330571

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советскик Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства-Заявлено 24.1 Ч,1969 (Лф 1326049,26-9) М, Кл, Н 04 п 5,14 с присоединением заявки-Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРПриоритет -Опубликовано 24,11,1972, Бюллетень8 Дата опубликования описания 16 Х.1972 х ДК 621.376(088.8) Авторыизобретения Н. 3. Стрижевский, Л, А. Левашова, В. С. Игнаткин и Р. А. МайзульсЗаявитель КОРРЕКТОР ЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ КАНАЛОВ СВЯЗИ Изобретение о гцосцтся к области коррекции линейных искажений, статистически встречающихся в каналах связи.Известны переменные корректоры линейных искажений, в которых благодаря соот ветствующей фильтрации спектра вводимых эхо возможен оптимальный процесс настройки по одному испытательному сигналу (каждый регулятор корректора воздействует практически ца одну точку этого испытательного 10 сигнала), и, кроме того, благодаря формированию отстающих корректирующих зхо в цепи управляемой обратной связи достигается полное подавление отстающих эхо-искажений. 15Однако известные корректоры слабо подавляют опереукающие эхо-искажения; процесс их настройки не адаптируется в соответствии с видом передаваемых испытательных сигналов, т, е. оптимальный процесс настройки возможен только по одному испытательному сигналу, соответствующему спектральному преобразованию эхо, выполненному в корректоре, а при передаче других сигцалсв настройка получается не наглядной, сложной 25 и треоует большего времени. Кроме того, прц коррекции отстающих эхо-искажений по испытательному сигналу, отличному от обеспечивающего оптимальный процесс настройки, возможно самовозоуждение известных кор- ЗС ректоров цо цепи настраиваемой обратной связи из-за неправильного выбора направления регулировки цри утрате наглядности настройки.В телевизцонных каналах приходится оптимизировать настройку корректоров по международно принятым прямоугольным или косицусквадратцчным Т-импульсам, имеющим спектральную плотность, резко падающую ца высоких частотах, поэтому к указанным недостаткам известных корректоров следует добавить низкую точность выравнивания высоких частот, возможность самовозбуждения в цепи обратной связи из-за нарушения периодичности спектрального преобразования эхо ца частотах выше граничной, це контролируемых при настройке, а также неполное подавлецие (оез последействия) наибольших по амплитуде из всех первых отстающих эхо цз-за большой минимальной задержки в цепях обратной связи, ьцосцмой спектральным преобразованием эха.Корректор более эффективно подавляетстатистические лццеш ые искажения каналов и обеспечивает оптимальный процесс настройки по разным цспытательным сигналам.Цель изобретения - оптимизация настройки не по одному, а по каждому из типовых испытательных сигналов; ббльшее подавление опережающих эхо; полное подаьление20 Отста 1 ощцх эхо-пскаже 1 пв, начиная с самых ближних; устранение самовозбуждепия корректора при настройке по разным типовым испытательным сигналам; повышение точности коррекции ца высоких частотах прц передаче испытательных сигналов со спектральной плотностью, сильцо пада 1 ощей ца высоких частотах.Цель достигается тем, что предложенный корректор искажений каналов выполнен без спектрального преобразования вводимых эхо; в цепи коррекции опережа 1 ощих эхо-искажений последовательно включены звенья, каждое из которых состоит из последовательно соед 5 цепных блоков задержки ца время полупериода номинальной граничной частоты капала, одного в первом звене ц на блок больше в каждом последующем, и сумматора, ко второму входу которого через регулятор уровня подключен вход этого звена, выход последнего звена через такие же блоки задержки соедицец с общим сумматором, а последующие регуляторы уровня включены между блоками задержки последних звеньев и оощим сумматором: один регулятор со входа блока, отделенного от конца цепи числом блоков задержки таким же, как в последнем звене, остальные - со входа каждого следующего более удаленного блока. Кроме того, выход общего сумматора корректора соединен с фильтром нижних частот, а к выходу фильтра по числу используемых испытательных сигналов параллельно подключены фильтры адаптации настройки, каждый с коэффи - циентом передачи, обратно пропорциональным спектральной плотности соответствующего сигнала, и далее через переключатель адаптации измеритель дискретных значений сигнала.