Устройство для измерения коэффициента ошибок в цифровых системах передачи аналоговой информации

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОШИБОК В ЦИФРОВЫХ СИСТЕМАХ ПЕРЕДАЧИ АНАЛОГОВОЙ ИНФОРМА- ; ЦИИ, содержащее на передающей стороне генератор контрольно-испытательного сигнала, выход которого соединен с входом цифрового линейного тракта цифровой системы передачи а на при емной стороне - последовательно .соединенные анализатор .ошибок, блок выбора , вида ошибок, счетчик ошибок и цифровой индикатор, последовательно соединенные линию задержки контроль .но-испытательного сигнала, распределитель и дешифратор, а также эталонный генератор, блок совпадений. регу лируемую линию задержки и блок выделения тактовой частоты, причей первый вход анализатора ошибок соединен с выходом цифрового линейного тракта и входом блока выделения тактовой частоты, первый вход которого подклюfciCH к другому входу рас по еде лит епя, отличавшееся тем, что, с целью повышения точности измерения, введены регистр сдвига и блок управления , причем первый вход регистра сдвига соединен с перовым входом анализатора ошибок, первый выход регистра сдвига подключен к входу линии задержки контрольно-испытательного Сигнала, другие выходы регистра сдви (Л га соединены с дополнительными входами дешифратора, выход которого через последовательно соединенные эталонный генератор, блок совпадений и регулируемую линию задержки подключен к второму входу анализатора ошибок, а первый выход блока выделения тактовой частоты Соединен.с вторым входом ю регистра сдвига, второй выход - с вторым входом блока совпадений и тре тий выход - через блок управления с СО вторым входом счетчиКа снийбок. СХ)

„„БЦ,„192 6698 . А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН у н 04 в 3/46

ГОсудАРстВенный нОмитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ !. !:. :-:-,::::::"-:-::::::-:::,;:., 1.

1 . ."1 .ъ-". - ; p ÿ - 1

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ (21 3370294/ 18-09 (22 ) 21. 12. 81 46) 30.05.83. Бюл; И 20 (72) А.И. Ветюгов

i53) .б21.391 154(088.8, (56) 1. Патент Франции N 2345017, кл. Н 04 1 1/02, 1977, 2. Патент. Франции 11 2185901, кл. Н 04 1 1/00, 1977, 3. Алексеев Е.Б., Дубкова Г,В., Курило в А. В . . и др. Измерение козффйциента ошибок в цифровых системах передачи. - "Электросвязь", 1978, И 10, с. 5.0-52, (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

КОЭФФИЦИЕНТА ОШИБОК В ЦИФРОВЫХ СИСТЕМАХ ПЕРЕДАЧИ. АНАЛОГОВОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее на передающей сторо.не генератор контрольно-испытательно.

ro сигнала, выход которого соединен с входом цифрового линейного тракта цифровой системы передачи, а на .приемной стороне - последовательно сое" диненные анализатор. ошибок, блок выбора вида:ошибок, счетчик ошибок и цифровой индикатор, последовательно соединенные линию задержки контроль.но-испытательного сигнала, распределитель и дешифратор, а также эталонный генератор, блок совпадений. регу.лируемую линию задержки и блок вйделения тактовой частоты, причем первый вход анализатора ошибок соединен с выходом цифрового линейного тракта и входом блока выделения .тактовой частоты, первый вход которого подклю. чен к другому входу распределителя, о т л и ч а а щ е е с я тем, что, . с целью повышения точйости измерения., введены регистр сдвига и блок управления, причем первый вход регистра сдвига соединен с первым входом ана" лизатора ошибок, первый выход регистра сдвига подключен к входу линии зздержки контрольно-испытательного сигнала, другие выходы, регистра Сдвига соединены с дополнительными входа-. ми дешифратора, выход которого через последовательно соединенные этапон« ный генератор, блок совпадений и регулируемую линию задержки йодключен к второму входу айализатора ошибок, а первый выход блока выделения тактовсй частоты соединен.с вторым входом регистра сдвига, второй выход - с вторым входом блока совпадений и третий .выход - через блок .управления с вторым входом счетчика ошибок.

1020998

15

25

45

Изобретение относится к электросвязи, а именно к технике цифровой передачи аналоговой информации, например телевизионных, телефонных и других сигналов, методами импульсно" кодовой модуляции (ИКИ) и дифференциальной ИКИ в цифровых : 1стемах свя" зи по кабельным, радиорелейным, спутниковым, волноводным, оптическим и другим типам линий.

