Устройство для измерения коэффициента ошибок в цифровых системах передачи аналоговой информации

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 1) Н 04 В 3/4 ТЕНИЯсудАРстВенный нОмитет сО делдм изов етений и Отнрыт ОПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Патент франции 11 2345017,кл. Н 04 1, 1/02, 19772, Патент. Франции 1 т 2 18590 1,кл. Н 04 1 1/00, 1977,3. Алексеев Е,Б Дубкова Г,В.,Курилов А.В,и др, Измерение козффйциента ошибок в цифровых системахпередачи, - "Электросвязь, 1978,И 10, с. 50-52,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ .ИЗМЕРЕНИЯКОЭФФИЦИЕНТА ОШИБОК В ЦИФРОВЫХ СИСТЕМАХ ПЕРЕДАЧИ АНАЛОГОВОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее на передающей сторо.не генератор контрольно-испытательного сигнала, выход которого соединенс входом цифрового линейного трактацифровой системы передачи, а на .приемной стороне - последовательно сое"диненные анализатор. ошибок, блок выбора вида ошибок, счетчик ошибок ицифровой индикатор, последовательносоединенные линию задержки контроль.но-испытательного сигнала, распределитель и дешифратор, а также эталонный генератор, блок совпадений. регу лируемую линию задержки и блок вйделения тактовой частоты, причем первый вход анализатора ошибок соединен с выходом цифрового линейного тракта и входом блока выделения .тактовой частоты, первый вход которого подклю цен к другому входу распределителя, о т л и ч а а щ е е с я тем, что, . с целью повышения точйости измерения., введены регистр сдвига и блок управления, причем первый вход регистра сдвига соединен с первым входом ана" лизатора ошибок, первый выход регист" ра сдвига подключен к входу линии зздержки контрольно"испытательного . р сигнала, другие выходы, регистра Сдви-га соединены с дополнительными входа-. ми дешифратора, выход которого через последовательно соединенные этапон" С ный генератор, блок совпадений и регулируемую линию задержки йодключен к второму входу айализатора ошибок, а первый выход блока выделения такто" вой частоты соединен.с вторым входом регистра сдвига, второй выход - с вр вторым входом блока совпадений и.трв" а тий .выход - через блок управления с вторым входом счетчика ошибок.1020998 0 15 20 25 30 35 40 45 Изобретение относится к электросвязи, а именно к технике цифровой передачи аналоговой информации, например телевизионных, телефонных и других сигналов, методами импульсно" кодовой модуляции (ИКИ) и дифференциальной ИКИ в цифровых : 1 стемах свя" зи по кабельным радиорелейным, спутниковым, волноводным, оптическим идругим типам линий,Качество цифровой передачи теле"визионных, телефонных и других сигналов по линиям связи в основном оп"ределяется влиянием ошибок в передаче кодовых импульсов цифровых сигналов, принципиально имеющих место внормально функционирующих цифровыхлинейных трактах многофункциональных цифровых систем передачи (ЦСП ) . Поэтому для контроля функционирования,настройки и оценки качества работы комплекса аппаратуры ЦСП и их отдельных составных частей требуется проводить объективные измерения и контроль интенсивности коэффициента) ошибок принимаемых цифровых сигналов,Характерной особенностью высококачественной передачи по линиям связи телевизионных и телефонных сигналов цифровыми методами является то, что для передачи символов в отдельныхразрядах кодовых комбинаций цифрового сигнала требуемый коэффициент оши. бок является различным. Это обусловлено сильными корреляционными связями между мнговенными. значениями исходных аналоговых сигналов, связанными с информационной избыточностью. Причем требуемое текущее значение коэффициента ошибок минимально для символа первого разряда и возрастает для символов последующих разрядов кодовых комбинаций цифровых сигналов. Кроме того, цифровые линейные тракты ЦСП могут обладать неодинаковыми условиями для передачи различных кодовых комбинаций цифровых сигналов, вследствие чего возникают так называемые "трудные" комбинациит.е. наиболее неблагоприятные для уз лов оборудования линейного цифрового тракта, Поэтому при статистическихисследованиях цифровых линейных трактов для выявления причин и характераошибок требуются устройства, позволяющие с высокой точностью производить измерения текущих значений коэфФициента ошибок символов в одном априорно выбранном разряде произволь 2ных кодовых комбинаций передаваемого.цифрового сигнала. Измеряемые в настоящее время средние (по множеству тактовых интервалов цифровогосигнала) значения коэффициента ошибок в выборках цифрового сигнала зарегламентированный интервал временине. характеризуют истиняые текущиезначения коэффициента ошибок символов в различных разрядах кодовыхкомбинаций цифрового сигнала, передаваемого по линейному тракту.Известно устройствО, которое содержит два параллельно соединенныхидентичных демодулятора, сумматор помодулю два, цифровой делитель частоты на два, выход которого дает результат измерения, При этом мощностьвходного сигнала делится поровну между демодуляторами 1Это устройство предназначено дляконтроля интенсивности ошибок по рабочему цифровому сигналу в процессеработы цифрового линейного трактаи не обеспечивает высокую точностьизмерений коэффициента ошибок, требуемую в ЦСП,. Известно также устройство, содержащее на передаче циклический кодери шифратор, а на приеме - дешифратори декодер, которое предусматриваетспециальное кодирование передаваемого цифрового сигнала в линейном тракте ЦСП при помощи деления его на полином определенной формы 1.2 1.