Предложенный корректор позволяет адаг 1 тировать оптимальный процесс настройки к разным типовым испытательным сигналам, ускорить настройку, увеличить точность коррекции высоких частот, повысить степень подавления опережающих эхо-искажений ц предотвратить самовозбуждение во время коррекции отстающих эхо-искажений при полном их подавлении, начиная с самых ближних эхо.На чертеже приведена блок-схема прсдло 5 кепного корректора.Настраивают корректор в два этапа.В начале проводят адаптацию управления корректором, обеспечивающую оптимальность процесса настройки по испытательному сигналу., передаваемому по корректируемому каналу. Испытательный сигнал, искаженный каналом, со входа 1 по цепям коррекции через фильтр нижних частот 2, настроенный ца поминальную граничную частоту корректируемого канала, попадает ца выход корректора 5 и параллельно на фильтры адаптации 4 - 6, а далее на переключатель 7 и измеритель дискретных значений сигнала 8. Каждый фильтр адаптации имеет коэффициент передачи, обратно пропорциональный спектральной плотности одного из используемых испытательных сигналов; в процессе фильтрации исходный спектр сигнала преобразуется в равномерный.5 Ограничение спектра испытательного сигнала до номинальной грацичцой частоты корректируемого канала /,р фильтром 2 и выравцива 1 гие его до этой частоты путем подбора с помощью переключателя 7 фильтра 20 адаптации, преобразует отличающиеся по виду результаты измерений в канале с корректором прц разных испытательных сигналах в отклик одного вда ца сигнал, подобный з 1 п 2 ср 2 лр 1 - фУнкции, спектР котоРой 15 равномерен до частоты Р,р и ограничен выше,или преобразует их в импульсную реакцию, охватывающую ном 1 И 1 альцую полосу пропускацця. Если искажения отсутствуют, у импульсной реакции все дискретные отсчеты, отстоящие относительно максимума 11 а время, кратное полупериоду номинальной гранич;ой частоты корректируемого канала, т. е.1ца интервал Т=- - ,. равцы нулю. Появлецце 25 каждого эхо, дискретно сдвинутого во времени с тем же шагом, вызывает изменение одного собственного отсчета, сдвинутого на равное время, Поэтому при произвольных эхопскаженцях отклонения каждого из отсч.- ЗО тов независимо друг от друга определяютуровень, знак и величину смещения эхо, дискретных во времени с ч казанным шагом.Внутри корректцруемой ооластп времен отклонения дискретных значений импульс;1 ой рез 5 акции фиксируют измерителем 8 дискретныхз 11 ачеций сигнала. Оци служат указанием направления подстройки регуляторов коррект=- ра, Поскольку каждый регулятор описываемого корректора воздействует лишь на соб О ственный отсчет импульсной реакции, то получаемые таким образом указания оптимальць, 1 ак как позвол 511 от независимо по Отклонениям каждого отдельного отсчета однозначно управлять регулятором, корректирующим 45 его значение.При смене испытательного сигнала адаптацию оптимального процесса настройки осуществляют с помощью переключателя 7 путем выбора соответственно используемому сигналу его фильтра адаптации. Число и коэффициенты передачи фильтров адаптации определрпот число и вцд испытательных сигналов, при которых адаптация возможна.Подбор фильтров адаптации обеспечиваетпри разных испытательных сигналы, несмотря ца существенный спад их спектральной плотности ца высоких частотах, выполнение настройки по одному сигналу с равномерной спектральной плотностью в полосе пропуска О цпя, что, помимо адаптации настройки, повышает -,очность обнаружения искажени 11 и, следователь:и, точность коррекции высоких частот.Следу 1 ощий этап - адаптация корректора65 В соответствии с наблюдаемыми искажения 330571ми канала путем настройки корректора до получения идеальной формы совместной импульсной реакции канала и корректора.Искаженный сигнал со входа 1 поступает на и последовательно соединенных звеньев коррекции опережающих эхо. В каждом звене в сумматорах 9 - 12 через регуляторы уровня 13 - 1 б к искаженному сигналу добавляется такой же искаженный сигнал, опережающий первый на суммарное время задержки в блоках 17 - 2 б, предшествующих сумматору звена. Опережение, вносимое блоком задержки первого звена, равно длительности полупериода номинальной граничной частоты корректируемого канала. В каждом последующем звене блоков на один оольще, и опережение в 2,3 и т. д. раз больше Т. При надлежащем подборе уровня и знака сигнала, вводимого регулятором с порядковым номером звена, в каждом звене осуществляется коррекция одного эха, опережающего основной сигнал на число шагов задержки Т, равное номеру звена. Корректируемое эхо подавляется, но вместо него появляются меньшие эхо преддействия, вызываемые всеми опережающими эхо. Так как звенья включены последовательно, по мере коррекции каждого следующего эхо за счет роста числа эхо, подавленных другими звеньями, все меньшее число оставшихся эхо вызывает эхо преддействия. Поэтому подавление каждого следующего эхо облегчается уже выполценцоц коррекцией других.