Устройство контроля качества дискретных каналов связи с переменными параметрами

105 б 472, Изобретение. относится к,технике передачи дискретйах сообщений и может использоваться для оценки качества каналов связи с переменными параметрами при И-ичном (многократйом) приеме дискретных сообщений..Известно устройство для контроЛя качества дискретных каналов связи с переменными параметрами, содержащее блок анализа и когерентный приемник 10 сигналов, блок вычисления отношения сигнал/шум, экспоненциальные детекторы, делитель, пороговые блоки бло" ки масштабирования и блоки усреднения Я .Однако известное устройство не обеспечиваетминимум вероятности необнаружения ошибки при постоянной вероятности ложного обнаружения .ошибки в решениях приемника. 20Наиболее близким техническим решением является устройство контроля качества дискретных каналов связи спеременными параметрами, содержащее корреляционный приемник, первый выход 25 которого соединен через экспоненциальный детектор с первым входом делителя и с первым входом блока вычисления отношения сигнал/шум, состоящий из последовательно соединенных первого квадратора, интегратора, первого блока усреднения, блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом второго квадратора, и делителя, второй вход которого соединен с выходом второго квадратора, вход которого соединен с выходом второго блока усреднения, при этом другие выходы корреляционного приемника подключены через дополнительные экс ,ноненциальные детекторы к входам. ,сумматора, выход которого соединен с вторым зходом первого делителя выход ;которого подключен к первому входу первого порогового блока, к второму вхаду которого подключен выход бло.ка масштабирования, блок анализа, ,первый вход которого соединен с входом блока масштабирования 2 .Однако это устройство имеет низ 50 .кую точность контроля., Цель изобретения - повышение точности контроля путем слежения за сигналом.Поставленная цель достигается тем,55 что в устройство контроля качества дискретных каналов связи с переменными параметрами, содержащее корреля" ционный приемник, первый выход которого соединен через экспоненциальныйдетектор с первым входом делителяи с первым входом блока вычисленияотношения сигнал/шум, состоящий изпоследовательно соединенных первогоквадратора, интегратора, первого блока усреднения, блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом второго квадратора, и делителя,второй вход которого соединен с выходом второго квадратора, вход которого соединен с выходом второго блокаусреднения, при этом другие выходыкорреляционного приемника подключенычерез дополнительные экспоненциальные детекторы к входам сумматора,выход которого соединен с вторым входом первого делителя, выход которогоподключен к первому входу первого по"рогового блока, к второму входу которого подключен выход блока масштабирования, .блок анализа, первый входкоторого соединен со входом блокамаоштабирцвания, введены второй пороговый блок, счетчик, формировательвременных интервалов, первый и второйключи и триггер, при этом первый выход блока вычисления отношения сигнал/шум соединен с вторым входом блока анализа, третий и четвертый входыкоторого соединены соответственнос первым .входом и выходом первогоключа, второй вход которого соединенс выходом первого порогового блока,а второй выход блока вычисления отношения сигнал/шум соединен с входомвторого порогового блока и первымвходом второго ключа, второй вход ивыход которого соединены соответственно с выходом триггера и входом .блока масштабирования, причем выходвторого порогового блока соединен спервым входом счетчика, второй входи выход которого соединены соответственно с выходом формирователя временных интервалов и с первым входомтриггера, второй вход которого соединен с выходом формирователя временных интервалов, причем вход корреляционного приемника и второй входблока вычисления отношения сигнал/шумобъединены и являются входом устройства. На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства.Устройство контроля качества дис-, кретных каналов связи с переменными10вероятности ложного обнаружения. Еслизначение оценки отношения сигнал/шумбольше порога, то сигнал считается.