Такое техническое решение при построении устройства для измерениякоэффициента ошибок в ЦСП принципиально не может быть использовано,поскольку в современных многофункциональных ЦСП упомянутое кодирование цифрового сигнала в цифровых линейных трактах не применяется.Известно также устройство для измерения коэффициента ошибок в цифровых системах передачи аналоговой информации, содержащее на передающейстороне генератор контрольно-испытательного сигнала, выход которого сое.динен с входом цифрового линейноготракта цифровой системы передачи, ана приемной стороне - последовательно соединенные анализатор ошибок,блок выбора вида ошибок, счетчик ошибок и цифровой индикатор, последова"тельно соединенные линию задержкиконтрольно-испытательного сигнала,распределитель и дешифратор, а такжеэталонный генератор, блок совпаде3 1020998 . 4 О 35 40 45 50 ний, регулируемую линию задержки иблок выделения тактовой частоты, причем первый вход анализатора ошибоксоединен с выходом цифрового линейного тракта и входом блока выделения тактовой частоты, первыи выходкоторого подключен к другому входураспределителя 3 1 Данное устройство обладает низкой точностью измерений коэффициента оши бок, поскольку обеспечивает измерение только средних значений коэффициента ошибок (по всем кодовым символам передаваемого цифрового сигнала) за определенный отрезок времени, а также отличается большой сложностью аппаратурной реализации, обуслов ленной необходимостью синхронизации контрольно-испытательного и эталонного сигналов.Цель изобретения - повышение точности измерения коэффициента ошибок символов в ЦСП путем поразрядного измерения истинных текущих значений коэффициента ошибок символов в различных разрядах кодовых комбинаций циФровых сигналов,Для достижения поставленной цели в устройство для измерения коэффициента ошибок в цифровых сист.мах передачи аналоговой информации, содержащее на передающей стороне генератор контрольно-испытательного сигнала, выход которого .соединен с входом цифрового линейного тракта цифровой системы передачи, а на приемнойстороне " последовательно соединенные анализатор ошибок, блок выборавида ошибок, счетчик ошибок и цифровой индикатор, последовательно соединенные линию задержки контрольно-испытательного сигнала распределитель и дешифратор, а также эталонный генератор, блок совпадений, регулируемую линию задеркжи и блок выделения тактовой цастоты, причем первый входанализатора ошибок соединен с выходом цифрового линейного тракта и входом блока выделения тактовой частоты,первый выход которого подключен к другому входу распределителя, введены регистр сдвига и блок управления, причем первый вход регистра сдвига соединен с первым входом анализатора ошибок, первый вход регистра сдви. га подключен к входу линии задержки контрольно-испытательного сигнала,другие выходы регистра сдвига соединены с дополнительными входами дешиф. ратора, выход которого через последовательно соединенные эталонный ге-,нератор, блок совпадений и регулируемую линию задержки подключен к второму входу анализатора ошибок, а первый выход блока выделения тактовойчастоты. соединен с вторым входом регистра сдвига, второй выход - с вторым входом блока совпадений и третийвыход - через блок управления с вто"рым входом счетчика ошибок,На Фиг. 1 приведена структурнаяэлектрическая схема предлагаемогоустройства для измерения коэффициента ошибок; на Фиг. 2 - временные див"граммы, поясняющие принцип работыустройства при передаче контрольноиспытательного сигнала, например, ввиде периодически повторяющейся через И тактовых интервалов 9-рязрядной кодовой комбинации типа110100111, произвольно выбранной из51 возможных,Устройство содержит генератор 1контрольно-испытательного сигнала,анализатор 2 ошибок, блок 3 выборавида ошибок, счетчик М ошибок цифровой индикатор 5, регистр 6 сдвига,линию 7 задержки контрольно-испытательного сигнала распределитель 8,30 дешифратор 9, эталонный генератор 10,блок 11 совпадений, регулируемую линию 12 задержки, блок 13 выделениятактовой частоты блок 11 управления,подключенный через блок 13 к выходу цифрового линейного тракта 15 ЦСП.Устройство работает следующим образом.Контрольно-испытательный цифровой сигнал фиг. 2 д) с выхода генератора 1 подается на вход цифрового линейного тракта 15 ЦСП, с выхода которого поступает напервый вход ана" лизатора 2 ошибок. На второй вход анализатора 2 ошибок одновременноподается периодическая последователь"ыость импульсов, совпадающих по вре"мени с символами отдельных разрядовкодовых комбинаций контрольного цифрового сигналаНа выходе анализа"тора 2 ошибок формируется сигнал на",личия несовпадения (при передаче ко"дового символа "1") или сигнал налиция совпадения при передаче кодово"го символа "0"), Применение блока 3выбора вида ошибок позволяет измерять отдельно ошибки типа "1" в"0и "0" в ."1". Выявленные ошибки кодовых символов подсчитываются сцетчи020998 3 1 ком 4. управление счетчиком 4 ошибок, установка и Фиксациямоменгов от" счета начала и конца заданного интер. вала времени измерений, подготовка объема памяти для каждого цикла измерений и т.