Устройство для моделирования работысистемы связи

налу обратной связи передает командуоб увеличении длительности сигналов.Поскольку с увеличением длительностивозрастает энергия сигналов, величинаОСП увеличивается. При этом команда,передаваемая по обратному каналу, несет информацию о требуемой величинедлительности такой,чтобы ОСП достигло допустимого значения. В случае,если характеристика канала улучшается и, следовательно, при имеющейсяв этот момент длительности сигналаОСП возрастает, имеется возможностьуменьшить длительность сигнала итем самым увеличить количество сигналов, передаваемых в единицу времени скорости передачи). Величина ОСП 15при этом уменьшается, но она не долж.на опускаться ниже допустимой.Таким образом, система радиосвязи,адаптивная по скорости передачи информации, стремится обеспечить максимальную скорость при качестве связине хуже заданного.На практике системы связи строятсятаким образом, что длительность элементарного сигнала может приниматьдискретный ряд значений от максимальной Т (скорость передачи наименьшая) до минимальной Т(скоростьпередачи наибольшая) с определеннымшагом. При этом величина ОСП контролируется по двухпороговому принципу, ЗОесли ОСП превышает верхний порог, поканалу обратной связи передается команда об уменьшении длительности элементарного сигнала, При снижении ОСПниже нижнего порога, длительность 35сигнала увеличивается. Число градаций длительности для различных системколеблется от двух в системах с отражением от метеорных следов)до5-10 адаптивные системы коротковол Онового диапазона),Существует еще один тип систем свя-зи с адаптацией по скорости, Этот типсочетает в себе адаптацию по скорости с адаптацией по частоте. Подобныесистемы работают на одной фикси;онанной частоте с.адаптацией длительностиэлементарного сигнала так же, как ин предыдущем случае. Однако, еслиусловия работы на этой частоте станонятся настолько неблагоприятными, 0что даже при максимальной длительности сигнала не удается удержать величину ОСП в заданных пределах, система переходит на другую частоту с более благоприятными условиями работы 55если такая найдется) 11.Недостаток известного устройства заключается в том, что оно может моделировать работу лишь частотно-адаптивных систем радиосвязи 46Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности моделирования еще одного типа адаптивных систем радиосвязи - систем с О адаптацией скорости передачи ( длительности элементарного сигнала), а такжегибридной системы с адаптацией какскорости, так и частоты.Длядостижения поставленной целив устройство дополнительно введеныгенератор случайного процесса, вычислительный блок,двухпороговыйселектор, реверсивный счетчик, цифроаналогоный преобразователь, ключ иперемножитель, входы которого соединены соответственно с выходами коммутатора и цифроаналогового преобразователя, а выход перемножителя соеди.нен с первым входом вычислительногоблока второй вход которого соединенс выходом генератора случайного процесса а выход вычислительного блока.соединен со входом двухпорогового селектора, выходы которого соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами рЕверсивного счетчика,разрядные выходы которого соединенысо входами цифроаналогового преобразователя, вход "Установка" устройства подключен ко входу "Сброс" реверсивного счетчика, выход которогосоединен с первым нходом ключа, второй вход которого подключен ко входуустройства, а выход ключа соединенсо вторым входом управляемого генератора пилообразного напряжения, выходыкоммутатора, перемножителя и вычислительного блока являются выходамиустройства,На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2нременные диаграммы его работы примоделировании системы связи с адаптацией скорости.устройство содержит многоканальный генератор 1 случайных процессов, коммутатор 2, управляемый генератор 3 пилообразного напряжения, блоки 4 -7 сравнения, элемент ИЛИ 8, триггеры 9-12 с элементами 13-16 запрета.Устройство содержит также пере- множитель 17, вычислительный блок 18, генератор 19 случайного процесса, двухпороговый селектор 20, реверсивный счетчик 21 импульсов с цифро аналоговым преобразователем 22 и кхпоч 2 3.