SU1429327A1 - Device for checking and measuring distortions of amplitude-frequency characteristics of communication channel - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электросв зи . Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем обеспечени  оперативного контрол  и измерени  искажений в услови х быстрых селективных замираний и повышение достоверности контрол . Дл  достижени  цели в -устр-во введены на передаче амплитудный модул тор 7 и формирователь 5 ступенчатого напр жени , а на приеме - лога-; рифмический преобразователь 11, распределитель 12, АЦП 16 и процессор 17. При использовании устр-ва дл  контрол  каналов св зи, в которых приемное устр-во оборудовано системой АРУ, необходимо учитьгаать, что эта система компенсирует в значитель - ной степени искажени  АЧХ, про вл ющиес  в изменении уровней радиоимпульсов в испытательном сигнале . Поэтому при проведении измерений эта система должна быть отключена Кроме того, приемник не должен иметь амплитудных ограничителейо Чтобы при этом стабильность работы устр-ва и достоверность контрол  не снижались , в устр-во введены ЦАЛ 19 и регулируемый усилитель 20. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (ЛThe invention relates to telecommunications. The purpose of the invention is to enhance functionality by providing operational control and measuring distortions under conditions of rapid selective fading and increasing the reliability of the control. To achieve the goal, an amplitude modulator 7 and a 5-step shaper are inputted at the transmission, and a log- at the reception; a rhyme converter 11, a distributor 12, an ADC 16 and a processor 17. When using a device to control communication channels in which the receiving device is equipped with an AGC system, it is necessary to take into account that this system compensates to a large extent for distortion of the frequency response, which are the changes in the levels of radio pulses in the test signal. Therefore, when measuring, this system should be turned off. In addition, the receiver should not have amplitude limiters. In order to avoid device stability and reliability of monitoring, the DSL 19 and an adjustable amplifier 20 are introduced into the device. f-ly, 2 ill. (L

Description

1one

Изобретение относитс  к электросв зи и может быть использовано в уЬтройствах дл  анализа амплитудно- ч стотньгх характеристик (АЧХ) ка- св зи при разработке средств контрол  радиорелейных трактов с селективными замирани ми.The invention relates to telecommunications and can be used in devices for analyzing the amplitude-frequency characteristics (AFC) of a link when developing means of monitoring radio relay paths with selective fading.

Цель изобретени  расширение функциональных возможностей путем обеспечени  оперативного контрол  и|измерени  искажений в услови х быстрых селективных замираний и по- вйшение достоверности контрол .The purpose of the invention is the enhancement of functionality by providing operative control and measuring distortions under conditions of rapid selective fading and increasing the reliability of control.

/ I I На фиг„1 приведена структурна / I I Fig „1 shows the structural

э;{ ектрическа  схема устройства ,цл  контрол  и измерени  искажений АЧХ кАнала св зи; на фиг.2 - временные диаграммы сигналов в характерных то Kctx схемы устройства{; a schematic diagram of the device, the CLC for monitoring and measuring the distortion of the frequency response of the communication channel; figure 2 - timing diagrams of signals in the characteristic of the device circuit Kctx

Устройство дл  контрол  и измере искажений АЧХ канала св зи со- дфржит на передаче генератор 1 ис- пфтательного сигнала, вклшчаюгдий генератор 2 сигнала опорной частоты и частотный модул тор 3, блок 4 управлени , формирователь 5 ступенчатого напр жени , формирователь 6 управл ющих импульсов и амплитудный модул тор УЭ на приеме - амплитудньм дФтектор 8, блок 9 сравнени , измеритель 10 перекосов характеристики, логарифмический преобразователь 11, распределитель 12, блок 13 детектировани  j, блок 14 вьщелени  управл ющих импульсов, коммутатор 15, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1 щ| оцессор 17, блок 18 управлени , цйфроаналоговый преобразователь (ЦА 19, регулируемый усилитель 20, блок 21 регистрации и канал 22 св зи. A device for monitoring and measuring the distortion of the frequency response of a communication channel will transmit a transmitter 1, an optical signal, a generator 2 of the reference frequency signal and a frequency modulator 3, a control unit 4, a stepper voltage driver 5, a control pulse driver 6, and amplitude modulator UE at the reception - amplitude dFtector 8, comparison unit 9, characteristic skew meter 10, logarithmic converter 11, distributor 12, detection unit 13 j, control pulse allocation unit 14, nalogo-digital converter (ADC) 1 w | a processor 17, a control unit 18, a digital analog converter (CA 19, an adjustable amplifier 20, a recording unit 21, and a communication channel 22.

