Пристрій для оцінки якості дискретних каналів зв’язку

1. Пристрій для оцінки якості дискретних каналів зв'язку, що включає суматор, схему вирішування, два демодулятори, блок посилення та перетворення, перший блок вирахування, перший фільтр постійної складової сигналу, перший і другий квадратичні детектори, блок ділення, аналізатор, перший множник, двійковий перемикач, другий множник, інтегратор, другий фільтр постійної складової сигналу, двополюсний перемикач, елемент затримки, блок порівняння, реле, другий блок вирахування; з виходом блока посилення і перетворення паралельно з’єднані входи демодуляторів, з виходами демодуляторів паралельно з’єднані виходи суматора, вихід схеми вирішування з’єднаний з першим входом першого множника, вихід суматора з’єднаний з другим входом першого множника, перший блок вирахування об’єднаний по входу з першим фільтром постійної складової сигналу, вихід якого з’єднаний із другим входом першого блока вирахування, виходи першого і другого квадратичних детекторів підключені відповідно до першого і другого виходів блока ділення, вихід якого підключений до першого входу аналізатора, послідовно з’єднані виходи двійкового перемикача і другого множника з інтегратором, до входу якого підключений вхід другого фільтра постійної складової сигналу, до другого входу дво 2 (19) 1 3 Запропонований пристрій відноситься до галузі радіотехніки, і може бути використаний в системах передачі дискретної інформації електричними сигналами. Відомий пристрій для оцінки якості дискретних каналів зв'язку, що містить приймач двійкових сигналів, що складається з блоку посилення і перетворення, двох демодуляторів, схеми що вирішує; суматора; розділового ланцюга; блоку вирахування; двох квадратних детекторів; дільника; аналізатора [А. с. СРСР №339008 H04L1/10, 1972]. До недоліків цього пристрою відноситься мала точність виміру якості прийнятих сигналів при впливі імітаційних завад. Найбільш близьким до запропонованого технічного рішення є обраний як прототип пристрій для оцінки якості дискретних каналів зв'язку [А. с. СРСР №582570 H04L1/10, 1977], що містить об'єднані по входу перший блок вирахування і перший фільтр постійної складової сигналу, вихід якого з'єднаний із другим входом першого блоку вирахування, а також перший і другий квадратичні детектори, виходи яких підключені відповідно до першого і другого входів блоку дільника, вихід якого підключений до першого аналізатора, уведені перший множник і послідовно з'єднані двійковий перемикач, другий множник, інтегратор, до входу якого підключений вхід другого фільтра постійної складової сигналу, і двополюсний перемикач, до другого входу якого підключений вхід послідовно з'єднаних елементів затримки, блоку порівняння і реле, а перший і другий виходи двополюсного перемикача з'єднані відповідно з першим і другим входами другого блоку вирахування, при цьому вихід першого множника з'єднаний з першим входом першого блоку вирахування, другий вхід якого підключений до другого входу двійкового перемикача, а вихід першого блоку вирахування підключений до об'єднаного другого і третього входам двополюсного перемикача і другого входу блоку порівняння, вхід першого квадратичного детектора з'єднаний з виходом другого фільтра постійної складової сигналу, а вхід другого квадратичного детектора - із другим входом другого блоку вирахування, вихід якого з'єднаний із другим входом аналізатора. Причини, що перешкоджають одержанню необхідного технічного результату, полягають у наступному: відсутність синхроімпульсів, формованих блоком синхронізації, на вході демодуляторів, може привести до невизначеності тривалості одиничної посилки, що у свою чергу приведе до помилки в прийнятій інформації; крім того, без стробуючого імпульсу тривалість роботи інтегратора не адаптована до тривалості одиничних посилок і швидкості передачі інформації. В основу винаходу поставлена задача удосконалення пристрою для оцінки якості дискретних каналів зв'язку в який за рахунок уведення блоку синхронізації і блоку стробування досягається можливість завдання погрішності при вимірі параметрів дискретного каналу зв'язку при одночасному скороченні часу на визначення каналів, що відповідають заданим параметрам, тобто збільшенні швидкості встановлення зв'язку між абонентами. 