Устройство для определения нелинейных искажений канала связи

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ КАНАЛА СВЯЗИ, содержащее первый анализатор спектра, генератор сигналов и регистратор искажений , отличающееся тем, что, с целью исключения перерывов связи при измерениях в рабочем канале связи, в него введены интегратор опорного сигнала, первый триггер Шмидта и последовательно соединенные синхронизатор, первый блок памяти, усилитель-ограничитель, детектор , второй триггер Шмидта, первый элемент И, триггер, второй блок памяти, второй усилитель-ограничитель , второй анализатор спектра, третий элемент И, интегратор, регулируег ый усилитель, выход которого подключен к второму входу второго элемента И, выход которого подключен к первому входу регистратора искажений , второй вход которого соединен с выходом триггера, а третий вход регистратора искажений соединен с управляющим входом триггера, первым входом интегратора опорного сигнала, вторым входом интегратора и другим выходом синхронизатора, выход которого соединен с входом вторюго блока памяти, выход первого элемента И соединен с вторым входом третьего элеi мента И и вторым входом интегратора опорного сигнала, выход которого под ключей к управляющему входу регулируемого усилителя, причем выход первого усилителя-ограничителя через последовательно соединенные первый | анализатор спектра и первый триггер с йКчидта подключен к второму входу первого элемента И. 00 4;: ф

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3(5D H 04 B 3 46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ"

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЪСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3478559/18-09 (22) 23.07.82 (46) 07.04.84. Бюл.У 13 (72) Е.М.Рудый (53) 621.396.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 4343300, кл G 01 R 23/16, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

9 90158, кл. H 04 В 3/46, 1950 (прототип). (54)(57) УСТРОРСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

НЕЛИНЕИНЦХ ИСКАЖЕНИЯ КАНАЛА СВЯЗИ, содержащее первый анализатор спектра, генератор сигналов и регистратор искажений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью исключения перерывов связи при измерениях в рабочем канале связи, в него введены интегратор опорного сигнала, первый триггер Шмидта и последовательно соединенные синхронизатор, первый блок памяти, усилитель-ограничитель, детектор, второй триггер Шмидта, первый элемент И, триггер, второй блок памяти, второй усилитель-ограничитель, второй анализатор спектра, третий элемент И, интегратор, регулируеьый усилитель, выход которого подключен к второму входу второго элемента И, выход которого подключен к первому входу регистратора искажений, второй вход которого соединен с выходом триггера, а третий вход регистратора искажений соединен с управляющим входом триггера, первым входом интегратора опорного сигнала, вторым входом интегратора и другим выходом синхронизатора, выход которого соединен с входом второго блока памяти, выход первого элемента И соединен с вторым входом третьего элемента И и вторым входом интегратора

O опорного сигнала, выход которого под ключен к управляющему входу регулиру емого усилителя, причем выход первого усилителя-ограничителя через последовательно соединенные первый анализатор спектра и первый триггер Я

Шмидта подключен к второму входу первого элемента И.

10849

Изобретение относится к технике связи и радиовещания и может быть ис. пользовано при контроле каналов связи и радиовещания.

Известно устройство для измерения нелинейных искажений объекта исследования, содержащее генератор сигналов эталонной частоты, выделитель гармоник сигналов эталонной частоты, блок анализа нелинейных искажений. Нелинейные искажения оценивают по гармо- I0 никам сигналов эталонной частоты, которые обнаружены на выходе объекта исследования (1).

Однако это устройство не позволяет проводить измерения с помощью реаль- ных вещательных сигналов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является.уст ройство, содержащее анализатор спектра, генератор сигналов н регистра- тор искажений.

Такое устройство используют для оценки нелинейных искажений реальных сигналов, передаваемых по каналу связи. С помощью полосового заграждающе-2 го фильтра нз спектра реального сигнала удаляются сигналы в определенной полосе частот. На приемном конце канала связи о нелинейности судят по гармоникам и комбинационным частотам, которые обнаружены в той полосе частот, з которой с помощью заграждающего фильтра при передаче удален реальный сигнал .канала связи (23.

