Устройство для измерения уровня помех в канале связи

(19) я 5 Н 04 В 3/4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Одесский электротехнический институтсвязи им. А, С. Попова(56) Авторское свидетельство СССРМ 579870, кл. Н 04 В 3/46, 1975.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯУРОВНЯ ПОМЕХ В КАНАЛЕ СВЯЗИИзобретение относится к электросвязи и может быть использовано при измерении параметров звеньев, трактов, каналов связи и радиовещания.Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых уровней помех и повышение точности измерений.На фиг, 1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу,Устройство для измерения уровня помех в канале связи содержит на передающей стороне испытуемого канала 1 связи блок 2 задержки, сумматор 3, линейный детектор 4, триггер 5 Шмитта, ключ 6 и генератор 7 пилот-сигнала, а на приемной стороне - узкополосный фильтр 8, линейный детектор 9, первый и второй триггеры 10, 11 Шмитта, элемент И 12, первый ключ 13, заграждающий фильтр 14, квадратичный детектор 15, интегратор 16 помех, усилитель 17, синхронизатор 18, опорный интегратор 19, блок 20 извлечения квадратного корня, второй и третий ключи 21, 22, регистратор 23 помех, триггер 24, четвертый ключ 25, генератор 26, третий триггер 27 Шмитта и блок 28 сигнализации,Устройство работает следующим образом. УИнформационный сигнал со входа устройства попадает на вход сумматора 3 и на вход блока 2 задержки, Выход сумматора 3 соединен со входом канала 1 связи, Сигнал 8 блока 2 задерживается на величину, соответствующую групповому времени распространения сигнала по каналу 1 связи. Следовательно, информационные сигнала на выходе канала 31 связи и на выходе блока 2 задержки появляются в одни и те же моменты времени,Сигнал с выхода блока 2 задержки поступает на вход линейного детектора 4, который выделяет огибающие информационных сигналов. Эти огибающие попадают на вход триггера 5 Шмитта. При отсутствии информационного сигнала о с инвертирующего выхода триггера 5 Шмитта на вход ключа 6 поступает разрешающий потенциал. Ко второму входу ключа 6 подключен генератор 7 пилот-сигнала, и сигнал генератора 7 при отсутствии информационного сигнала поступает на вход канала 1 связи через сумматор 3, в котором складываются информационные сигналы и пилот- сигнал,На приемной стороне канала 1 связи сигналы генератора 7 выделяются с помощью узкополосного фильтра 8 и подаются на линейный детектор 9, который 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 выделяет огибающую сигналов генератора7 на выходе канала 1 связи, С выхода линейного детектора 9 сигнал поступает на входпервого триггера 10 Шмитта и одновременно на вход второго триггера 11 Шмитта. Порог срабатывания первого триггера 10Шмитта выбран меньшим минимальногоуровня информационного сигнала, а порогсрабатывания второго триггера 11 Шмиттаустановлен равным минимальному допустимому уровню информационных сигналов,Неинвертирующий выход первого триггера,10 Шмитта и инвертирующий выход второготриггера 11 Шмитта соединены со входамиэлем.ента И 12.При поступлении с выхода линейногодетектора 9 огибающей информационногосигнала срабатывают первый и второй триггеры 10, 11 Шмитта. При этом на вход элемента И 12 с неинвертирующего выходапервого триггера 10 Шмитта поступает сигнал логический 1, а с инвертирующего выхода второго триггера 11 Шмитта с - сигналлогического О.При этом на выходе элемента И 12 образуется сигнал логического О, который поступает на управляющий вход первогоключа 13 и держит его в закрытом состоянии, В это время при наличии информационного сигнала исследуемого канала 1связи этот сигнал через закрытый первыйключ 13 не подключен к заграждающемуфильтру 14 и измерение помех в это времяне производится,При возникновении паузы, т.е. при отсутствии информационного сигнала, с инвертирующего выхода триггера 5 Шмитта навход ключа 6 поступает разрешающий потенциал. Ко второму входу ключа 6 подключен генератор 7, сигнал которого приналичии а пауз в информационном сигналепоступает на вход канала 1 связи через сумматор 3, выделяется узкополосным фильтром 8, детектируется линейным детектором9 и запускает первый тригге 10 Шмитта, чтоприводит к появлению на его неинвертиоующем выходе сигнала логической единицы,который поступает на вход элемента И 12.