Устройство для контроля качества канала связи

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА КАНАЛА СВЯЗИ, содержащее входной Детектор, выход которого через пороговые блоки соединен с входами блоков квантования, a также коммутатор, первый выход которого соединен с входом основного счетчика a второй выход - с входом дополнительного счетчика, отличающ е ее я тем, что, с целью повышения точности контроля путем оценKW памяти канала связи, в него введены два элемента ИЛИ, п-разрядный регистр сдвига, основной элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ и п дополнительных элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ, генератор импульсов, распределитель импульсов , счетчик времени анализа, дешифратор , п трехвходовых элементой И и делитель частоты, при этом выход первого блока квантования соединен с .первым входом основного элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, выходы второго и третьего блоков квантования соединены через первый элемент ИЛИ с вторым входом ОСНОВНОГО элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ выход которого подключен к входу регистра сдвига и к первым входам дополнительных элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ BTO|%ie входы которых соединены с соответствующими выходами регистра сдвига, обхода дополнительных элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ подключены к первым входам соответствующих трехвходовых элементов И, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов, a третьи входы трехвходовых элементов И соединены с соответствующими W) выходами дешифратора, входы которого соединены с выходами счетчика времени анализа, a последний выход дешиф- . ратора подключен к входу Останов о генератора импульсов, выход которого соединен с входом распределителя импульсов, последний выход распределителя импульсов соединен с «ходом j оо сд счетчика времени анализа, выходы трехвходовых элементов И подключены : 00 iko входам второго элемента ИЛИ, выход которого через делитель частоты соединен с информационным входом коммутатора , управляющий вход которого подключен к выходу дополнительного счетчика. г

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК ае «и

З НО4В /6,. 1.

1 С !

Ы "р !, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ч

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛ*М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ1 9 (21) 3222214/18-09 (22) 24.12.80 (46) 15.08,83. Бюл. М 30 (72) В.В.Широков (53) 621 3.95. 664(088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 531291, кл. Í 04 В 3/46, 1976.

2, Авторское, свидетельство СССР

N 543160, (л. H 04 L 1/00, 1977 (прототип) .

Ф (54) {57) уСТРойство дЛЯ КОНТРОЛЯ

КАЧЕСТВА КАНАЛА СВЯЗИ, содержащее входной детектор, выход которого через пороговые блоки соединен с входами блоков квантования, а также коммутатор, первый выход которого соединен с входом основного счетчика а второй выход - с входом дополнительного счетчика, о т л и ч а ю .щ е е еятем,,что,,с целью повышения точности контроля путем оценê9 памяти канала связи, в него введены два элемента ИЛИ, и-разрядный регистр сдвига, основной элемент

РАВНОЗНАЧНОСТЬ и и дополнительных элементов PAВНОЗНАЧНОСТЬ, генератор импульсов, распределитель импульсов, счетчик времени анализа, дешифратор и трехвходовых элементов И и делитель частоты, при этом выход первого блока квантования соединен с .первым входом основного элемента

РАВНОЗНАЧНОСТЬ, выходы .второго и третьего блоков квантования соединены через первый элемент ИЛИ с вторым âõî. дом основного элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ выход которого подключен к входу регистра сдвига и к первым входам дополнительных элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ вторые входы которых соединены с соответствующими выходами регистра сдвига, выходы дополнительных элемен. тов РАВНОЗНАЧНОСТЬ подключены к первым входам соответствующих трехвходовых элементов И, вторые входы которых соединены с соответсТвующими выходами распределителя импульсов, а третьи входы трехвходовых элемен- с тов И соединены с соответствующими выходами дешибратора, входы которого соединены с выходами счетчика времени анализа, а последний выход дешиф- . ратора подключен к входу "Останов" генератора импульсов, выход которого соединен с входом распределителя импульсов, последний выход распределителя импульсов соединен с входом > счетчика времени анализа, выходы трехвходовых элементов И подключены, ко входам второго элемента ИЛИ, выход которого через делитель частоты соединен с информационным входом ком. мутатора, управляющий вход которого подключен к выходу дополнительного счетчика.

t 1035

Изобретение относится к технике, связи, может использоваться при оцен ке сосгояния канала связи по времени корреляции уровня помехи, характеризующего память канале, в адаптивных системах передачи информации, работающих без предварительного знания ::. указанного параметра, или s условиях, когда этот параметр меняется случайным образом.