Устройство работает следующим образом (на фиг,1 и 2 одинаковыми символами отмечены точки схемы и временые диаграммы сигналов в них),The device works as follows (in FIGS. 1 and 2, the same symbols mark the points of the circuit and the time diagrams of the signals in them),

Блок 4 управлени , вырабатывает циклически повтор ющиес  .управл ющие сигналы в форме двоичных кодов. На фиг.2а условно показаны тактовые интервалы и соответствующие им кодовые комбинации на выходе блока 4. В случае передачи частот кодовые комбинации состо т из трех двоичных символов (фиг.2). По этим ко- дйм формирователь 5. ступенчатого напр жени  вырабатывает ступенчатый сигнал (фиг.26), под действием которого в частотном модул торе 3 из сигнала опорной частоты генератора The control unit 4 generates cyclically repeating control signals in the form of binary codes. Fig. 2a conventionally shows the clock intervals and the corresponding code combinations at the output of block 4. In the case of frequency transmission, the code combinations consist of three binary symbols (Fig. 2). According to these codem, the driver 5 of the step voltage produces a step signal (FIG. 26), under the action of which in the frequency modulator 3 from the signal of the reference frequency of the generator

00

5five

00

5five

0 0

00

5five

5five

00

5five

синтезируетс  составной испытательный сигнал, состо щий из следующих друг за другом радиоимпульсов п ти дискретных частот, распределенных в полосе пропускани  исследуемого канала 22 св зи.a composite test signal is synthesized, consisting of consecutive radio pulses of five discrete frequencies distributed in the passband of the communication channel 22 under study.

В начале каждого цикла из (М+1) тактов в нулевом такте (при нулевых символах на выходах блока 4) на выходе формировател  б управл ющих импульсов образуетс  отрицательный импульс (фиг„2в), под действием которого в амплитудном модул торе 7 происходит выключение испытательного сигнала на врем  нулевого такта. Таким образом, получаемьй .на выходе амплитудного модул тора 7 испытательный сигнал СФиГо2г) содержит информацию о начале каждого цикла следовани  испытательных частот. Этот сигнал поступает на вход исследуемого канала 22 св зи„At the beginning of each cycle of (M + 1) clocks in the zero cycle (with zero symbols at the outputs of block 4), a negative pulse is formed at the output of the driver for control pulses (FIG. 2b), under the action of which the amplitude modulator 7 turns off the test pulse. signal at time zero clock. Thus, the test signal SFrH2g) at the output of the amplitude modulator 7 contains information about the beginning of each cycle of the following test frequencies. This signal is fed to the input of the studied communication channel 22 "

При прохождении через исследуемый канал 22 св зи испытательньш сигнал приобретает информацию о свойствах его АЧХ, в част-ности о перекосах АЧХ, вызванных селективными замирани ми Эта информаци  заложена в.амплитудах частотных составл ющих испытательного сигнала, которые характеризуют коэффициенты передачи исследуемого канала на испытательных частотах.When a test signal passes through the test channel 22, it acquires information on the properties of its frequency response, in particular on the distortion of the frequency response caused by selective fading. This information is embedded in the frequency components of the test signal, which characterize the transmission coefficients of the test channel at test frequencies .