Качество цифровой передачи теле" визионных, телефонных и других сигналов по линиям связи в основном on"" ределяется влиянием ошибок в передаче кодовых импульсов цифровых сигналов, принципиально имеющих место в нормально функционирующих цифровых линейных трактах многофункциональных цифровых систем передачи (ЦСП ) . Поэтому для контроля функционирования, настройки и оценки качества работы комплекса аппаратуры ЦСП и их отдельных составных частей требуется проводить объективные измерения и контроль интенсивности коэффициента) ошибок принимаемых цифровых сигналов.

Характерной особенностью высококачественной передачи по линиям связи телевизионных и телефонных сигналов цифровыми методами является то, что для передачи символов в отдельных разрядах кодовых комбинаций цифрового сигнала требуемый коэффициент ошибок является различным. Это обусловлено сильными корреляционными связями между мнговенными. значениями исходных аналоговых сигналов, связанными с информационной избыточностью.

Причем требуемое текущее значение коэффициента ошибок минимально для символа первого разряда и возрастает для символов последующих разрядов кодовых комбинаций цифровых сигналов.

Кроме того, цифровые линейные тракты ЦСП могут обладать неодинаковыми условиями для передачи различных кодовых комбинаций цифровых сигналов, вследствие чего возникают так называемые "трудные" комбинации> т.е. наиболее неблагоприятные для уз- 50 лов оборудования линейного цифрового тракта, Поэтому при статистических исследованиях цифровых линейных трайтов для выявления причин и характера ошибок требуются устройства, позволяющие с высокой точностью производить измерения текущих значений коэффициента ошибок символов в одном априорно выбранном разряде произволь2 ных кодовых комбинаций передаваемого. цифрового сигнала. Измеряемые в настоящее время средние (по множеству тактовых интервалов цифрового сигнала) значения коэффициента ошибок в выборках цифрового сигнала за регламентированный интервал времени не. характеризуют истиняые текущие значения коэффициента ошибок символов в различных разрядах кодовых комбинаций цифрового сигнала, передаваемого по линейному тракту.

Известно устройствО, которое содержит два параллельно соединенных идентичных демодулятора, сумматор по модулю два, цифровой делитель частоты на два, выход которого дает результат измерения, При этом мощность входного сигнала делится поровну между демодуляторами 1

Это устройство предназначено для контроля интенсивности ошибок по рабочему цифровому сигналу в процессе работы цифрового линейного тракта и не обеспечивает высокую точность измерений коэффициента ошибок, требуемую в ЦСП. . Известно также устройство, содержащее на передаче циклический кодер и шифратор, а на приеме - дешифратор и декодер, которое предусматривает специальное кодирование передаваемого цифрового сигнала в линейном трак. те ЦСП при помощи деления его на полином определенной формы (2 3.

Такое техническое решение при построении устройства для измерения коэффициента ошибок в ЦСП принципиально не может быть использовано, поскольку в современных многофункциональных ЦСП упомянутое кодирование цифрового сигнала в цифровых линейных трактах не применяется.

Известно также устройство для измерения коэффициента ошибок в цифровых системах передачи аналоговой информации, содержащее на передающей стороне генератор контрольно-испытательного сигнала, выход которого соединен с входом цифрового линейного тракта цифровой системы передачи, а на приемной стороне - последовательно соединенные анализатор ошибок, блок выбора вида ошибок, счетчик ошибок и цифровой индикатор, последовательно соединенные линию задержки контрольно-испытательного сигнала, распределитель и дешифратор, а также эталонный генератор, блок совпаде3 102.0998 4

25

40

50 ний, регулируемую линию задержки и блок выделения тактовой частоты, причем первый вход анализатора ошибок соединен с выходом цифрового линейного тракта и входом блока выделения тактовой частоты, первыи выход которого подключен к другому входу распределителя 3 1.

Данное устройство обладает низкой точностью измерений коэффициента оши. бок, поскольку обеспечивает измерение только средних значений коэффициента ошибок (no всем кодовым символам передаваемого цифрового сигнала) за определенный отрезок времени, а также отличается большой сложностью аппаратурной реализации, обуслов ленной необходимостью синхронизации контрольно-испытательного и эталонного сигналов.