56937 4 Поставлена задача вирішується пристроєм, що включає перший блок вирахування, перший фільтр постійної складової сигналу, перший і другий квадратичні детектори, блок розподілу, аналізатор, перший множник, двійковий перемикач, другий множник, інтегратор, другий фільтр постійної складової сигналу, двополюсний перемикач, елемент затримки, блок порівняння, реле, другий блок вирахування, перший множник і послідовно з'єднані двійковий перемикач, другий множник, інтегратор, до входу якого підключений вхід другого фільтра постійної складової сигналу, і двополюсний перемикач, до другого входу якого підключений вхід послідовно з'єднаних елементів затримки, блоку порівняння і реле, а перший і другий виходи двополюсного перемикача з'єднані відповідно з першим і другим входами другого блоку вирахування, при цьому вихід першого множника з'єднаний з першим входом першого блоку вирахування, другий вхід якого підключено до другого входу двійкового перемикача, а вихід першого блоку вирахування підключений до об'єднаного другого і третього входів двополюсного перемикача і другого входу блоку порівняння, вхід першого квадратичного детектора з'єднаний з виходом другого фільтра постійної складової сигналу, а вхід другого квадратичного детектора - із другим входом другого блоку вирахування, вихід якого з'єднаний із другим входом аналізатора, у яке відповідно до винаходу введений блок посилення і перетворення, два блоки демодуляторів, схема що вирішує, суматор, блок синхронізації і блок стробування; причому блок посилення і перетворення виконаний на транзисторній схемі [А. с. СРСР №339008 H04L1/10, 1972]; - два блоки демодуляторів виконані на діодних схемах; - вирішальна схема реалізована на основі діодної схеми; - суматор виконаний на резисторах; - блок синхронізації містить множник, пристрій виділення, фазовий детектор, опорний генератор, керуючий елемент, проміжний перетворювач, диференціююче коло, обмежник знизу; - блок стробування виконаний у виді декадного лічильника. Уведення відмінних ознак призвело до збільшення швидкості встановлення зв'язку між абонентами і точності вимірів якості дискретних каналів зв'язку за рахунок появи можливості завдання погрішності вимірів при вимірі параметрів дискретного каналу зв'язку. На фіг.1 приведена структурна схема запропонованого пристрою; на фіг.2 приведена структурна схема блоку синхронізації. Запропонований пристрій містить (фіг.1) блок посилення і перетворення 1, два демодулятори 2, вирішуючу схему 3, суматор 4, блок синхронізації 5, блок стробування 6, перший блок вирахування 7, перший фільтр постійної складової сигналу 8, перший 9 і другий 10 квадратичні детектори, блок дільника 11, аналізатор 12, перший множник 13, двійковий перемикач 14, другий множник 15, інтегратор 16, другий фільтр постійної складової сигналу 17, двополюсний перемикач 18, елемент за 5 56937 6 тримки 19, блоку порівняння 20, реле 21, другий ти постійну складову, обумовлену рівнем імітаційблок вирахування 22, з виходом блоку посилення і ної завади, якщо сигнал за рівнем більше імітаційперетворення 1 паралельно з'єднані другі входи ної завади, і перемінну складову, обумовленим блоків демодуляторів 2 і вхід блоку синхронізації рівнем шумів. 5, з виходом блоку синхронізації 5 паралельно Другий квадратичний детектор 10, визначає з'єднані перші входи блоків демодуляторів 2 і вхід потужність корисного сигналу. блоку стробування 6, вихід блоку стробування 6 Блок розподілу 11 здійснює обчислення співз'єднаний з першим входом інтегратора 16, з вивідношення сигнал/шум. ходами блоків демодуляторів 2 паралельно з'єдАналізатор 12 оцінює сигнали, що надходять нані входи блоку вирішальної схеми 3 і входи блона його вхід. ку суматора 4, вихід блоку вирішальної схеми 3 На виході множника 13 сигнал буде містити з'єднаний з першим входом першого блоку мнопостійну і перемінну складові. Даний сигнал отриження 13, вихід блоку суматора 4 з'єднаний із друмується шляхом перемножування сигналу з вихогим входом першого блоку множення 13, об'єднані ду блоку 3 у виді регенерованих імпульсів і сигнапо входу перший блок вирахування 7 і перший лу узятого з виходу блоку 4. фільтр постійної складової сигналу 8, вихід якого Блок двійкового перемикача 14 керується пез'єднаний із другим входом першого блоку вирахуремінною складовою, узятою з виходу першого вання 7, а також перший 9 і другий 10 квадратичні фільтра постійної складової 8. детектори, виходи яких підключені відповідно до Квадратичний детектор 15 видає на виході сипершого і другого входів блоку дільника 11, вихід гнал, пропорційний потужності шумів. якого підключений до першого входу аналізатора На інтегратор 16 надходять стробуючі імпуль12, перший множник 13 і послідовно з'єднані двійси (на перший вхід) і сигнали з множника 9. На ковий