После обработки в амплитудном детекторе (со сглаживающим фильтром на выходе), информационный сигнал принимает форму видеоимпульсов (фиГо2д), амплитуды которых пропорциональны соответствующим коэффициентам передачи В начале ка вдого цикла сигнал прорежен управл ющим отрицательным импульсом. В блоке 14 выделени  управл ющих импульсов из этих импульсов формируютс  короткие положительные импульсы, соответствующие началу нулевого такта в блоке 4 управлени  Этими импульсами производитс  начальна  установка делител  частоты и счетчика блока 18 управлени  Таким образом, обеспечиваетс , синфазньй режим работы блоков 4 и 18 на обоих концах прот женного канала 22 св зиAfter processing in the amplitude detector (with a smoothing filter at the output), the information signal takes the form of video pulses (fig.2d), whose amplitudes are proportional to the corresponding transmission coefficients. At the beginning of each cycle, the signal is passed through the control negative pulse. In block 14 of the selection of control pulses, short positive pulses are formed from these pulses, corresponding to the beginning of the zero cycle in block 4 of the control. These pulses are set to the initial setting of the frequency divider and the counter of the control block 18. Thus, operation of the blocks 4 and 18 at both ends is ensured. extended channel 22

С выхода амплитудного детектора 8 сигнал поступает в логарифмический преобразователь 11, обеспечивающий возможность измерений в большом динамическом диапазоне. Кроме того, логарифмическое преобразование сигFrom the output of the amplitude detector 8, the signal enters the logarithmic converter 11, which provides the possibility of measurements in a large dynamic range. In addition, the logarithmic sig

3131

нала обеспечивает простую реализацию вычислений перекосов АЧХ„.Nala provides a simple implementation of the calculation of distortions of the frequency response.

Распределитель 12, управл емый двоичными кодами с выходом блока 18 управлени , подает логарифмически преобразованные видеоимпульсы поочередно на входы пиковых детекторов блока 13 детектировани  (фиг.2е), где осуществл етс  запоминание ампли туды соответствующих импульсов на врем  цикла (фиГо.е, пунктир) Таким образом, на М выходах блока 13 присутствуют напр жени , пропорциональные выраженным в децибелах-значени м амплитуд испытательного сигнала на соответствующих частотах,The distributor 12 controlled by binary codes with the output of the control unit 18 delivers logarithmically converted video pulses alternately to the inputs of the peak detectors of the detection unit 13 (Fig. 2e), where the amplitude of the corresponding pulses is stored for the cycle time (fig.e., dotted line). Thus, at the M outputs of the block 13 there are voltages proportional to the amplitude of the test signal expressed in decibels-amplitudes of the test signal,

В измерителе 10 по этим сигналам определ ютс ,величины искажений АЧХ канала 22 св зи и величина отклонени  амплитуды испытательного сигнала на центральной частоте диапазона от номинального значени .In the meter 10, these signals determine the magnitude of the distortion of the frequency response of the communication channel 22 and the magnitude of the deviation of the amplitude of the test signal at the center frequency of the range from the nominal value.

Результаты вычислений поступают на коммутатор 15, который поочередно передает их на входы блока У сравнени  и АЦ11 16. Управление коммутатором 15 осуществл ют те же двоичные коды с выходов блока 18 управлени , однако теперь по тактовым интервалам распредел етс  информаци  не о значени х амплитуды , (фнг.2д), а об искажени х АЧХ. Например , в нулевом такте передаетс  величина отклонени  амплитуды сигнала на центральной частоте, в первом такте - величина линейного перекоса в рабочей полосе и ТоД.The results of the calculations are sent to the switch 15, which in turn passes them to the inputs of the Comparison Unit Y and AC11 16. The same binary codes from the outputs of the control unit 18 are controlled by the switch 15, however, information about the amplitude values is not distributed over the clock intervals ( fng.2d), and about distortion x frequency response. For example, in the zero cycle, the magnitude of the signal amplitude deviation at the center frequency is transmitted, and in the first cycle, the magnitude of the linear skew in the working band and the tod.