Известно устройство для контроля дискретных каналов, содержащее корреляционный приемник, управляющие выходы которого через спусковые схемы, схемы совпадения, соединенные с входа-15 ми элемента ИЛИ, и счетчики подключены к входам схемы сравнения, выход которой через интегратор подключен к управляющим входам спусковых схем, а также решающий узел, дополнитель" ные схему совпадения, спусковую схему и двухполупериодннй детектор, при этом соответствующий выход корреляционного приемника через последовательно соединенные двухполупери- д5 одный детектор, дополнительные спусковую схему и схему совпадения подк ключен ко входу решающего узла, а к управляющим входам дополнительных спусковой схемы и схемы совпадения подключены соответственно выходы интегратора и элемента ИЛИ f1).

Недостатком этого устройства яв" ляется невыоская точность контроля из-за невозможности. оценки памяти канала связи.

Р

° Наиболее близким к предлагаемому является устройство для контроля качества канала связи, содержащее входной детектор, выход которого

40 через пороговые блоки соединен с входами блоков квантования, а также коммутатор, первый выход которого соединен с входом основного счетчика, а второй выход - с входом дополнительного счетчика (2 ).

45 Однако точность контроля качества канала связи данным устройством низкая, так как суммарная длительность провалов входного процесса за установленные пороги не является интегральной, поскольку каждое значение длительности провалов есть лишь выборка случайного процесса, которая имеет черезвычайно большую дисперсию, для снижения дисперсии (т.е, повышения точности), необходима- статистическая обработка большого числа выборок, что приводит к недопустимо

810 3 большому времени анализа в случае выхода длительности провалов за все пороги суммирования, Устройство не позволяет извлечь полезную информа" цию, содержащуюся в значениях длительностей провалов за каждый nopor

- в отдельности; кроме того, решение о том, что провалы вызваны тольяо действием помех, основывается на решении о наличии или .отсутствии сигнала, которое само по себе является вероятностным и может быть принято с ошибкой, вероятность которой рас.тет с ростом уровня помех.

Цель изобретения - повышение точ ности контроля путем оценки памяти канала связи.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля качества канала связи, содержащее входной детектор, выход которого че. рез пороговые блоки соединен с входами блоков квантования, а также ком. мутатор, первый выход которого соединен с входом основного счетчика, а второй выход - с входом дополнительного счетчика, введены два элемента ИЛИ, и разрядный регистр сдви" га, основной элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ и и дополнительных элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ, генератор импульсов, распределитель импульсов, счетчик времени анализа, дешифратор, и трехвходовых элементов И и делитель частоты, при этом выход первого блока квантования соединен с первым входом основного элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ выходы второго и третьего блоков квантования соединены через первый элемент ИЛИ с вторым входом основного элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход которого подключен к входу регистра сдвига и к первым входам.дополнитель ных элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами регистра сдвига, выходы дополнительных элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ подключены к первым входам соответствующих трехвходовых элементов И, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов, а третьи входы трехвходовых элементов И соединены с соответствующими выходами де" шифратора, входы которого соединены с выходами счетчика времени анализа а последний выход дешифратора подключен к входу Останов" генератора импульсов, выход которого соединен с

1035810

3 входом распределителя импульсов, последний выход распределителя импуль. сов соединен с входом счетчика времени анализа, выходы трехвходовых элементов И подключены ко входам вто. рого элемента ИЛИ, выход которого через делитель частоты соединен с информационным входом коммутатора, управляющий вход которого подключен к выходу дополнительного счетчика, 10 .На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для

Ф контроля качества канала связи.

Устройство для контроля качества канала связи содержит входной детектор l, пороговые блоки 2>, 2 и

2 3, блоки 3„, 32 и 3 > квантования, элементы ч и 5 ЙЛИ, и-разрядный регистр сдвига 6, основной элемент

7 РАВНОЗНАЧНОСТЬ, и дополнительных элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 81, 8,... 8 и генератор 9 импульсов, расйределитель

10 импульсов, счетчик 11 времени анализа, дешифратор 12, трехвходо" вые элементы 131, 132...,,13г1 И, де" литель 14 частоты, коммутатор 15, основной счетчик 16, дополнительный счетчик 17, вентили 18 и 19, триггер 20.