После прохождения звеньев коррекции опережающих эхо и блоков задержки 2 б, 27 сигнал поступает на общий сумматор 28.Для коррекции остальных опережающих эхо на общий сумматор через регуляторы 29 - 32 поступают сигналы со входов блоков задержки последних звеньев. Сигнал с регулятора порядкового номера, па единицу большего и числа звеньев, опережает основной сигнал на входе общего сумматора ца (и+1) шагов задержки Т, а сигналы с последующих регуляторов - ца число шагов задержки, равное их порядковому номеру. При надлежащем подборе уровня и знака сигнала, вводимого каждым из регуляторов, ца входе общего сумматора осуществляется коррекция эха, опережающего основной сигнал ца число шагов задержки Т, равное порядковому номеру регулятора. Но вследствие коррекции появляются меньшие эхо преддействия, вызываемые опережающими эхо, имеющимися на входе настраиваемого регулятора, Ближние опережающие эхо, подавленные в первых звеньях, вообще отсутствуют ца этих регуляторах, а, благодаря последующим звеньям и блокам задержки 2 б, 27, чем ближе ко входу общего сумматора включены регуляторы, тем еще большее число ближних эхо скорректировано в вводимых ими сигналах, Поэтому коррекция ближних эхо в последовательно включенных звеньях уменьшает преддействце при последующей коррекции более опережающих эхо и, кроме того, улучшает подавление последних.Следовательно, по мере подавления каждого ближнего опережающего эха все более5 облегчается коррекция последующих ближнихэхо, а коррекция всех ближних эхо, в свою очередь, облегчает подавление остальных болееопережающих эхо. Так как ближниеэхо самыебольшие, то это существенно повышает сум 10 марный эффект коррекции опережающих эхои обеспечивает раздельное воздействие каждого регулятора на свое эхо и, тем самым, насвой отсчет корректируемой импульсной реакции, опережающий основной сигнал на число15 щагов задержки Т, равное порядковому номеру регулятора.Для максимального подавления желательно це только для ближних, но и для всехвстречающихся опережающих эхо сделатьзвенья коррекции. Однако, прц большом числе опережающих эхо, требующих коррекции,резко увеличиваются общая задержка опережающей части линии, затухание и стоимостьлинии,25 С другой стороны, с увеличением опережения уровни встречающихся эхо существенноубывают, и дополнительный выигрыш от ихподавления становится все менее ощутим.Оптимален вариант, когда число звеньев соЗ 0 ставляет немного менее половины числа регуляторов, требуемых для коррекции опере.ка.ощих эхо-искажений.Коррекция остающих эхо осуществляетсяв цепи обратной связи, охватывающей сум 35 матор, В этой цепи блоки задержки 33, 3 бзадерживают выходной сигнал общего сумматора на время, кратное Т. Регуляторы 36 -38 устанавливают уровни этого сигнала раздельно ца каждом выходе блока задержки.40 Далее сигналы, каждый с задержкой ца;цсло шагов Т, равное порядковому номерурегулятора, и с установленным им уровнем,поступают ца общий сумматор, замыкая цепьобратной сгязц. После надлежащего подбо 45 ра уровней и знаков сигналов, вводимыхэтими регуляторами, к моменту прихода каждого следующего отстающего эха ца общийсумматор го цепи обратной связи с противо 50 положным каждому эху знаком, но с задержкой и уровнем, равцыми задержке и уровьчоэха, поступают сигналы с выхода общегосумматора, полностью подавляя эхо. Благодаря тому, что с помощью фильтров адапта 55 тии при разных типовых испытательных сигналах настройку проводят всегда по однойимпульсной реакции, подобной яп 2-,.Т,р 82 др 1,в целях коррекции отстающих эхо-искажений каждый регулятор, соответственнопорядковому номеру, воздействует на свойотстающий отсчет реакции, меняя его величину пропорционально перемещениям регулятора. Кроме того, отклонения каждого из от-счетов, фиксируемые измерителем дискретныхзначений, служат одцозначным указаниемтребуемого направления подстройки соответ,152025 30 35 40 45 50 Зд ствующих регуляторов. При выполнецци этих указаний уровень эхо-сигнала, обеспечиваемый каждым регулятором цепи обратной связи, изменяется от исходного нулевогоцаправлешш, необходимом для коррекции, пока це устаг 1 авл 1 Ваетс 5 требуемый ъровень.