В блоке У сравнени  эти величины сравниваютс  с опорным напр жением, при этом в случае превышени  отклонени  перекосов АЧХ или амплитуды сигнала.на центральной частоте уровн  „ заданного опорным напр жением (например, 3 дБ), на выходе блока 9 формируетс  сигнал логической 1, которьй воспринимаетс  процессором 17 как сигнал Прерывание.In the Comparison block, these values are compared with the reference voltage, and in the case of exceeding the frequency response bias or amplitude of the signal at the center frequency of the level specified by the reference voltage (for example, 3 dB), the output of block 9 generates a logical 1 signal, which perceived by processor 17 as an interrupt signal.

По сигналу Прерывание процессор 17 начинает принимать от АЦП 16 преобразованные в цифровые коды значени  перекосов АЧХ, а, также условны номера этих сигналов (в виде кодовых комбинаций блока 18 управлени ) Стробирование процессов аналого-цифрового преобразовани  и приема информации осуществл етс .тактовыми импульсами с второго выхода блока 18 управлени .On the Interrupt signal, the processor 17 begins to receive the frequency response distortions from the ADC 16 and the numbers of these signals (in the form of code combinations of the control unit 18) are also conditional. The A / D conversion and data reception processes are gated using touch pulses from the second the output of the control block 18.

00

Организаци  в процессоре 17, выполненном , например, в виде микроЭВМ, режима Прерывание позвол ет рационально использовать ресурс этой микроэвм дл  организации статистической обработки больших массивов измерительной информа1Ц1И, так как процессор 17 воспринимает результаты измерений только в моменты наличи  искажений АЧХ или при занижении уровн  сигнала на центральной частоте. В остальное врем  процессор 17 обрабатывает накопленные результатыThe organization in the processor 17, performed, for example, in the form of a microcomputer, Interrupt mode allows rational use of the microcomputer's resource for organizing statistical processing of large arrays of measuring information, as the processor 17 only takes measurement results when there are distortions in the frequency response or when the signal level is too low center frequency. The rest of the time, processor 17 processes the accumulated results.

5 измерений или переключаетс  на вы- полнение других задач. Результаты обработки накапливаемой информации поступают в блок 21 регистрации (печатающее устройство, графопостроитель и т.п.), где они фиксируютс  в виде таблиц, графиков и т„п. 5 measurements or switches to performing other tasks. The results of processing the accumulated information arrive at the registration unit 21 (printer, plotter, etc.), where they are recorded in the form of tables, graphs, and so on.

При использовании предлагаемого устройства дл  контрол  каналов св зи , в которых приемное устройствоWhen using the proposed device for controlling communication channels in which the receiving device

5 оборудовано системой автоматической регулировки усилени , необходимо читывать, что эта система компенсирует в значительной степени искажени  АЧХ, про вл ющиес  в изменении уровней радиоимпульсов в испытательном сигналВо Поэтому при проведении измерений эта система должна быть отключена. Кроме того, приемник не должен иметь амплитудных ограничителей , чтобы при этом стабильность работы устройства и достоверность контрол  не снижались, устройство содержит ЦАП 19 и регулируемый усилитель 20.5 is equipped with an automatic gain control system, it is necessary to read that this system compensates to a large extent for the distortion of the frequency response, which manifests itself in changes in the levels of radio pulses in the test signal. Therefore, when measuring, this system should be turned off. In addition, the receiver should not have amplitude limiters, so that at the same time the stability of the device and the reliability of the control are not reduced, the device contains a DAC 19 and an adjustable amplifier 20.