Однако при использовании известного устройства информация, передаваемая в канал связи, искажается, поскольку определенная область частот информационного сигнала в канал не подается.

Бель изобретения — исключение пе- 40 рерывов связи при измерениях в рабочем канале связи.

Поставленная цель достигается тем, что з устройство для определения нелинейных искажений канала связи, содержащее первый анализатор спектра, генератор сигналов и регистратор искажений, введены интегратор опорного сигнала, первый триггер Шмидта н последовательно соединенные синхронизатор, первый блок памяти, усилитель-ограничитель, детектор, второй триггер Шмидта, первый элемент

И, триггер, второй блок памяти,второй усилитель-ограничитель, второй анализатор спектра, третий элемент

И, интегратор, регулируемый усилитель, выход которого подключен к второму входу второго элемента И, выход которого подключен к первому входу регистратора искажений, второй 60 вход которого соединен с выходом триггера, а третий вход регистратора искажений соединен с управляющим

Входом триггера, первым входом интегратора опорного сигнала, вторым входом интегратора и другим выходом синхронизатора, выход которого соединен с входом второго блока памяти, 1 выход первого элемента И соединен с вторым входом третьего элемента И и вторым входом интегратора опорного сигнала, выход которого подключен к управляющему входу регулируемого усилителя, причем выход первого усилителя-ограничителя через последовательно соединенные первый анализатор спектра и первый триггер Шмидта подключен к второму входу первого элемента. И.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства для определения нелинейных искажений канала связи, на фиг.2 — спектры сигналов, на фиг.3 — напряжения на элементах устройства.

Устройство содержит первый блок 1 памяти, усилитель-ограничитель 2, первый анализатор 3 спектра первый триггер 4 Шмидта, первый элемент И 5, детектор б, второй триггер 7 Шмидта, триггер 8, регистратор 9 искажений, второй блок 10 памяти, второй усилитель-ограничитель 11, второй анализатор 12 спектра, второй элемент И

13, интегратор 14, интегратор 15 опорного сигнала, регулируеьый усилитель

16, третий элемент И 1 7, синхронизатор 18.

Предлагаемое устройство позволяет измерять нелинейные искажения с помощью информационных сигналов, которые создаются звукам речи одного человека или одного музыкального инструмента,.для передачи которых предназначен канал связи. При этом сигнал, подаваемый в канал связи, используют в качестве эталонного.

Сравнивая эталонный сигнал и сигнал, прошедший по каналу связи, определяют величину нелинейных искажений в канале св4зн.

Спектр речи и колебаний многих музыкальных инструментов имеет резко выраженный линейчатый характер, т.е. основная часть энергии колебаний сосредоточена в узких полосах частот.

Предлагаемое устройство автоматически выделяет временные интервалы, в течение которых определенная область частот информационного сигнала или сильно подавлена, или вообще отсутствует.Нелинейные искажения при этом оцениваются по наличию продуктов нелинейных искажений в этой области частот на приемном конце канала связи.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В качестве блоков памяти могут использоваться магнитофоны. В этом случае в блоке 1 памяти (магнитофон) устанавливают ленту с записью эталонного сигнала, т.е. информационного

1084997 сигнала, записанного на передающей стороне канала связи. На магнитофоне

10 устанавливают ленту с записью тех же информационных сигналов на приемной стороне канала связи. С помощью синхронизатора 18 осуществляют син- 5 хронное воспроизведение сигналов магнитофонами °

Регулировками выходных сигналов магнитофонов добиваются того, что на входы усилителей-ограничителей 2 . >0 и 11 поступают сигналы больше номинальных. В этом случае с выходов усилителей-ограничителей 2 и 11 на анализаторы 3 и 12 спектра поступают практически постоянные уровни сигна- 15 лов, что обеспечивает возможность проведения измерений в каналах с переменным коэффициентом передачи.

Уровни выходных сигналов усилителейограничителей 2 и 11 выбирают одинаковыми ..

