылка» и «Сброс 2». Сигнал «Сброс 2» все элементы схемы, кроме блоков 26 и 21, сбрасывает в исходное состояние. Фаза сигнала на выходе блока 26 фазирования остается такой же, как и при посылке опорного сигнала, Процесс сравнения фаз сигналов на выходе блоков 12 и 13 аналогичен случаю поступления на вход устройства посылки опорного сигнала, при этом сигналы с блоков 15 и 20 записываются в противоположные запоминающие делители блока 21 по сравнению со случаем поступления на вход приемного устройства 1 сигнала опорной частоты. В результате

1газность чисел, записанных в фазозапомпнающие делители, равна

4 И, П 1

Зп fr g fppg (=1 А=! и где c — временной сдвиг между сигналами к на входах биполярного преобразователя 14 при поступлении на вход приемного устройства посылки измерительного сигнала;

Ьт",, — временной сдвиг между сигналами на входах биполярного преобразователя 19, при поступлении на вход приемного устройства измерительной посылки.

При одновременном появлении сигналов

«Конец измерения» и «Измерительная посылка», на выходе элемента И 30 появляется сигнал разрешения запуска фазозапоминаюших делителей блока 21, который открывает запускающий элсмснт И 31. В результате высокочастотные импульсы через элемент 11 31 и записывающие элементы ИЛИ 16 и 17 поступают одновременно на входы фазозапоминаюших делителей блока 21. На выходах этих делителей появляются прямоугольные импульсы, сдвинутые по времени на величину измеряемого значения группового времени запаздывания 8, равную

ИЗМ вЂ” ИЭМ— fi

Измерение и регистрация временного сдвига этих импульсов осуществляется в блоке 21.

Формула изобретения

Устройство для измерения хара:<терпстик группового времени запаздывания в каналах связи, содержащее передатчик чередующихся посылок опорного и измерительного сигналов и приемник, состоящий из блока выделения сигналов, соединенного своим выходом с блоком синхронизации и через биполярный преобразователь фазы с элементом ИЛИ, подключенным к его выходам, и с блоком усреднения, выходы которого через два записывающих элемента ИЛИ подключены к блоку вычитания и регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения аппаратурной и методической погрешностей измерения, оно снабжено последовательно соединенными вторым блоком выделения сигналов, делителем частоты на два, вторым биполярным преобразователем фазы с вторым элементом ИЛИ, подключенным к его выходам,.и вторым блоком усреднения, включенными между входом

535521

Составитель В. Бондаренко

Техред М. Семенов

Редактор Т. Янова

Корректор О. Тюрина

Заказ 2099/9 Изд. № 639 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 приемника и дополнительными входами записывающих элементов ИЛИ, причем управляющие входы второго блока усреднения соединены с входами первого блока усреднения, сбросовый выход блока синхронизации подключен к одноименному входу делителя частоты, и второго блока усреднения, выход делителя частоты подключен к суммирующему входу блока синхронизации, а второй вход второго биполярного преобразователя фазы соединен с

5 вторым входом первого преобразователя фазы.