На втором входе элемента И 12 действует сигнал логической единицы, поступающей с инвертирующего выхода второготриггера 11 Шмитта.Таким образом, при наличии пауз в информационном сигнале на входы элементаИ 12 поступают два сигнала логической единицы, первый ключ ,3 открывается и напряжение помех, существующих во времяпаузы в информационном сигнале (фиг, 2 б),поступает через заграждающий фильтр 14на вход квадратичного детектора 15.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Загрэждающий филы р 14 препятствует прохождению пилот-сигнала, Вырезаемая этим фильтром узкая полоса помех не вносит существенной погрешности в результа.ты измерений помех и может быть учтена, в случае необходимости, путем внесения постоянной малой поправки в результаты измерений,С выхода квадратичного детектора 15 сигнал поступает на интегратор 16 помех. Напряжение на выходе квадратичного детектора 15 пропорционально квадрату входного напряжения. Необходимость применения квадратичного детектора связана с тем, что в дальнейшем требуется интегрировать помехи по мощности, Это позволит определить среднюю мощность помех ээ выбранный интервал времени.Синхронизатор 18 вырабатывает импульсы (фиг, 2 а), которые следуют через интервалы времени Т, в течение которых производят усреднение мощности помех, В качестве синхронизатора можно выбрать мультивибратор,На фиг, 2 б видно, что в интервале времени Т 1 на выходе первого ключа 13 помехи были дважды, в интервале времени ТЗ - один раз. В интервале времени Т 2 пауз информационных сигналов не было и напряжение помехи в этом интервале времени к выходу первого ключа 13 не поступило,Считывание и сброс информации интегратора 16 помех производят в момент прихода переднего фронта импульса синхронизатора 18. Начало времени интегрирования соответствует приходу заднего фронта импульса синхронизатора 18.С выхода интегратора 16 (фиг. 2 в) сигнал поступает на вход усилителя 17 с регулированием усиления. Чтобы сигнал на выходе усилителя 17 зависел только от величины помех в канале связи и мало изменялся от изменения длительности сигналов на выходе первого ключа 13, ко второму входу усилителя 17 поступает напряжение от опорного. интегратора 19.Выходное напряжение опорного интегратора 19 (фиг, 2 г) линейно уменьшает коэффициент передачи усилителя 17 (фиг. 2 д) по мере увеличения длительности сигналов на выходе первого ключа 13. Схемы интеграторов 16, 19 должны быть идентичны,Поскольку на вход опорного интегратора 19 от элемента И 12 при наличии пауз поступает напряжение постоянной величины, то нэ выходе усилителя 17 получают сигнал, величина которого пропорциональна мощности помех в канале связи, и величина этого сигнала не зависит от изменения длительности пауз в канале связи,К выходу усилителя 17 подключен блок 20 извлечения квадратного корня, сигнал на выходе которого численно равен среднеквадратичному .значению напряжения помех канала 1 связи.С блока 20 извлечения квадратного корня сигнал через второй и третий ключи 21, 22 поступает на регистратор 23 помех,Когда в интервале усреднения Т не было пауз, то ко входу второго ключа 21 не поступит разрешающий потенциал от триггера 24 и сигналы помех на выходе второго ключа 21 будут отсутствовать,Триггер 24 устанавливается в исходное состояние ж задним фронтом импульса синхронизатора 18, При поступлении сигнала от элемента И 12 на вход триггера 24 ко входу второго ключа 21 подается разрешающий потенциал (фиг. 2 е), а на выход второго электронного ключа 21 поступит сигнал помехи канала 3 связи,Если в интервале усреднения от элемента И 12 не поступит сигнал на вход триггера 24, то с инвертирующего выхода триггера 24 поступит разрешающий потенциал на четвертый электронный ключ 25, На второй вход четвертого ключа 25 поступает сигнал от генератора 26, который через четвертый и третий ключи 25, 22 поступит на регистратор 23 помех, Наличие сигнала генератора 26 на входе регистратора 23 свидетельствует том, что измерение помех в интервале времени Т не производилось,казрешающий потенциал на третий ключ 22 подается в момент прихода переднего фронта импульса от синхронизатора 18, .