обнаруженным, если меньше - то принимается решение об отсутствии сиг нала. Принятие решения об отсутствиисигнала сопровождается появлениемимпульса на выходе второго порогового. блока 22, Импульсы с выхода второгопорогового блока 22 поступают на счет чик 21, Счетчик осуществляет накопление импульсов, соответствующих необнаружению сигналов, на интервалевремени ТСЧ . Интервал времени ТСЧ зада.ется формирователем временных интер валов 23, на выходе которого появляются импульсы с периодом ТсЧ (периодТЧ определяется характеристикамиканала связи, для каналов с замираниями он выбирается пропорциональ ным длительности замираний). Эти импульсы поступают на сбросовый входсчетчика и установочный вход триггера 24. Величина интервала времениТ 1 равна Т,1=(2 -1) Т 1, гдег35 10,7-0,8; Т - длительность сигнала, а г: - число двоичных разрядов,т.е. емкость счетчика согласована сдлигельностями сигнала и замиранийв канале. Стабильность формирователя 40 временных интервалов может быть невысокой (+103), на точности контроляэто практически не скажется. Максимальное число импульсов, поступающих с второго порогового блока, ко торое может сосчитать счетчик безгпереполнения, равно 2 -1, Чтобы исключить переполнение, интервал времени Т уменьшается на 20-30 Х, т.е,ЧМакскак указывалось Т,=Тсц 1. Если на 50 счетчик поступило 2"-1 импульсов, тов последний разряд счетчика будет за.писана "1". Дальнейшее поступление:импульсов не изменяет состояния последнего разряда счетчика, Это сос 55 тояиие последнего разряда счетчика. вмомент действия импульсов с выхода; формирователя временных интервалов 23перезаписывается в триггер 24, после 3 Опараметрами содержит корреляционный:приемник 1, состоящий из умножителей2, интеграторов 3, блока 4 приня"тия решения и блока 5 выбора макси-мума, блок 6 вычисления .отношениясигнал/шум, состоящий из первогоквадратора 7, интегратора 8, первого блока 9 .усреднения, блока 10 выиитания, второго блока 11 усреднения, второго квадратора 12 и делителя .13, сумматор 14, экспоненциальныйдетектор 15, дополнительные экспоненциальные детекторы 16, делитель17, первый пороговый блок 18, блок19 масштабирования, блок 20 анализа, счетчик 21, второй пороговыйблок 22, формирователь 23 временныхинтервалов, триггер 24, первый 25 и,.второй 26 ключи,Устройство работает, следующим образом,На вход корреляционного приемника1 поступает смесь помехи и сигнала.В умножителях 2 эта смесь умножаетсяна опорные сигналы, соответствующиеинформационным символам. После интегрирования в интеграторах Э сигналы поступают на блок принятия решения 4 и блок выбора максимума 5.По команде с блока принятия решения4 блок выбора максимума 5 подключает интегратор Э, на выходе которогонаблюдается максимальный выходнойсигнал, к второму блоку усреднения11, который осуществляет усреднениевыходного сигнала интеграторов 3 завремя, необходимое для приема нескокнх сигналов. Полученная средняя величина максимального сигнала с выхода интеграторов 3 возводится в квадрат вторым квадратором 12 и подаетсяна входы блоков 10 вычитания и делителя 13 блока 6, Эта величина пропорциональна средней мощности сигналаОдновременно смесь сигнала с помехойпоступает на первый квадратор 7 ипосле интегрирования интегратором .8поступает на первый блок 9 усредне-ния, Величина, поступающая с выходапервого блока 9 усреднения, на входблока 10.вычитания, пропорциональнасредней мощности процесса, представ"ляющего смесь сигнала с шумом. С выхода блока 10 вычитания на вход делителя 13 поступает величина, про.порциональная средней мощности шума.На выходе делителя 13 образуетсявеличина, пропорциональная отношению 56472, 4 сигнал/шум при наличий сигнала. Эта же величина является статистикой обнаружения (.статистика Стьюдента).С выхода делителя 13 оценка отношения сигнал/шум поступает на второй ключ 26 и на второй пороговый блок 22, где осуществляется сравнение ее с постоянным порогом, выбранным так, чтобы обеспечить постоянство заданнойчего этим же импульсом производитсяобнуление счетчика 21, На последующем интервале времени Т 1 в счетчике21 вновь производится подсчет импульсов необнаружения с выхода второго порогового блока 22, и т,д.