Выход каждого канала генератора 1 соединен с соответствующим этому каналу блоком сравнения (4-7) и далее триггером (9-12) . Выходы блоков 4-7 сравнения подключены к элементу ИЛИ 8. Элемент ИЛИ 8 по своему выходу подключен к первому управляющему входу генератора 3 пилообразного напряжения. Выход этого генератора подключен к вторым входам каждого из ,блоков 4-7 сравнения. Коммутатор 2 управляется триггерами 9-12 таким образом, что перевод триггера в единичное состояние вызывает замыкание соответстнующего ключа. Замкнутыйключ коммутатора 2 соединяет выходсоответствующего-канала генератора 1с общим выходом коммутатора, Выходкоммутатора 2 подключен к перемно, жителю 17, второй вход которого соединен с выходом преобразователя 22.Выход перемножителя 17 через вычислительный блок 18 подключен к входудвухпорогового селектора 20. Второйвход блока 18 соединен с выходом генератора 19 случайного процесса. Первый и второй выходы двухпорогового селектора 20 связаны соответственно свходами сложения и вычитания реверсивного счетчйка 21. Счетчик 21 со"единен с цифроаналоговым преобразователем 22. Кроме того, выход наибольшего разряда счетчика 21 соединен через ключ 23 с вторым управляющимвходом генератора 3 пилообразного напряжения. Второй вход ключа обозначен позицией 24.Устройство имеет три режима работы,Первый режим - моделирование работы системы радиосвязи с адаптациейскорости передачи.Второй режим - моделирование работы системы радиосвязи с адаптациейпо частоте.Третий режим - моделирование работы системы радиосвязи, адаптивный какпо скорости, так и по частоте.устройство в первом режиме работает следующим образом.Для перевода устройства в первыйрежим работы на вход 24 ключа 23 подается нулевой сигнал. Тогда ключ 23на своем выходеформирует сигнал,блокирующий работу. генератора 3.Одновременно с помощью цепи начальнойустановки не показана ) один из триггеровнапример, триггер 9) устанавливается в такое состояние, чтобы былзамкнут соответствующий этому триггеру ключ в коммутаторе 2. Остальныетриггеры 10-.12,) устанавливаются в такое состояние, чтобы соответствующийкаждому из них ключ коммутатора 2был разомкнут. При этом один выходгенератора 1 в данном случае первый)в течение всего времени работы устройства в.первом режиме постоянно подключен к входу перемножителя 17.В реальных системах с адаптациейпо скорости число М возможных значений длительности элементарного сигнала конечно. Обычно величина И колеблется от двух для метвориых линий ) до 5-1 О, Соответственно требуемому числу градаций длительностиэлементарного сигнала, реверсивиыйсчетчик 21 имеет от нулевого доМ1-20 ) состояний,Счетчик 21 настроен таким образом,что если он находится в наибольшемК) -ом состоянии, то воздействиена него импульсов по суммирующему входу прекращается и, сколько бы импуль"сов по этому входу в дальнейшем не,поступило, счетчик остается в( Я -1)-омсостоянии и может выйти из него лишьМ сторону уменьшения, если поступитимпульс по вычитающему входу. Если жесчетчик находится в исходном (нулевомсостоянии, то точно также на негопрекращается воздействие вычитающихимпульсов. Иначе говоря, схема реверсивного счетчика не допускает нисброса при переполнении, ни переходав область отрицательных чисел.В соответствии с числом состоянийсчетчика напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 22 такжеможет принимать и возможных значений.Генератор 1 случайного процесса1 формирует на своем выходе случайно изменяющийся сигнал, который имитируетизменение во времени коэффициента передачи канала. Сигнал с выхода. гене.ратора 1 поступает на перемножитель 17, 20 где умножается на величину сигнала,поступающего от цифроаналогового преобразователя 22. Если счетчик 21 находится в состоянии п(п 0,1И),что соответствует и -ой градации длищ тельности элементарного сигнала, тосигнал с выхода преобразователя 22имеет уровень, также соответствующийэтои градации длительности. Сигнал с.