Устройство для контроля качества канала связи работает следующим образом, В исходном состоянии счетчик 11 обнулен, триггер 20 находится в состэянии "0" (на втором выходе "1"), в основном счетчике 16 записана

35 дополнительный счетчик 17 обнулен.

Работа устройства начинается по сигналу, поступающему на вход "Запуск" генератора 9. По этому сигналу на

40 выходе генератора 9 появляются импульсы, Период Т„ следования импульсов связан с длительностью Т сигнала соотношением 1 =п Г, (} . 45 где n - -число разрядов распределителя 10, В то же время на выходе входного де.тектора 1 появляются отсчеты 2, со- 50 ответствующие суммарному значению сигнала и помехи, т.е.

Z =V+), (2} где Ч - Значение сигнальной составля- 55 ющей на выходе детектора 1, 1/=+О, если передавалась 1", и

1 - значение шумовой составляющей на выходе входного детектора 1.

В пороговом блоке 2 значение отсчета сравнивается с.нулевым порогом, т,е. О„ „ О, где U „- порог первого порогового блока 21. Если 2Ъ О, то на выходе блока З„квантования сигнал "1" длительностью, равной Т,, если Z C0, то на выходе блока 31 кван» тования ничего не появляется. В поро" говом блоке 2 значение отсчета Z сравнивается с ненулевым порогом Un (например, О О). Если 2 7, О„ то на вывода блока 3а квантования боявля- . ется импульс длительностью, равной

Тс, если Z (Оп,то на выходе блока 3 квантования ничего не появляется, В пороговом блоке 2 значение отсчета 2 сравнивается с ненулевым порогом О„ (например, О у-U) . Если

Z.(О, то на выходе олока 3 5 квантопз вания появляется импульс длительностью Тс, если .Z > U„>,To на выходе блока 3 квантования ничего не по3 является. Все появляющиеся импульсы синхронизированы сигналами, поступающими на дополнительные . входы блоков 3, 32 и 3 квантования, сиг11 налы синхронизации поступают с периб одом Т-. Если передается сигнал "1", с то появляется импульс.на выходе бло" ка 3 квантования, а уровень помехи (> О, если превышен, порог U т.е, если появился сигнал на выходе= блока

3 2 квантования. Сигнал с выхода блока 3 квантования поступает на вход элемента 7, на второй вход которого через элемент Й ИЛИ поступает сигнал с блока 32 квантования. Сигнал с выхода элемента 4 ИЛИ через основной элемент 7.РАВНОЗНАЧНОСТЬ и регистр 6 сдвига поступает на входы и дополнительных элементов РАВНОЗНАЧ

НОСТЬ 8„,82,...,8 . Если передается сигнал "0", то на выходе блока 3 1 квантования импульс не появляется,а уровень помехи < О, если не превй" шен порог U т,е. если не появился пу сигнал на выходе блока 3 квантова ниЯ. Если. пеРедаетсЯ "1нв то УРовень помехи $ (0, если не превышен порог Un блока 32 квантования, импульс на выходе основного элемента 7

РАВНОЗНАЧНОСТЬ в этом случае не появляется. Если передается "О", то уровень помехи (О, если не превышен порог Un блока 3 квантования, п5 импульс на выходе элемента 7 в этом

1035810 4 на выходе элемента 7 и сигнала на выходе i-го разряда регистра 8 сдвига, появляется тот или иной сигнал на выходе i-го дополнительного эле5 { мента .8 РАВНОЗНАЧНОСТЬ (11,n).

В таблице представлены. состояния

1-го элемента 8 РАВНОЗНАЧНОСТЬ.

Выход i-ro разряда регистра сдвига 6, второй вход эле- мента,8

Выход элемента 8

И и/п Выход элемен" та 7 первый вход элемента 9

"0",f(») Со "-0", (»-1Т,)<О К,. (»)-1

1!Он ((») (0 ol0II (»» 1Т ) y0 k (» ) «»О

"1", ((» } > 0 "0", ((»- ir )(О k, (») =0

"1" (») Р0 "1", (»- т,)>0 k (»)-1

Как видно из таблицы, элемент

8 РАВНОЗНАЧНОСТЬ при таком рассмот- 25 рении выполняет функцию перемножения двух сигналов с учетом знаков, т.е,:

Распределитель 10 импульсов осу" ществляет стробирование сигналов с выходов элементов 8„-8„ РАВНОЗНАЧНОСТЬ, необходимое для "разноса" их, .во времени при поступлении на вход