п.) производится с помощью блока Й управления. Цифровой индикатор 5 с диапазоном измерения коэффициента ошибок в пределах 10 -10имеет три десятичных раз-". ряда.Формирование эталонных периоди-. ческих импульсных последовательностей, синхронных и синФазных с конт" рольным цифровым сигналом, на втором входе анализатора 2 ошибок произво-. дится непосредственно из контрольно"го цифрового сигнала, который пред" ставляет собой периодическую последовательность п"разрядных кодовых комбинаций, следующих с частотой Г /2 и, где Г " номинальное значение тактовой частоты контрольного цифро" вого сигнала, Для этого контрольный цифровой сигнал с выхода цифрового линейного тракта 15 ЦСП поступает на первый вход первого и-разрядного ре" гистра 6 сдвига, который через линию 7 задержки соединенс первым входом распределителя 8. Линия 7 задержки сдвигает контрольный цифровой сигнал на интервал времени пТ(т.е. на дли" тельность и-разрядной кодовой комбинации контрольного цифрового сигнала), где Т - длительность детерминированного тактового интервала контрольного цифрового сигнала с так. товой частотой Го. 8 результате кодо. вые символы на соответствующих разрядных выходах регистра 6 сдвига и распределителя 8 должны совпадать (в случае отсутствия ошибок символов в соседних кодовых комбинациях). В случае совпадения соответствующих символов на всех п.-разрядных выходах регистра 6 сдвига и распределителя 8 на выходе дешифратора 9 формируется периодическая импульсная последовательность с частотой/2 п (Фиг, 2 ь ). Формирование импульсов этой последовательности дешифратором 9 производится в детерминированные тактовые интервалы времени, непосредственно следующие за и-разрядными кодовыми комбинациями контрольного цифрового сигнала. Последующее формирование периодической импульсной последовательности с частотой Г /и производится с помощью синхро" низируемого по.фазе эталонного генератора 10. импульсы этой последова" тельности на выходе Эталонного генератора 10 (Фиг. 2) по временному5 положению соответствуют сиволам первого разряда и-. разрядных кодовых ком. бинаций. После точной нормализации этих импульсов по временному положе" нию в блоке 11 совпадений фиг. 2 ъ 10 через регулируемую линие 12 задержки они поступают на второй вход анализатора 2 ошибок. Причем линия 12 задержки имеет ступенчатое регулирование задержки общее число ступеней 15 равно и), обеспечивая тем самым Формирование сетки эталонных импульсных последовательностей.с частотойГ /и, соответствующих всем символами разрядов комбинаций контрольного 20 цифрового сигнала фиг, 2 д -н),Применение в предлагаемом устройстве синхронизируемого по фазе эталонного генератора 10 позволяет производить формирование синхронной и 25 синфазной эталонной .последовательности импульсов с частотой/и на втоором входе анализатора 2 ошибок давепри возникновении ошибок. символов всоседних кодовых комбинациях контЗ 0 рольного цифрового сигнала, Для этойцели.в устройстве целесообразно использовать рециркуляционный импульсный эталонный генератор с запаздывающей обратной связью, который имеетвремя удержания Фазовой синхронизации не менее 300 ТДля осуществления .тактовой синхронизации отдельныхблоков устройства навход блока 13выделения тактовой частоть 1 поступает контрольный цифровой сигнал фиг, 2 о,а с трех выходов блока 13 выделенияснимаются периодические тактовые последовательности импульсов (Фиг, 2 б),которые подаются на вторые входырегистра б сдвига и распределителя8, на второй вход блока 11 совпадений и на вход блока 14 управления,Применение предлагаемого устройства для измерения коэффициента ошибокв процессе настройки, технической 50эксплуатации и нормирования электрических параметров аппаратуры ЦСП позволяет повысить качественные показатели цифровой передачи по линиямсвязи различных видов аналоговой информации. 8 частности, при применении описанного устройства может бытьнаиболее эффективно произведена оптимальная регулировка схем оконечной7 3020998 8аппаратуры цифрового телевидения и ния коэффициента ошибок с помощьа схем линейных регенерационных усили- предлагаемого устройства по сравнетелей.для .передачи цифровых телеви- нию с прототипом достигает двух десязионных сигналов тичных порядков.При этом экспериментально было 5 Таким образом, предлагаемое устполучено, что поразрядное измерение ройство для измерения текущих эначе текущего коэффициента овибок с помо- ний коэффициента оаибок повыюает точщьв предлагаемого устройства сущест- ность (качества) измерений параиетвенно повыаает .точность измерений. ров цифровых сигналов и, аледоватегьНапример, для цифровой телевизионной ф но, эффектианасть Функционирования передачи повьвение точности измере" многофункциональных цСП с целом.