Если импульсы необнаружения следуют так часто на интервале Тог,чтоих чиСло больше или равно 2 ф, топринимается решение об отсутствиисигнала. В этом случае на выходетриггера 24 появляется высокий потенциал (т.е. из последнего разрядасчетчика 21 переписывается единица).Если импульсы необнаружения следуют,редко например,при,замираниях уровня сигнала) и их число меньше 2-1то считается, что передача не прерывалась (сигнал отсутствует). Навыходе триггера 24 появляется низкий 20:импульсов с выхода формирователя временных интервалов 23,Выходной сигнал триггера 24 поступает на первый 25 и второй 26 ключии блок 20 анализа. Если на выходетриггера 24 присутствует высокийпотенциал, то оба ключа 25 и 26 закрываются, при этом закрывается выходустройства контроля и оценка отношения сигнал/шум Ьг не проходит на блокмасштабирования 19 и блок 20 анализа.На блок 20 поступает высокий потенциал с триггера 24, несуший информацию о том, что перецача информацииотсутствует и о качестве канала мож"но судить только по мощности шума,оценка которой поступает на блок 20с блока 10 вычитания,В том случае, если второй ключ 25 40, открыт (т.е. считается, что сигналприсутствует) значение оценки сигнал/шум поступает на блок 19 масштабирования, где образуется пороговаявеличина, поступающая на пороговый 45первый блок 18. Оптимальное значениепороговой величины, обеспечивающейпостоянство вероятности ложного обнаружения ошибки, зависящей от отношения сигнал/шум, обеспечивается соответствующим выбором передаточнойхарактеристики блока 19 масштабиро:вания. На выходе экспоненциального детектора 15 выделяется максимальный сиг нал, пропорциональный отношению правдоподобия, который поступает на один ,из входов делителя 17. На выходах дополнительных экспоненциальных де"текторов 16 образуются сигналы, пропорциональные отношениям правдоподобия, которые суммируются в сумматоре 14. Сигнал с выхода сумматора14 поступает на другой вход делителя 17. На выходе делителя 17 образуеася величина, пропорциональнаячастному от деления максимальногосигнала на сумму всех М сигналов.Если это частное меньше пороговойвеличины, то на выходе первого порогового блока 18 появляется импульс,соответствующий тому, что решение,внесенное корреляционным приемником,ошибочно. Эти импульсы с первого по"рогового блока 18 через первый ключ25 поступают на блок 20, где осуществляется подсчет импульсов, соответствующих ошибочным решениям и вы-.носится решение о качестве канала.Если принимается решение об отсутствии передачи полезной информации,то первйй ключ 25 закрывается и импульсы с первого порогового блока 18на блок 20 не поступают, так как этиимпульсы несут ложную информацию оякобы плохом качестве принимаемыхсигналов, хотя на самом деле сигналыотсутствуют. Таким образом, предлагаемое устройство контроля качества дис.кретных каналов связи позволяет повысить точность контроля по сравнениюс известным в каналах где возможны временные пропадания сигнала иперерывы в передаче информации. В таких каналах известное устройство дает ложную .оценку качества, преимущественно в сторону снижения качества канала, что вызывает необоснованные перестройки параметров адаптивных линий связи и в целом приводитк снижению эффективности систем передачи информации,Введение в известное устройство нескольких простых блоков, позволивГших осуществить принцип совместного обнаружения - оценивания, привело к устранению этих недостатков, к повышению точности и объективности контроля качества канала связи и, как следствие, к снижению числа необоснованных перестроек адаптивных линий и к повышению эффективности систем передачи информации.Причем в условиях отсутствия пере" рывов в передаче информации предло"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная жениое устройство .и известное устрой" ство обеспечивают одинаковую точностьь контроля, при наличии же перерывов информации предложенное устройаз 934/56 Тираж 6 ВНИИПИ Государств по.делам изобре 313035, Москва, 3-35ство сохраняет необходимую точность контроля, а предлагаемое устройство выдает ложную информацию о качестве