перемикач 14, другий множник 15, інтегравиході інтегратора 9 формується сигнал, що містор 16, до входу якого підключений вхід другого тить постійну складову, рівну потужності імітаційфільтра постійної складової сигналу 17 і двополюної завади, якщо рівень корисного сигналу більше сний перемикач 18, до другого входу якого підклюрівня імітаційної завади, і рівну потужності корисчений вхід послідовно з'єднаних елемента затримного сигналу в противному випадку. ки 19, блоку порівняння 20 і реле 21, а перший і Другий фільтр постійної складової сигналу 17 другий виходи двополюсного перемикача 18 з'єдвідфільтровує постійну складову, а перемінну нані відповідно з першим і другим входами другого складову подає на перший квадратичний детектор блоку вирахування 22, при цьому вихід першого 15, що видає на виході сигнал, пропорційний помножника 13 з'єднаний з першим входом першого тужності шумів. блоку вирахування 7, другий вхід якого підключеДвополюсний перемикач 18 здійснює комутаний до другого входу двійкового перемикача 15, а цію сигналів, що надходять на його, під впливом вихід першого блоку вирахування 7 підключений реле 21. до об'єднаного другого і третього входів двополюБлок 19 є елементом затримки. сного перемикача 18 і другого входу блоку порівУ блоці порівняння 20 здійснюється оцінка зміняння 20, вхід першого квадратичного детектора 9 ни рівня постійного складової і рівня корисного з'єднаний з виходом другого фільтра постійної сигналу. складової сигналу 17, а вхід другого квадратичного Якщо потужність імітаційної завади перевидетектора 10 - із другим входом другого блоку вищить потужність корисного сигналу, зафіксовану в рахування 22, вихід якого з'єднаний із другим вхоелементі затримки 19 , тоді блок порівняння 20 дом аналізатора 12. видасть сигнал на вхід реле 21, що переведе двоУ запропонованому пристрої блок 1 здійснює полюсний перемикач 18 у верхнє положення, щоб посилення і перетворення сигналу. сигнали, що несуть інформацію про рівні корисноБлоки демодуляторів 2 перетворять високочаго сигналу і завади, продовжували надходити по стотний сигнал у низькочастотний. призначенню. Блок 3 є вирішальною схемою. Блок 22 обчислює різницю між рівнем імітаційНа блок суматор 4 надходять сигнали, що відної завади і рівнем корисного сигналу. повідають посилкам «1» і «0» із блоків демодуляСигнал з виходу інформаційного приймача у торів 2. виді регенерованих імпульсів надходить на перБлок синхронізації 5 здійснює виділення опорший вхід множника 7. них сигналів (фіг.2). На другий вхід множника 7 надходить сигнал, Блок стробування 6 формує стробуючі імпульузятий від інформаційного приймача до його регеси. нерації. Він складається із суми корисної складоРізницевий сигнал з виходу блоку вирахування вої, імітаційної завади і шумовий складової. На 7 містить постійну складову, рівну рівню корисного виході множника 7 сигнал буде містити постійну і сигналу, якщо корисний сигнал за рівнем більше перемінну складові. Перший фільтр 2 постійної імітаційної завади. Якщо імітаційна завада перескладової сигнали відфільтровує постійну складовершує за рівнем корисний сигнал, то на виході ву. Різницевий сигнал з виходу блоку 1 вирахуванблоку вирахування 7 сигнал буде дорівнювати ня містить постійну складову, рівну рівню кориснорівню імітаційної завади. го сигналу, якщо корисний сигнал за рівнем більше Перемінна складова з виходу першого фільтра імітаційної завади. Якщо імітаційна завада перепостійної складової сигналу 8 керує двійковим певершує за рівнем корисний сигнал, то на виході ремикачем 14. блоку вирахування 1 сигнал буде дорівнює рівню Сигнал на виході другого множника 9 буде маімітаційної завади. 7 56937 8 Перемінна складова з виходу першого фільтра складову, а перемінна складова з його виходу на8 постійної складової сигнали керує двійковиим дходить на перший квадратичний детектор 10, що перемикачем 18. Сигнал на виході другого множвиділяє на виході сигнал, пропорційний потужності ника 15 буде мати постійну складову, обумовлешумів. Постійна складова цього сигналу виділяним рівнем імітаційної завади, якщо сигнал за рівється на виході інтегратора 16 і через двополюснем більше імітаційної завади, і перемінну ний перемикач 18 подається на вхід другого блоку складову, обумовленим рівнем шумів. Другий вирахування 22. фільтр 11 постійної складової сигналу відфільтроНа другий вхід цього блоку подається сигнал з вує постійну складову, а перемінну складову подає виходу першого блоку вирахування 7, що через на перший квадратичний детектор 10, що видає на двополюсний