Устройство для измерения коэффициента ошибок в цифровых трактах передачи информации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЗЮО Н 04 НОМИТЕТ СССР РЕТЕНИЙ И ОЧЯРЫТИУДАРСТВЕНН ДЕЛАМ ИЗОБ ЪРЕТЕНИ ции. ОПИСАНИЕ И втоеСНОММ СвиДКТЕЛь(56 ) 1. Патент Франции Р 2345017, кл. Н 041/02, опублик. 1977.2. ОгачГогй Т. апй оВЬегв. А Н 18 Ь-Бреей Ра 1 Сегп Оепега 1 ог апд. ап Еггог РеесСог Гог Тев 1 пд 0181- Ва 1 Був 1 еав.-Неч 1 е 11; РясКагй ,1 оцгпа 1, йочевЬег 1973, чо 1. 25, Но 3, рр 16-24 (прототип).(54 ) ( 57 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОШИБОК В ЦИФРОВЫХ ТРАКТАХ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ, содержащее. на передающей стороне генератор контрольного сигнала, а на приемиой стороне генератор эталонного сигнала вход которого соединен с выходом блока синхронизации, а выход под,801040 1 А ключен к опорному входу детектораошибок, два счетчика, выходы которыхподключены к входам решающего блока,выход которого подключен к блокуиндикации, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностиизмерения путем различения ошибоксрыва синхронизации и пакетов ошибок, в него введены последовательносоединенные блок выбора интервалов,анализатор структуры сигнала несовпадений и накопитель, при этом выход детектора ошибок подключен квходу блока выбора интервалов, второй выход которого подключен к другому входу накопителя, а третийвыход - к входу первого счетчика,выход накопителя подключен к входувторого счетчика, а выход анализатора структуры сигнала несовпаденийподключен к входу блока синхронизаИзобретение относится к техникесвязи и может использоваться дляпостроения контрольно-измерительнойаппаратуры цифровых систем передачиинформации, в частности в приборахдля измерения коэффициентов ошибок.Известно устройство для измерения коэффициента ошибок двоичныхэлементов цифровой связи, содержа".щее на передающей стороне источникцифрового сигнала, а на приемнойстороне два определенным образомнастроенных демодулятора, выходыкоторых подключены к входам сумматора по модулю два, а выход сумматора по модулю два связан черезсчетчик с решающим блоком 1 ),Недостатком данного устройстваявляется низкая точность, поскольку оно не:обеспечивает выделениевсех возникающих ошибок передаваемой информации в местах их возникновения,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройстно для измерения коэффициентов ошибок, содержащее на передающейстороне генератор контрольного сигнала, а на приемной стороне генератор эталонного сигнала,вход которого соединен с выходомблока синхронизации, а выход подключен к .опорному входу детектораошибок, и два счетчика, выходы которых подключены к входам решающего блока, выход которого подключенх блоку индикации 2 .Однако данное устройство такжеобладает низкой точностью. При срыве синхронизации в процессе измерения к ошибкам, вносимым исследуемойсистемой, добавляются ошибки за счетнесовпадения сравниваемых рассинхронизированных последовательностей.Случайность момента срыва синхронизации делает невозможным получениедостонерного результата при любойвероятности ошибок в исследуемойсистеме. Кроме того, известное устройство не позволяет различать ошиб-.ки за счет срыва синхронизации и пакеты ошибок, что также не позволяетдобиться высокой точности измерения.Цель изобретения - повышение точ ности измерения путем различенияошибок срыва синхронизации.от паке"тов ошибок.Для достижения поставленной целин устройство для измерения коэффициента ошибок в цифровых трактахпередачи информации, содержащее напередающей стороне генератор конт-,рольного сигнала, а на приемной стороне генератор эталонного сигнала,вход которого соединен с выходомблока синхронизации, а выход под, ключен к опорному входу детектораошибок, два счетчика, выходы которых подключены к входам решающегоблока, выход которого подключен кблоку индикации, введены последовательно соединенные блок выбора ин 5тервалов, анализатор структуры сигнала несовпадений и накопитель, приэтом выход детектораошибок подключен к входу блока выбора интервалов,второй выход которого подключен кдругому входу, накопителя, а третий10 выход - к входу первого счетчика,выход накопителя подключен к входувторого счетчика, а выход анализатора структуры сигнала .