;делителя 14 частоты стробированные сигналы появляются на выходах we" ментов 13 -13„ И, проходят через эле. мент 5 ИЛИ и поступают на вход делителя 14 частот. Одновременно распре" делитель 10 импульсов выполняет роль. делителя l4 частоты следования импульсов, поступающих с выхода генератора 9 импульсов, на и; таким образом, период следования импульсов, поступающих на вход счетчика

11, равен Т

Объем счетчика 11 равен N+n,ãäå

N - -число импульсов сигнала, на которых производится оценка памяти канала. Значения N и и должны выбираться исходя из некоторых апри" орных сведений о возможных значениях памяти канала. Число и должно выбираться таким, чтобы величина

q.Т примерно равнялась максимально возможному значению времени корреляции канала. Число М выбирается с

5 случае также не появляется, Таким образом, если на выходе элемента 7 появляется импульс, то знак помехи

"+", т,е, f >О, если.на выходе элемента 7 нет импульса, то знак помехи "-", т.е..f.< О. В зависимости от появления того или иного сигнала учетом скорости изменения времени корреляции так, чтобы эа время МТ время корреляции менялось так мало, что этим изменением можно пренебречь при оценке. Дешифратор 12 выявляет состояния счетчика 11 с номерами

М+1, М+2...,,N+n. При последовательном появлении сигналов на выходах дешифратора 12 последовательно запираются элементы 13 -13 и остаютт ся запертыми до конца цикла работы устройства. Сумма S числа импульсов появившихся на выходе блока 13п И (S„.U/1=1,ï) в течение М тактов (с

i-ro по (М+1)-й), является оценкой значения корреляционной функции процесса F {») при значениях сдвига, равного i Т, так как (т ) f((i+4)7 )+f(27 ) $((i+2)T+...

„+1(мт,) (i+N) T ) ()

Слагаемые в выражении (4} с отрицательным знаком с учетом таблицы равны нулю. Так как при определении корреляционной функции слагаемые с отрицательными знаками должны вычитаться то а (т, ) = цв,.)=-„(в,.-(N- в,.)) = — „ - 1, щ где S - число слагаемых с положиt тельным знаком;

М - общее число слагаемых;

N-S. - число слагаемых с отрица1 тельным знаком.

7 1035810 В

Коэффициент деления делителя 14 ча- ном состоянии в нем была записана стоты равен И/2. Поэтому. общее чис" "1", равно

I ло импульсов, появившихся на выходе и+1= — !-1 + 2 +...+ ж„ аэ, 4 В=4© + 2 -- п} "= И" -Я -+-23

+ n (ц Слагаемое — - - 1 в соответствии ц Л. с выражением (5) равно значению юрг фа Ь„ +Ь +...Ьп- общее число импУль- 10 РелЯционной фУнкции Е(1Тс). Очевидсов, появившихся на . но, что оценка дисперсии процесса выходе .элемента f(t) pasHa

-1epase h импульсов с выхода дели"

Э = Р(О)=й/й» 1 {,9 f теля 14 частоты через открытый вен" 15 . Таким образом, в .счетчике 16 потиль 1Я поступают на дополнительный сле окончания анализа будет записа. счетчик 17. После этого появляется но число сигнал на выходе дополнительного

Ъ счетчика 17, оо которому триггер 20 . 3=9+@(То)тр(2То)+...ар(оТ ), (тр! устанавливается в состояние "!не По что соответствует нормированному знаэтому сигналу вентиль 18 закрываетчению оценки времени корреляции ся, а вентиль 19 открывается, ОстальР к/Т . Анализ заканчивается тогда, ные импульсы с выхода делителя 14 когда по сигналу с последнего выхода частоты поступают на вход основнодешифратора 12 останавливается гене го счетчика 16. Общее число импульсов, у поступивших на вход основного счетратор 9 импульсов.

Таким образом,. предложенное устрой чуха 16, равно

1 ство имеет точность контроля выше, чем в прототипе, не менее, чем в два )) " g "-+ ф "- раза и, кроме того, точность возраста° ° ет с увелйчением времени анализа

-1 + !,! 1 +...+ 1 р) быстрее, чем в прототипе, алгоритм

М И " И определения времени корреляции не меЧисло импульсов, записанных в счет- няется при изменении вида коррелячике 16 с учетом того, что в исход- ционной функции.

ВНИИПИ Заказ 5856/60

Тираж 677 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул. Проектная,4