Цель изобретения - повышение точности измерения коэффициента ошибок символов в ЦСП путем поразрядного измерения истинных текущих значений коэффициента ошибок символов в различных разрядах кодовых комбинаций цифровых сигналов.

Для достижения поставленной цели в устройство для измерения коэффициента ошибок в цифровых системах передачи аналоговой информации, содержащее на передающей стороне генератор контрольно-испытательного сигнала, выход которого .соединен с входом цифрового линейного тракта цифровой системы передачи, а на приемной стороне " последовател ьно соеди ненные анализатор ошибок, блок выбора вида ошибок, счетчик ошибок и цифровой индикатор, последовательно соединенные линию задержки контрольно-испытательного сигнала, распределитель и дешифратор, а также эталонный генератор, блок совпадений, регулируемую линию задеркжи и блок выделения тактовой частоты, причем первый вход анализатора ошибок соединен с выходом цифрового линейного тракта и входом блока выделения тактовой частоты, первый выход которого подключен к другому входу распределителя, введены регистр сдвига и блок управления, причем первый вход регистра сдвига соединен с первым входом анализатора ошибок, первый вход регистра сдвиra подключен к входу линии задержки контрольно-испытательного сигнала, другие выходы регистра сдвига соединены с дополнительными входами дешифратора, выход которого через последовательно соединенные эталонный ге- . нератор, блок совпадений и регулируемую линию задержки подключен к второ-. му входу анализатора ошибок, а первый выход блока выделения тактовой частоты. соединен с вторым входом регистра сдвига, второй выход - с вто» рым входом блока совпадений и третий выход - через блок управления с ето" рым входом счетчика ошибок.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства для измерения коэффициента ошибок; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства при передаче контрольноиспытательного сигнала, например, в виде периодически повторяющейся через N тактовых интервалов 9-рязрядной кодовой комбинации типа

110100111, произвольно выбранной из

51I возможных.

Устройство содержит генератор 1 контрольно-испытательного сигнала, анализатор 2 ошибок, блок 3 выбора вида ошибок, счетчик 4 ошибок, цифровой индикатор 5, регистр 6 сдвига, линию 7 задержки контрольно-испыта« тельного сигнала> распределитель 8, 30 дешифратор 9, эталонный генератор 10 блок 11 совпадений, регулируемую линию 12 задержки, блок 13 выделения тактовой частоты, блок 14 управления, подключенный через блок 13 к выходу цифрового линейного тракта 15 ЦСП.

Устройство работает следующим образом.

Контрольно-испытательный цифровой сигнал фиг. 2 ot) с выхода генератора 1 подается на вход цифрового линейного тракта 15 ЦСП, с выхода которого поступает на первый вход ана" лизатора 2 ошибок. На второй вход анализатора 2 ошибок одновременно подается периодическая последователь«

ыость импульсов, совпадающих по времени с символами отдельных разрядов кодовых комбинаций контрольного цифрового сигнала ° На выходе анализа" тора 2 ошибок формируется сигнал на,личия несовпадения (при передаче кодового символа "!") или сигнал наличия совпадения lпри передаче кодового символа "0"j. Применение блока 3 выбора вида ошибок позволяет измерять отдельно ошибки типа "1" — ь"0 и "0" — ."1". Выявленные ошибки кодовых символов подсчитываются счетчи020998

3 1 ком 4. управление счетчиком 4 ошибок, (установка и фиксация моменгов отсчета начала и конца заданного интервала времени измерений, подготовка объема памяти для каждого цикла измерений и т.п.) производится с помощью блока 14 управления. Цифровой индикатор 5 с диапазоном измерения коэффициента ошибок в пределах

10 -10 " имеет три десятичных раз- . ряда.