несовпадений подключен к входу блока синхрони 15 нацииНа фиг. 1 приведена структурнаяэлектрическая схема предлагаемогоустройства; на фиг. 2 в ,временныедиаграммы работы устройства.Устройство для измерения коэффициента ошибок в цифровых трактахна передающей стороне А содержитгенератор 1 конТрольного сигнала,а на приемной стороне Б - детектор 2 ошибок, генератор 3 эталонного сигнала, блок 4 синхронизации,блок 5 выбора интервалов, накопитель б,: счетчики 7 и 8, анализатор 9,структуры сигнала несовпадений, решающий блок 10 и блок 1130 индикации,1Устройстно работает следующимобразом.Генератор .1 контрольного сигналапреобразует последовательность такто 35 вых импульсов (Фиг. 2 а) н последовательность известной структуры(фиг. 26 ), н которой после прохождения через исследуемую систему.возникают ошибки (Фиг, 2 в ). На при 40 емной.стороне генератор 3 эталонного сигнала формирует сигнал (Фиг.2 г)(фиг. 26), Блок 4 синхронизации45 (контрольного и эталонного сигналовсовмещает по Фазе эти сигналы навходах детектора 2 ошибок, на выходе которого путем поэлементногосравнения контрольного и эталонногосигналов формируется сигнал несов 50 падений (Фиг. 2 д). В блоке 5 выбора интервалов сигнал, несовпаденийразделяется на серий по п 1 элементов (конец каждой серии отмеченсметками" на фйг. 2 ж, совпадающими55,с импульсами на Фиг. 2 к ), которые":поступают в накопитель 6, обеспечивающий накопление (в+1 ) серий пои элементов (где в=О, 1, 2),Анализатор 9 производит анализ60 структуры сигнала несовпадений(фиг. 2 д) на наличие несовпадений,за счет срыва синхронизации сравниваемых сигналов, Поскольку структура контрольного и эталонного сиг 65 налон известна и детерминирнзана,то сигнал несовпадений, вызванныхрассинхронизацией сравниваемыхсигналов, также детерминированный,что позволяет отличать его от паке-;,тов ошибок, структура которых слу- .чайна. Например, при использовании фв качестве контрольного и эталонно"-:го сигналов М-последовательности,при срыве сийхронизации сигналнесовпадений представляет собойтакую же М-последовательность, но 0имеющую сдвиг относительно любой.из сравниваемых. Таким образом,при срыве синхронизации сигнал несовпадений в анализируемом интервалеимеет известную структуру, что .: 5позволяет установить факт срыва синхронизации.,При этом на выходе ана-лизатора 9 формируется импульс,сигнал несовпадений в ,интервале,рв котором установлен срыв синхронизации, а также в в ему предшество".вавших. Стирание сигнала в этихпредшествующих интервалах необходимо из-за возможности появлениянесовпадений в концц первого из(в+1) интервалов, тогда как самфакт срыва синхронизации может бытьустановлен анализатором 9 в интервале, следующем через щ интерваловот истинного момента срыва (напри- Зомер, при,срыве синхронизации из-заперерыва связи и последующих переходных процессов возвращения в режимустойчивой работы, при которых труд+но установить детерминированность. ".З 5структуры сигнала несовпадений.).Пакеты ошибок имеют случайнуюструктуру и при их появлении всигнале несовпадениЯ анализатор 9,импульс, не вырабатывает. :40В общем случае после каждогообнаруженного срыва синхронизациистирается и.(в+1) элементов. Выборчисла (в+1 ) стираемых интервалови их длина и зависят от приниципа 45построения анализатора 9, в частности от задержки принятия решенияо срыве синхронизации при заданнойвероятности ошибки р , Например,Оайализатор может работать по принципу численного анализа сигналанесовпадений в каждом интервале,используя тот факт, что при срыве .синхронизации М-последовательностей,применяемых з качестве контрольного.и эталонного сигналов, сигнал .несовпадений представляет собой такую:же последовательность с периодом1. =20-1 (где у - число разрядов регистров сдвига генераторов 1 и З.и,.:соответственно, минимальная длина;60неповторяющихся комбинаций) причеь(.