Способ измерения джиттера и скачков фазы сигнала в канале связи

(511 4 Н 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ-09 Р 7 088.8)др. Прибор для отклонений в стан- СНТ института "Методы и аппарага фаз"Красноярс тельство СССР4 В 3/46, 1982 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(56) Балтер Ю.Б, иизмерения фазовьмдартных каналах ТЧфизики СО АН СССРтура измерения сдви1980, с. 56-59.Авторское свидеУ 1136318, кл. Н О(54) СПОСОБ ИЗЖРЕКЯЯ ДЖИТТЕРА ИСКАЧКОВ ФАЗЫ СИГНАЛА В КАНАЛЕ СВЯЗИ(57) Изобретение относится к электро.связи. Для расширения диапазона иповышения точности измерения средний период сигнала определяют дляодного и для нескольких периодов сигнала, число к-рых определяется верхней границей диапазона измерения колебаний фазы сигнала. Суммированиеполученных разностей осуществляютдля следующих подряд положит,отклонений и следующих подряд отриц, отклонений на заданном интервале времени, определяемом нижней границейдиапазона измерения колебаний фазысигнала. Относительные отклоненияфазы определяют в течение сеансаизмерения на числе периодов сигнала,пропорциональном числу полученныхсумм. Фиксируют перемены знака отклонений, Наибольший размах колебанийфазы определяют по величине наибольшего положит. или отриц, отклонения.Частоту колебаний фазы определяютпо числу перемен знака фазы сигнала. Определение скорости и длительности каждого скачка фазы осуществляют в относительной системе отсчета, за начало к-рой принимают начало скачка фазы. 3 ил.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 5. Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано дляизмерения Фазы сигналов в каналахтональной частоты.Цель изобретения - расширениедиапазона и повышение точности измерения.На фиг. 1 представлены временныедиаграммы измерения абсолютных иотносительных колебаний Фазы,ф наФиг. 2 - принцип измерения размахаколебаний фазы по подъемам и спадамколебаний и скачков фазы в относительных системах отсчета; на Фиг. 3устройство реализующее предложенный способ.Устройство содержит на передачегенератор 1 эталонной частоты, ступенчатый аттенюатор 2 и выходнойусилитель 3, а на приеме - буферныйусилитель 4, генератор 5 квантующихимпульсов, первый полосовой Фильтр 6,первый Формирователь 7 нуль-переходов, управляемый делитель 8, первыйдатчик 9 временньос интервалов, второй полосовой Фильтр 10, второй формирователь 11 нуль-переходов, второйдатчик 12 временных интервалов, микропроцессор (ИП) 13, дисплей 14 ирегистратор 15,Способ осуществляют следующимобразом,У принятого из канала тональнойчастоты гармонического испытательного сигнала с абсолютнкчи колебаниями фазы .,Фиг. 1 а) для измерения колебаний и скачков фазы измеряют длительность мгновенных значений периода. По ним определяют среднее значение периода, после чего любой момент перехода через нуль фазы приходящего сигнала принимают за начало относительной системы отсчета.Затем эа определенный, наперед заданный отрезок времени, зависящийот нижней границы диапазона измерения колебаний Фазы (например, 4 или20 Гц), поочередно ведут измеренияна одном либо нескольких периодахсигнала. Здесь находят относительные отклонения Фазы (фиг. 1 б) путемсравнения, текущих и средних значений периодов, суммируют следующиеподряд отклонения одного знака, опре"деляя тем самым подъемы и спады(фиг. 2) колебаний, и фиксируют леремены знака относительных отклоненийФазы. Пропорционально числу получен" ных сумм выбирают число одновременно анализируемых периодов сигнала, на которых производят сравнение с таким же числом периодов среднего значения, и определяют вновь величины подъемов и спадов колебаний, Фиксируя перемены знака относительных отклонений Фазы. Подъемы и спады колебаний, полученные суммированием отклонений Фазы одного знака, позволяют определить размахи колебаний Фазы "от пика к пику", а их число (число перемен знака) - частоту колебаний. При этом наибольший размах определяется по максимальному подъему или спаду.При измерении скачков фазы на каждом периоде сигнала производят сравнение его длительности со средним периодом. По началу скачка, о котором судят по приращению фазы на периоде, большем определенной величины, выбирают новую систему отсчета, в оторой производят его измерение.В новой системе отсчета для каждого скачка фазы производят суммирование отклонений фазы кажцого текущего со всеми предыдущими отсчетаж,сравнение отклонений Фазы с заданными порогами, определение скоростии длительности скачка,Устройство оаботает следующимобразом,Измерительный сигнал от передатчика с противоположной стороны канала,сформированный генератором 1 эталонной частоты и согласованный с входомканала с помощью ступенчатого аттеню."