Процессор 17, получа  информацию о величине отклонени  уровн  сигнала на центральной частоте, формирует команду в виде цифрового кода дл  регулировки усилени . Эта команда преобразуетс  в ЦАП 19 в управл ющее напр жение, которое поступает на управл ющий вход регулируемого усилител  20о Таким образом, в устройстве обеспечиваетс  режим автомаQ тической регулировки усилени , не вли ющий на достоверность контрол ,The processor 17, receiving information about the magnitude of the signal level deviation at the center frequency, generates a command in the form of a digital code to adjust the gain. This command is converted into a DAC 19 into a control voltage, which is fed to the control input of an adjustable amplifier 20o. Thus, the device provides an automatic gain control mode that does not affect the accuracy of the control,

Claims (1)

1. Устройство дл  контрол  и измерени  искажений амплитудно-частотной характеристики канала св зи, содержащее на передаче генератор испытательного сигнала, блок управлени  и формирователь управл ющих импульсов , а на приеме - амплитудный детектор, блок выделени  управл ющих импульсов, блок управлени , блок детектировани , коммутатор, блок1. A device for monitoring and measuring distortions of the amplitude-frequency characteristic of a communication channel, comprising a test signal generator, a control unit and a control pulse driver, and an amplitude detector, a control pulse extraction unit, a control unit, a receiving unit, at the reception, switch block сравнени , измеритель перекосов характеристики и блок регистрации, о т дичающее с  тем, что, с цель расширени  функциональных возможностей путем обеспечени  оперативного контрол  и измерени  искажений b услови х быстрьк селективных замираний , введены на передаче амплитудный модул тор и формирователь ступенчатого Напр жени , а на приеме - Логарифмический преобразователь, распределитель, аналого-цифровой преобразователь и процессор, при Этом на передаче выход блока управлени  через последовательно соединенные формирователь ступенчатого Йапр жени  и генератор испытатель- ijioro сигнала подключен к первому ходу амплитудного модул тора, вто- рой вход которого через формирователь управл ющих импульсов соединен С выходом блока управлени , выход амплитудного модул тора  вл етс  входом канала св зи, на приеме вход амплитудного детектора  вл етс  выходом канала св зи, а выход черезcomparison, a characteristic skew meter and a registration unit, which is so that, with the aim of expanding the functionality by providing operative control and measuring distortions, under conditions of rapid selective fading, an amplitude modulator and a step voltage driver are introduced in the transmission, and Reception - Logarithmic converter, distributor, analog-to-digital converter and processor, with this, at the transmission, the output of the control unit through serially connected shaper A test signal is connected to the first turn of the amplitude modulator, the second input of which is connected via the control pulse shaper connected to the output of the control unit, the output of the amplitude modulator is the input of the communication channel, at the reception the input of the amplitude detector is output of the communication channel and the output through 10ten 1515 25 25 293276293276 последовательно соединенные логариф- мический преобразователь, распределитель , блок детектировани , измеритель перекосов характеристики, ког Шутатор, аналого-цифровой преобразователь и процессор подключен к входу блока регистрации, выход амплитудного детектора через блок выделени  управл ющих импульсов подключен к входу блока управлени , первьш выход которого подключен к управл ющим входам распределител , процессора и коммутатора, выход которого через блок сравнени  под1шю- чен к входу запуска процессора, так- товьй вход которого соединен с так- товьп-.5 входом ангшого-цифрового преобразовател  и вторым выходом блока управлени .serially connected logarithmic converter, distributor, detecting unit, characteristic skew meter, when the Shooter, analog-digital converter and processor are connected to the input of the recording unit, the output of the amplitude detector is connected to the input of the control unit, the first output of which is connected To the control inputs of the distributor, the processor and the switch, the output of which through the comparison unit is connected to the start-up input of the processor, such as connected to tak tovp-.5 input angshogo-digital converter and the second output of the control unit. 2020 30thirty 2, Устройство по По12, Device Po1 оabout л и l and чающеес  тем, что, с целью повьшег-ш  достоверности контрол , введены регулируемый усилитель и цифроаналоговый преобразователь, при этом выход канала св зи подключен к входу амплитудного детектора через регулируемьм усилитель, управл ющий вход которого соединен с дополнительным выходом процессора через цифроаналоговый преобразова- телЬеIn order to increase the reliability of the control, an adjustable amplifier and a digital-to-analog converter were introduced, while the output of the communication channel was connected to the input of the amplitude detector through an adjustable amplifier, the control input of which was connected to the additional output of the processor through a digital-analog converter 9u2.29u2.2