средняя частота появления несовпадений (в данном случае детерминиро"ванных) равна 0,5 с, достаточнойточностью. Тогда число несовпадЕнйй, 5-1,ошибок равно 0,5 и; + в, Правило принятия решений анализатором должно быть такимчтобы вероятность ложного решения о срыве синхронизации за счет попадания в интервал большого числа ошибок была пренебрежимо мала. Для этого можно увеличить и 1, поскольку число детерминированных несовпадений в каждом интервале с возрастающей точностью стремится к 0,5 и., а число ошибок стремится соответственно к р и , и при незаО 1висимых ошибках достаточно надежным будет принятие решения о срыве синхронизации при числе несовпаденийв интервале длиной и. больше М, где 1 с 0,5 и-(+и р,)Счетчик 7 подсчитывает число Мимпульсов несовпадений в сигналена выходе накопителя 6(фиг. 2 ж),который уже не содержит несовпадений, вызванных срывом синхронизации. Счетчик 8 подсчитывает общеечисло и элементов в й нестертыхинтервалах (фиг. 2 и), что соответствует выражениюИи -и.,1=1причем при постоянной длине интервалов,т.е. и 1=и , общее число элементов и, используемых для определения ошибок, равно иИ и . В этомслучае счетчик 8 может быть подключен к дополнительному выходу накопителя 7 или к соответствующему выПри коррелированных ошибках число М следует увеличить. Требуемое зна-. чение и можно определить, исходя иэ допустимой вероятности ложного определения срыва синхронизации (т.е. вероятности того, что в интервале длиной и число одних ошибок превысит 1 с) при заданных з и рО Для уменьшения задержки принятия .решения и, как следствие, длительностипроцесса измерения можно учесть зависимость иот уи р и уменьшатьОв процессе измерения длину интервалов и; при уменьшении периода 1.измерительных сигналов и вероятности измеряемой ошибки рО.Импульс от анализатора 9 включает также блок 4 синхронизации, который обеспечивает восстановление фазирования сравниваемых сигналов, причем на время работы блока 4 синхронизации процесс измерения прекращается ввиду неизбежности возникновения .искажений эталонного сигнала,и, как следствие, возникновения импульсов ошибки в сигнале несовпадений, не связанных с исследуемой системой.1040617 25 Рр Ьй Ро ир (ф+ ) гф И йивСй и +и (в 30.ио ) г 3 р(гп+1 ) г й ирроф об/Агсиюрааюий югра. ювэгрХвж Лйдсс АГЮСТ СгяррСоставитель 3. Рапопортедактор П. Макаревич Техред М,Надь КорректорВ, Бутяга комитета СССи открытийокая наб., д Заказ 6949/59 . Тираж 677 ВНИИПИ ГОсударственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раушписно 4/5Ужгород, ул. Проектная, 4 илиал ППП Патент" ходу блока 5 выбора интервалов, на которых сигнал представляет собой импульсы в конце нестертых интервалов (фиг. 2 к ). Решающий блок 10 произведет вычисление коэффициента ошибок по формуле+г - ,и,.1оа й и О причем результаты вычислений выводятся на блок 11 индикации.Если число срывов синхронизации за сеанс измерения равно г, то число стертых элементов ай и (в+1)г. Общее число й элементов в сеансе й й и +и,(щ+ )г,причем среднее число ошибок за весь 2 О сеанс Итиро й-, а среднее число стертых ошиоок из-за срывов синхрониза- ции Средний коэффициент ошибок, определяемый устройством, равен т.е. среднее значение коэффициентаошибок равно измеряемой вероятностиРВ и не зависит от числа срывов. Этоозначает, что требуемая точность (такая .же, как при полном отсутствиисрывов синхронизации) может бытьполучена даже при большой вероятности срыва синхронизации и, соответственно, большой длине стертых интервалов за счет соответствующего увеличения длительности сеанса измерения,Измерение, будет продолжаться до техпор, пока не будет получено требуемоепри заданной точности число нестертых интервалов, причем эти интервалы можнонабирать в любой последовательности со стертыми, тогда какв известном устройстве необходимо,чтобы за весь сеанс, содержащийй и элементов не было ни одногосрыйа синхронизации. При большой .вероятности срыва синхронизациипо сравнению с измеряемой вероятностью ошибки вероятность получениядостоверного результата с помощьюизвестного устройства стремитсяк нулю. Таким образом, предлагаемое устройство определяет коэффициент ошибок подсчетом ошибок только в нестертых интервалах, исключая искажение результатов измерения за счет срывов синхронизации контроль ,ного и эталонного сигналов и обеспечивая тем самым повышение точности измерения.