выхода перемножителя 17, равный произведению поступивших на него сигналов, изменяется во времени случайнымобраэом в соответствии с изменениямисигнала, поступившего на перемножитель 17 с генератора 1. Посколькувеличинаотношения сигнал/помеха всистеме передачи дискретной информации пропорциональна. длительности элементарного сигнала, то сигнал на выходе перемножителя 17 имитирует отношение сигнал/помеха в месте приема, 40 которое, с одной стороны, зависит отизменений коэффициента передачи канала, а с другой стороны, от длительности элементарного сигнала.45 Напряжение с выхода перемножителя 17 поступает далее на блок 18. Назначение этого блока заключается вимитации ошибки, которая имеет место в адаптивной системе при измере нии отношения сигнал/помеха. Блок 18может быть построен, например, в виде сумматора, т.е. образовывать сумму поступакщих на него напряжений:В этом случае сигнал с второго гене ратора 19 случайного процесса долженимитировать ошибку, которая имеетместо при измерении. Если блок 18 выполнен в виде перемножителя, то генератор 19 должен формировать на своем выходе процесс, условное распреде ление которого должно совпадать с условным распределением оценки ОСП прификсированном действительном значении ОСП. В обоих случаях, изменяяхарактер процесса, формируемого ге нератором 19, можно имитировать различные виды измерителей, вносящие разичные ошибки.Таким образом, сигнал, поступающими% на блок 18 перемножителя 17, имитирует изменение величины ОСП, которое действительно имеет место в системе связи, а сигнал на выходе блока 18 имитирует изменение во времени оценки ОСП, которая производится в системе.Сигнал оценки с блока 18 поступаетдалее иа двухпороговый селектор 20. Селектор 20 производит сопоставление значения сигнала "Оценка" от блока 18 с двумя порогами. "Зона" между этими порогами соответствует допустимому значению ОСП. Если ОСП превышает ,5 больший из порогов, то значение длительности элементарного сигнала можно уменьшить, если ОСП опускается ниже меньшего порога, то для поддержания требуемого качества связи длительностью) элементарного сигнала необходимо увеличить. Поэтому селектор 20 в случае, если сигнал на его входе порога Ь, (ам. фиг. 2, момент е) вырабатывает на своем первом выходе а импульс, который поступает на вход вычитания реверсивного счетчика 21. При поступлении этого импульса число и, записанное в этом счетчике, уменьшается на единицу, т.е, записывается новое число п = иЭтоимитирует уменьшение длительности элементарного сигнала на одну ступень, В соответствии с уменьшением числа, записанного в счетчике 21, уменьшается также и.величина напряжения на выходе преобразователя 22. Следовательно, сигнал на выходе перемножителя 17, в свою очередь, уменьшается. Описанный процесс имитирует уменьшение величины ОСП вследствие уменьшения дли тельности элементарного сигнала. Уменьшившееся значение процесса с выхода перемножителя 17 и прошедшее преобразователь 19. окажется в "Зоне" между Ь и Ь. 45Предположим далее, что в момент сигнал.на входе селектора 20 опус 2тился ниже меньшего из порогов Ь, что соответствует ухудшению ОСП ниже допустимого. В этом случае селектор 20 формирует импульс на своем втором выходе 3 . Этот импульс поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 21 и увеличивает его состояние на единицу, что соответствует увеличению 55 длительности элементарного сигнала.Соответственно этому возрастает напряжение на выходе преобразователя 22, увеличивается сигнал на выходе пере- множителя 17 и сигнал на входе селек- ) .тора 20 вновь вводится в. зону допустимостиПроцесс, описанный выше, происходит аналогично для любых чисел, записанных в счетчике (любых длитель ностей элементарного сигнала ) за исключением наибольшего и наименьшего значений.Если в счетчике 21 записано наименьшее значение ( имитирующее минимальную длительность элементарного сигнала), дальнейшее изменение его состояния при воздействии импульсов по вычитающему входу невозможно. Это соответствует ограничению на минимально допускаемую длительность посылки (максимальную скорость передачи), которая. имеет место в реальной системе, Точно также, поскольку при нахождении счетчика в наибольШем состоянии, прекращается воздействие на него импульсов, поступающих по входу суммирования, имитируется минимально допустимая скорость,Такий образом, задавая статистические характеристики пропусков, формируемых гейерторами 1 и 19 (т.е. имитируя характеристики канала и ошибки измерения ), с помощью предложенного устройства можно исследовать динамику изменения длительности элементарного сигнала (нисла в счетчике 21),.