атора 2 и выходного усилителя 3, псступает на буферный усилитель 4,В процессе измерений колебаний Фазы сигнал проходит полосовой Фильтр6 (с полосой + ЗОО Гц), первый Формирователь 7 нуль-переходов, управляемый делитель 8, с вьцсода котооогонуль-переходы сигнала в соответствиис выбранным коэффициентом деленияпоступают на вход "Сброс счетччкапостоянной части н первом датчике 9временных интервалов.Датчик 9 подсчитывает длительности интервалов межцу переходами через нуль в квантах генератора 5 кван"тующих импульсов. В процессе измереиий скачков Фазы измерительный сигнал проходит второй полосовой Фильтр10 (300 - 400 Гц),. второй Формирова .тель 11 нуль-переходов, длительностьинтервалов между которыми измеряетсявторым датчиком 12 временных интервалов.5Поочередно с обоих датчиков 9 и12 информация считывается в микропроцессор 13, где первоначальноусредняется и измеряется средний период сигнала. Затем произвольный 1 рнуль-переход-выбирается за началосистемы отсчета фазы, в которой производится сравнение текущих отсчетов со средним периодом, За определенный, наперед заданный интервал 15времени, определяют относительныеотклонения фазы, суммируют отклонения одного знака и фиксируют числоперемен знака отклонений. По числусумм выбирают с помощью управляемого 20делителя 8 число одновременно акализируемых периодов сигнала. Собственно определение размаха и частотыколебаний ведется на этом числе периодов сигнала, 25С датчика 9 временных интерваловна вход ИП 13 поступает информация,пропорциональная длительности выбранного числа периодов. В ИП 13 происходят их сравнение со средними пери Оодами и суммирование отклонений одного знака - определение подъемов испадов колебаний Фазы. По числу перемен знаков подсчитывается частота ко"лебаний Фазы. Наибольший подъем илиспад принимается за размах колебаний фазы.После определения среднего периода сигнала начинаются измеренияскачков Фазы. Информация о длитель Оности одного периода поступает вИП 13 непрерывно до момента Фиксации очередного скачка фазы. В моментФиксации скачка фазы измерения блокируются на заданное время (125 мс), 45после чего измерения скачков фазы возобновляются.На каждом периоде сигнала в ИП 13определяется отклонение фазы.и, еслионо превышает наперед заданную величнОну, выбирается новая система отсчета для Фиксации скачка Фазы,В,новой системе отсчета ИП 13 производит суммирование отклонений Фазыи сравнение липкин отклонения сэаданньии порогами.До тех пор, пока отклонение Фазыне превысило заданные пороги, определяется скорость скачка, как приращение фазы на каждом периоде. А после превышения любого иэ допустимых порогов начинается подсчет длительности скачка (в числе периодов измерительного сигнала), и, если эта длительность превышает заданную, ИП 13 засчитывает очередной скачок фазы.Текущие результаты измерения колебаний и скачков фазы поочередно выводятся на дисплей 14, а по окончании сеанса измерения на регистратор 15.ИП 13 руководит работой управляемого делителя 8, датчиков 9 и 12 временных интервалов, дисплея 14 и регистратора 15, а также производит считывание, запись и обработку всей информации.Формула изобретенияСпособ измерения джиттера и скачков фазы сигнала в канале связи,включающий измерение среднего периода си гнала, выбор любого момента перехода через ноль фазы сигнала эа начало относительной системы отсчета фазы, сравнение каждого следующего эа этим моментом периода сигнала со средним периодом сигнала, суммирование полученной разности с разностью на предыдущем периоде сигнала и определение относительного отклонения фазы, определение наибольшего колебания фазы, установление двух порогов допустимого скачка фазы, сравнение с ними величины Фазы сигнала и определение скорости и длительности скачка фазы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона и повышения точности измерения, средний период сигнала определяют для одного и для нескольких периодов сигнала, число которых определяется верхней границей диапазона измерения колебаний фазы сигнала, сумии" рование полученных разностей осуще ствляют для следующих подряд положительных отклонений и следующих под ряд отрицательных отклонений на заданном интервале времени, определяемом нижней границей диапазона измерения колебаний фазы сигнала, а относительные отклонения фазы определяют в течении сеанса измерения на числе периодов сигнала, пропорциональном числу полученных сумм, и Фиксируют перемены знака относительных откло" нений фазы, причем наибольший размахколебаний фазы определяют по величине наибольшего положительного или отрицательного отклонения фазы, частоту колебаний фазы определяют по числу перемен знака фазы сигнала,а определение скорости и длительности каздого скачка фазы осуществляют в относительной системе отсчета, за начало которой принимают начало скачка фазы.Ч 13 1 Ч 1 Х у