ТГ 1 им образом, в пределах номинальной Гюлосы пропускания каждый из этих регуляторов синтезирует коэффициент передачи корректора, обеспечивающий подавление всгретившихся реальны лицейць 1 х искаже 1 ий, Благодаря отсутствию спектэальных преобразований в цепи ооратцой связи с блоками задержки, такой же коэффициент переда:ц, периодически повторяющийся, синтезирстс 5 за пределами оос. Так как система, корректирующая реальные линейные искажения, устойчива, а периодическое повторение этого коэффициента передачи за пределами корректируемой полосы не нарушает этого условия, то каждый регулятор цепи обратной связи непрерывно и однозначно переводит корректор из исходного устойчивого состояци 5 в состояние, обеспечивающее подавлецие встретившихся реальных линейных искажений, также устойчивое. Следовательно, с помощью фильтров адаптации при различны., испытательных сигналах настройка регуляторов цепи обратной связи по указании измерителя дискретных значений исключает возможность самовозбуждения корректора, а цепи управляемой обратной связи Обеспечивают полное подавление отстающих эхо-искажений.Лдаптация корректора в соответствии с искажениями в канале начинается с подбора фильтра адаптации под передаваемый испытательный сигнал. Затем путем сведения к нулю отклонений отсчетов импульсной реакции канала с корректором производится по- очередная подстройка первых регуляторов опережающих и отстающих эхо. Далее в порядке возрастания номеров подстраиваются остальные. В зависимости от скорости изме.ения искажений адаптации корректора может проводиться вручную или автоматически по указаниям индикатора дискретных значе:Ий.При реализации корректора, например, для телевизионного канала, обычно требуется корректировать до 20 опережающих и 30 отстающих отсчетов по испытательным сигналам типа идеального скачка и косинусквадратичцым и прямоу гольцым Т =- и 2 Т им пульсам. Для этого в предлагаемом корректоре должно быть примерно 8 звеньев коррекции опережающих эхо С регуляторами от +1 до+Р), с последних участков линии з 1 держки и сумматоров которых (от 1 г 1=+б до Ь=. - ,8) должны быть вклГОцецы остальные регуляторы От л+1 - 9 до и-lг-;20(+21). Постоянная задержка це нужна, цо требуется 30 регуляторов отстающих эхо (и 30).Коэффициент передачи одного фильтра адаптации соответственно спектру испытательного сигнала должен обеспечивать дифференцирование (для идеального скачка) сигнала переходной характеристики, другого - дифференцирование с у.;1 цожсцием 11 а зависящую от частоты поправку, возрастающую от 1 пропорционально квадрату частоты и достигакщуо 2 ца граничной частоте для ца строики и О Г р 51 моу гольном Т-импульс. Коэффициент псредаци третьего фильтра адаптации должен быть подобен указанной поправке 1 для косгп 1 усквадратип 1 ого Т-импульса). Для 2 Т-импульсов, исГ.ользуемых только для оперативных измерений, чтобы повысить точ ость коррекции, можц;, применять фильтры адаптации, цредцаз 11 ачсццыс для Ч-импульсов. Предмет изобретения Корректор лГГшейцых искажений каналов сгязи, содержащий общий сумматор, блоки задержки ца длительность полупериода поминальной граничной частоты канала в цепях прямой и обратной связей, в последней из которых выходы последовательно соединенных блоков задержки, каждый через свои регулятор уровня, подключены к общему сумматору, отллчаюкиГГся тем, что, с целью повыц 1 еция точности коррекции и оптимизации процесса 11 астройки по разным испытательным сигналам, в цепи прямой связи последовательно включены звенья, каждое из которых состоит из последовательно соединенных блоков задержки, одного в первом звене и ца блок больше в каждом последующем, и сумматора, ко второму входу которого через регулятор уровня подключен вход этого звена, а выход последнего звена через блоки задери Ги соединен с общим сумматором, при этом последующие регуляторы уровня подключены к оощему сумматору со входов блоков задержки, отделенных от коцца цепи числом блоков в последнем звене и последовательно на единицу большим, а выход общего сумматора соединен через фильтр нижних частот с параллельно соединенными фильтрами адаптации, выходы которых через переключатель подсоединоны к измерителю дискретных значеций.+ /71: Составитель В. Чистовелактор И. Орлова Техред 3, Тараненко Корректор А. Васильев аказ 100/575 Изд.262 Тираж 4 ИНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Москва Ж, Раушскан наб., д, 4Подписное ете Министров СССР