и на вход регистратора 23 поступает напряжение с третьего ключа 22 (фиг. 2 ж), которое соответствует величине средне- квадратического значения напряжения помех в канале связи или свидетельствует о том, что измерение помех в данном интервале времени не производится, По приходу переднего фронта импульса синхронизатора 18 фиксируется величина помех регистратором 23, обнуля ются интеграторы 16, 19, а триггер 24 возвращается в исходное состояние, При необходимости импульсы синхронизатора 18 можно использовать для обнуления регистратора 23 или для протягивания его ленты.С помощью предлагаемого изобретения можно непрерывно контролировать величину помех в процессе работы всего канала связи. Так, например, можно непрерывно контролировать величину помех в трактах радиодомое, в передатчиках, системах озвучения и звукоусиления, профессиональных магнитофонах и во всех другихслучаях.При организации непрерывного контроля величины помех целесообразно к выходуусилителя 17 или к блоку 20 извлеченияквадратного корня подключить третий триггер Шмитта 27, включающий сигнализациюв тех случаях, когда величина помех превысит заданный порог, В данном устройстветретий триггер Шмитта 27 подключен к выходу блока 20 извлечения квадратного корня. При превь;шении допустимой величины 10помехи в канале 1 связи сигнал с третьеготриггера 27 Шмитта поступает на блок 28сигнализации, который включает сигнализацию о том, что помехи р превышают норму и, при возможности, переключает 15рабочий канал связи на резервный,Если при какой-то техни еской реализации устройства необходимо контролировать величину помех не очень протяженногоканала связи (тракт радиодома, мощный 20передатчик, система озвучения и звукоусиления), то сигнал с инвертирующего выходатриггера 5 Шмитта можно непосредственноподключать к первому ключу 13, опорномуинтегратору 19 и триггеру 24, Техническая 25реализация устройства при этом существенно упрощается.Когда возникает необходимость измерения и контроля псофометрического шумаканала связи, то между первым электронным ключом 13 и квадратичным детектором15 подключают псофометрический фильтр,Формула изобретения35Устройство для измерения уровня помех в канале связи, содержащее на передающей стороне сумматор, выход которого подключен к входу канала связи, и генератор пилот-сигнала, а на приемной стороне - 40 блок сигнализации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых уровней помех и поцынл:.ци;: точности измерений, введены на передаю щей стороне последовательно соединенные блок задержки, линейный летектор, триггер Шмитта и ключ, второй вх., и выход ко 1 оро. го соединены соответственно с выходом ге нератора пилот-сигнала и с первым входом сумматора, второй вход которого со динан с входом блока задержки, являющийся входом устройства для измерения уровня помех в канале связи, а на приемной стороне - опорный интегратор, первый триггер Шмитта, последовательно соединенные узкополосный фильтр, линейный детектор, второй триггер Шмиттэ, элемен г И, первый ключ, заграждающий фильто, квадратичный детектор, интегратор помех, усилитель, блок извлечения квадратного корня и третий триггер Шмитта, последовательно соединенные синхронизатор, триггер, второй ключ, третий ключ и регистратор помех и последовательно соединенные генератор и четвертый ключ, причем вход узкополосного фильтра соединен с выходом канала связи и с вторым входом первого ключа, выход линейного детектора через первый триггер Шмитта подключен к второму выходу элемента И, выход которого подключен к первому входу опорного интегратора и к входу установки триггера, инверсный выход которого подключен к второму входу четвертого ключа; выход которого подключен к первому входу третьего ключа, второй вход которого соединен с управляющими входами регистратора помех, опорного интегратора и интегратора помех и с выходом синхронизатора, вход и выход третьего триггера Шмитта соединены соответственно с вторым входом второго ключа и с входом блока сигнализации, а выход опорного интегратора подключен к второму входу усилителя,1775864 орректор Е. П дакто оизв аказ 4041 ВНИИПИ Гасу Составитель В. СлепакоТехред М,Моргентал Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 енно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101