На фиг.2а,б показаны спектры эталонного сигнала U и сигнала на приемной стороне канала связи Пе,„, которые используются для оценки нелинейных искажений канала связи, выходные номинальные сигналы усилителей-ограничителей. у эталонного сигнала (фиг.2а,б) в полосе йf спектральные составляющие отсутствуют. В этой же полосе в спектре сиг- 30 нала, прошедшего канал связи, есть частотные составляющие (гармоники, комбинационные частоты), обусловленные нелинейностью канала связи. Эти продукты нелинейных преобразований 35 поступают на вход элемента И 13. Полоса фильтра анализатора 12 спектра выбирается уже, чем полоса фильтра анализатора 3 спектра с целью уменьшения влияния неидеальности 40 частотных характеристик фильтров на результат измерений.

С выхода анализатора 3 спектра эталонный сигнал поступает на триггер 4, который подает разрешающий потенциал на первый элемент И 5 в том случае, когда в полосе hf> анализатора 3 спектра сигналы или отсутствуют, или ниже определенного порогового уровня. Йороговый уровень выбирается, исходя из уровня шумов в ка- 50 нале связи и минимальной величины продуктов нелинейных искажений, которые необходимо оценивать с помощью предлагаемого устройства.

Кроме того, эталонный сигнал с 55 выхода усилителя ограничителя 2 по; ступает на детектор 6 и второй триггер 7 Шмидта, который подает разрешающий потенциал на первый элемент

И 5 только в том случае, когда на выходе усилителя-ограничителя 2 выход ные сигналы достигают номинальной величины.

Разрешающий потенциал на выходе первого элемента И 5 появляется толь. ко в те интервалы времени, когда сигнал на выходе усилителя-ограннчителя 2 достигает номинального уровня, а в полосе фильтра анализатора 3 спектра сигнал отсутствует. Таким образом, введенные блоки (1-7) позволяют производить автоматический отбор временных интервалов пригодных для измерения величины нелинейных искажений.

Анализатор 12 спектра и элемент

И 13 выделяют сигнал, пропорциональный продуктам нелинейных искажений, который поступает на интегратор 14, интегрирующий сигнал в течение времени Т (фиг.3а,б) Uä — напряжение на выходе элемента H 13, П„ — напряжение на выходе, интегратора 14.По истечении интервала времени Т сигнал с выхода интегратора 14 по команде синхронизатора 18 поступает на вход регулируемого усилителя 16.

Чтобы сигнал на выходе усилителя 16 зависел только от величины продуктов нелинейных искажений и мало изменялся при изменении времени усреднения, разрешающий сигнал с первого элемента И 5, длительность которого равна длительности времени усреднения продуктов нелинейных искажений, поступает на интегратор 15 опорного сигнала (фиг.3в),U„ — напряжение на выходе интегратора 15. Интегратор 15 линейно уменьшает коэффициент передачи регулируемого усилителя 16.

Таким образом, на выходе регулируемого усилителя 16 сигнал пропорционален величине продуктов нелиней.ности в полосе ь анализатора 12 спектра и не зависит от изменения продолжительности времени их усреднения.

С выхода регулируемого усилителя

16 сигнал через элемент И 17 поступает на регистратор 9 искажений,который регистрирует искажения при наличин сигнала на выходе триггера 8 с раздельным запуском. Триггер 8 запускается разрешакщим потенциалом на

1 выходе первого элемента И 5. После фиксации величины нелинейных искажений регистратором 9 импульсы, зырабатываеьые синхронизатором 18, обнуляют интегратор 14 и интегратор 15 и возвращают триггер 8 в исходное состояние.

В предлагаемом устройстве можно испольэовать анализаторы одновремен.— ного действия (параллельные анализаторы). В этом случае к каждому выходу анализатора 3 спектра подключается триггер 4 и элемент И 5, триггер

8, а к каждому выходу анализатора

12 спектра подключаются элементы

И 13, интеграторы 14, регулируемые усилители 16, элементы И 17.

1084997

Фиг. 1 фее. J

Составитель В.Савинкин

Редактор Н.Бобкова Техред С.Мигунова Корректор Л. Пилипенко

Заказ 2037/54 Тираж 635 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4