перемикач 18 і другий квадратичний виході сигнал, пропорційний потужності шумової детектор 9, що визначає потужність корисного сигзавади. Постійна складова цього сигналу виділяналу, надходить на перший вхід блоку ділення 11, ється на виході інтегратора 16 і через двополюсщо обчислює відношення сигнал/шум по потужноний перемикач 12 подається на вхід другого блоку сті. Сигнали з виходів блоку ділення 11 і блоку вирахування 22. вирахування 22 надходять в аналізатор 12 для Робота запропонованого пристрою полягає в ухвалення рішення про придатність чи каналу про наступному. переклад його на інший алгоритм обробки. Якщо Прийнятий сигнал з завадою надходить на потужність імітаційної завади перевищить потужвхід пристрою синхронізації. На виході виділяється ність корисного сигналу, зафіксовану в елементі сигнал, що синхронізує роботу демодуляторів. затримки 19, тоді блок порівняння 20 видасть сигТакож з отриманого синхросигналу виділяється нал на вхід реле 21, що переведе двополюсний стробуючий імпульс, обнуляючий значення інтегперемикач 18 у верхнє положення, щоб сигнали, ратора 16. Розглянемо роботу пристрою за струкщо несуть інформацію про рівні корисного сигналу турною схемою (фіг.1). і завади, продовжували надходити за призначенВхідна суміш сигналу з завадою надходить на ням. блок посилення і перетворення 1, з виходу якого Блок синхронізації 5 працює в такий спосіб. перетворений сигнал надходить на інші входи деСигнали з блоку посилення і перетворення 1 модуляторів 2 і на блок синхронізації 5. З блоку надходять на перший вхід множника 23. З виходом синхронізації 5 синхроімпульси надходять на перопорного генератора 25 паралельно з'єднаний ші входи демодуляторів 2, согласуючи їхню рободругий вхід множника 23 і другий вхід проміжного ту. Погоджені у часі сигнали надходять на вирішуперетворювача 28. У множнику 23 відбувається ючу схему 3 і на суматор 4. Синхроімпульси з формування посилок однієї полярності. Сигнали з виходу блоку синхронізації 5 також надходять на виходу множника 23 надходять на вхід пристрою блок стробування 6, що формує стробуючі імпульвиділення 24. У блоці 24 відбувається виділення си, що надходять на перший вхід інтегратора 16. несучої частоти. З виходу пристрою виділення 24 Сигнал з виходу вирішальної схеми 3 у виді сигнал надходить на перший вхід фазового детекрегенерованих імпульсів надходить на перший тора 25. З виходу фазового детектора 25 сигнал вхід множника 13. надходить на керуючий елемент 27. За допомогою На другий вхід множника 13 надходить сигнал, керуючого елемента 27 відбувається формування утворений на виході суматора 4. Він складається із сигналу про зменшення чи збільшення частоти суми корисної складової, імітаційної завади і шусигналу проміжним перетворювачем 28. Коригувамовий складової. На виході множника 13 сигнал льний сигнал з виходу керуючого елемента 27 буде містити постійну і перемінну складові. Пернадходять на перший вхід проміжного перетворюший фільтр постійної складової сигналу 8 відфільвача 28. У проміжному перетворювачі 28 відбуватровує постійну складову. Різницевий сигнал з ється чи збільшення чи зменшення частоти сигнавиходу блоку вирахування 7 містить постійну лу. Отриманий сигнал з виходу проміжного складову, рівну рівню корисного сигналу, якщо перетворювача 6 надходить на паралельно з'єдкорисний сигнал за рівнем більше імітаційної занані перший вхід фазового детектора 3 і вхід ланвади. Якщо імітаційна завада перевершує за рівцюга, що диференціює, 29. Ланцюг, що диференнем корисний сигнал, то на виході блоку вирахуціює, 7 формує імпульси, що надходять на вання 7 сигнал буде дорівнює рівню імітаційної обмежник знизу 30. Випрямляч 30 здійснює обмезавади. ження негативних імпульсів і формування прямоПеремінна складова з виходу першого фільтра кутних імпульсів, що надходять на вихід схеми. постійної складової сигналу 8 керує двійковим пеБлок стробування 6 працює в такий спосіб. ремикачем 14. Сигнал на виході другого множниНа вхід декадного лічильника надходять синхком 15 буде мати постійну складову, обумовлену роімпульси з блоку 30. З виходу декадного лічильрівнем імітаційної завади, якщо сигнал за рівнем ника після кожного восьмого імпульсу формується більше імітаційної завади і перемінну складову, стробуючий імпульс, тривалість якого дорівнює обумовленим рівнем шумів. Другий фільтр постійподвоєному значенню тривалості синхроімпульсу. ної складової сигналу 17 відфільтровує постійну 9 Комп’ютерна верстка М. Клюкін 56937 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601