динамику изменения ОСП в системе (т.е. качество связи, обеспечиваемое системой . - сигнал с пере- множителя 17), динамику изменения оценки ОСП (сигнал с блока 18), частость изменения скорости передачи (импульсы на выходах селектора 20) .Устройство во втором режиме работает следующим образом.Для перевода устройства во второй режим работы начальной установкой реверсивный счетчик 21 устанавливается и удерживается в конечном (наибольшем) состоянии, а на вход 24 ключа 23 подается единичный сигнал. Сигнал с .выхода ключа 23 в этом случае не окаЗЫвает блокирующего действия на генератор 3 пилообразного напряжения, Поэтому генератор 3 оказывается расторможаиным и элементы устройства с 1 по 16 начинают нормально функцио.нироеать, Часть схемы, образованная элементами с 1 по 16, полностью совпадает с известной схемой, и работа этих элементов в данном режиме полностью соответствует работе известного устройства. Поэтому в рассматриваемом режиме решается та же задача - моделирование работы частотно-адаптивной системы радиосвязи. При этом на выходе коммутатора, 2 оказывается сФормирован процесс, имитирующий изменение ОСП. в частотно-адаптивной системе связи.Работа устройства в третьем режиме происходит следующим образом.В этом режиме на вход 24 ключа 23 подается единичный сигнал, однако счетчик 21 начальной установкой не блокируется, как и во втором режиме. При. этом оказывается, что, если сче 4чик 21 находится в любом состоянии, кроме последнего, на второй вход ключа 23 со счетчика 21 поступает нулевой сигнал, на выходе ключа 23 формируется сигнал, блокирующий генератор 3 пилообразного напряжения, как это имеет место в первом режиме.. Это соответствует случаю, когда- система связи с помощью одной только регулировки длительности элементарно го сигнала может удержать величину ОСП в заданных пределах. Если же в процессе работы устройства счетчик 21 оказался в наибольшем состоянии, на втОрой вход ключа 23 со счетчика 21 поступает единичный канал и ключ 23 снимает блокировку с генератора 3 пилообразного напряжения. Схема переходит в режим выбора нового канала так же, как это происходит во второмрежиме. При .этом иа вход перемножителя 17 оказывается подключенным наилучший канал генератора 1. Если сигнал в этом канале достаточен, чтобы вывести счетчик из наибольшего состояния, система вновь адаптируется лишь по скорости. Если же наилучший канал в сочетании с максимальной длительностью сигнала не может обеспечить требуемого качества связи, счетчик 21 остается в наибольшем состоянии; т.е. имитируется перерыв связи, как это . имеет место в реальной системе,Таким образом, предложенное устройство может также моделировать работу другого класса адаптивных сис" тем - систем с адаптацией длительности элементарного сигнала, а также моделирование гибридной адаптивной системы, сочетающей в себе адаптацию на частоте с адаптацией скорости. формула изобретенияУстройство для моделирования системы связи по авт. св. В 483680,о т л и ч а,ю щ е е с я тем, что,с целью расширения функциональных.5 возможностей устройства за счет моделирования процесса настройки наразную скорость передачи, оно содер.жит генератор случайного процесса,вычислительный. блок, двухпороговыйселектор, реверсивный счетчик, цифро 1 аналоговый преобразователь, ключ иперемножитель,. входы которого соединены соответственно с выходами коммутатора и цифроаналогового преобразователя, а выход перемножителя со 15 единен с первым входом вычислительного блока, второй вход которого соединен с выходом генератора случайного процесса, а выход - со входом двухпорогового селектора, выходы которого2 О соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивого счетчика, разрядные выходы коорого соединены со входами цифроаналогового преобразователя, вход"установка" устройства подключен ковходу "Сбросф реверсивного счетчика,выход которого соединен с первымвхо;ом ключа, второй вход которогоподключен ко входу устройства, а вм"ход ключа соединен со вторым входомфЕ управляемого генератора пилообразного напряжения, выходы коммутатора,перемножителя и вычислительного блокаявляются выходами устройства.Источники информации,ЗЗ принятые во внимание при экспертизе.1. Авторское свидетельство СССРР 483680, кл. С 1 06 Г 15/20, 1974прототип.