Формирование эталонных периодических импульсных последовательностей, синхронных и синфазных с контрольным цифровым сигналом, на втором входе анализатора 2 ошибок произво-. дится непосредственно из контрольно" го цифрового сигнала, который пред" ставляет собой периодическую последовательность и"разрядных кодовых комбинаций, следующих с частотой

Г /2n, где f> - номинальное значение тактовой частоты контрольного цифрового сигнала. Для этого контрольный цифровой сигнал с выхода цифрового линейного тракта 15 ЦСП поступает на первый вход первого и-разрядного ре" гистра 6 сдвига, который через линию

7 задержки соединен с первым входом распределителя 8. Линия 7 задержки сдвигает контрольный цифровой сигнал на интервал времени nT g (т.е. на дли" тельность и-разрядной кодовой комбинации контрольного цифрового сигнала), где Т - длительность детерминированного тактового интервала контрольного цифрового сигнала с тактовой частотой f. o. 8 результате кодовые символы на соответствующих разрядных выходах регистра 6 сдвига и распределителя 8 должны совпадать (в случае отсутствия ошибок символов в соседних кодовых комбинациях). В случае совпадения соответствующих символов на всех и-разрядных выходах регистра 6 сдвига и распределителя

8 на выходе дешифратора 9 формируется периодическая импульсная последовательность с частотой /2п (фиг. 2 ь ). Формирование импульсов этой последовательности дешифратором 9 производится в детерминированные тактовые интервалы времени, непосредственно следующие за п-разрядными кодовыми комбинациями контрольного цифрового сигнала. Последующее формирование периодической импульсной последовательности с частотой

Г /n производится с помощью синхро" низируемого по фазе эталонного генератора 10. ймпульсы этой последова" тельности на выходе Эталонного гене ратора 10 (фиг. 2 ) по временному

5 положению соответствуют сиволам первого разряда и-разрядных кодовых комбинаций. После точной нормализации этих импульсов по временному положе" нию в блоке 11 совпадений (фиг. 2 ъ

10 через регулируемую линию 12 задержки они поступают на второй вход анализатора 2 ошибок. Причем линия 12 задержки имеет ступенчатое регулирование задержки (общее число ступеней

l5 равно n-l), обеспечивая тем самым формирование сетки эталонных импульсных последовательностей с частотой

f /n соответствующих всем символам и разрядов комбинаций контрольного

20 цифрового сигнала (фиг, 2с -н), Применение в предлагаемом устройстве синхронизируемого Ilo фазе эталонного генератора 10 позволяет производить формирование синхронной и

25 синфазной эталонной .последова ельнос. ти импульсов с частотой f /n на втоо ром входе анализатора 2 ошибок даве при возникновении ошибок. символов в соседних кодовых комбинациях конт50 рольного цифрового сигнала. Для этой цели.в устройстве целесообразно использовать рециркуляционный импульсный эталонный генератор с запаздывающей обратной связью, который имеет время удержания фазовой синхронизации не менее 300 Т . Для осуществления .тактовой синхронизации отдельных блоков устройства на вход блока 13 выделения тактовой частоты поступает контрольный цифровой сигнал (фиг. 2с ) а с трех выходов блока 13 выделения снимаются периодические тактовые последовательности импульсов (фиг, 2 >), которые подаются на вторые входы регистра 6 сдвига и распределителя

8, на второй вход блока 11 совпадений и на вход блока 14 управления, Применение предлагаемого устройства для измерения коэффициента ошибок в процессе настройки, технической

50 .

Ф эксплуатации и нормирования электрических параметров аппаратуры ЦСП позволяет повысить качественные показатели цифровой передачи по линиям связи различных видов аналоговой ин55 формации. 8 частности, при применении описанного устройства может быть наиболее эффективно произведена оптимальная регулировка схем оконе- ной

7 1020998 8 аппаратуры цифрового телевидения и - ния коэффициента ошибок с помощьа схем линейных регенерационных усили- предлагаемого устройства по сравнетелей.для передачи цифровых телеви- нию с прототипом достигает двух десязионных сигналов.. тичных порядков.

При этом экспериментально было . 5 Таким образом, предлагаемое устполучено, что поразрядное измерение ройство для измерения текущих эначв текущего коэффициента ошибок с помо- ний коэффициента ошибок повышает точ.щыо предлагаемого устройства сущест- ность (качества) измерений параиетвенно повышает .точность измерений. ров цифровых сигналов и, аледоватегьНапример, для цифровой телевизионной 0 но, эф@ектианасть функционирования передачи повьвение точности измере" многофункциональных ЦСП с целом.

4)ий t

Э а к Ф и

Составитель Б. Гальцов

Р актор C. Пекарь Техред Т.фанта Ко ректорВ. Ги няк аказ 921 50 Тиращ 77 одписное .

ВНИИПИ Государственного .комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Иосква 3-35 Ра шская наб. д. 4/5 .