Способ измерения характеристики группового времени замедления и амплитудно-частотной характеристики канала связи
Изобретение относится к электросвязи и обеспечивает повышение точности измерения. На передаче формируется периодический многочастотный измерительный сигнал (ИС) с кратными частотами, известными амплитудами и фазовыми сдвигами составляющих. На приеме выделяют нуль-переходы ИС и измеряют его средний период, кратным которому выбирают частоту дискретизации и интервал измерений. На каждом периоде ИС сдвигают фазу частоты дискретизации, а отсчеты запоминают в виде очередного столбца параметрической матрицы, по строкам которой восстанавливают ИС и определяют амплитуду и временной сдвиг каждой частотной составляющей ИС, что позволяет определить х-ку группового времени замедления и амплитудно-частотную х-ку каналов связи. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4475118/24-09 (22) 08,08,88 (46) 07.10,90,Бюл, М 37 (72) А.Д.Зорьев (53) 621.317.757(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР М 1305880, кл, Н 04 B 3/46, 1985. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУППОВОГО ВРЕМЕНИ ЗАМЕД- ЛЕНИЯ И АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАНАЛА СВЯЗИ (57) Изобретение относится к электросвязи и обеспечивает повышение точности измерения, На передаче формируется периодический многочастотный измерительный Изобретение относится к алектросвязи и может быть использовано для быстрого измерения частотных характеристик линейных, групповых. трактов и каналов тональной частоты. Цель изобретения — повышение точно- сти измерения. На фиг.1 приведены временные диаг-раммы отдельных операций предлагаемого способа; на фиг.2 — структурная электрическая схема устройства для реализации предлагаемого способа. Устройство для измерения характеристики группового времени замедления (ГВЗ) и амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) канала связи содержит блок 1 согласования, управляемый сдвиговый регистр 2, генератор 3 тактовых импульсов, генератор 4 многочастотного периодического сигнала, формирователь 5 нуль-переходов, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 6, таймер 7, блок 8 приоритетного Ж, 1598183 А1 сигнал (ИС) с кратными частотами, известными амплитудами и фазовыми сдвигами составляющих. На приеме выделяют нульпереходы ИС и измеряют его средний период, кратным которому выбирают частоту дискретизации и интервал измерений. На каждом периоде ИС сдвигают фазу частоты дискретизации, а отсчеты запоминают в виде очередного столбца параметрической матрицы, по строкам которой восстанавливают ИС и определяют амплитуду и временной сдвиг каждой частотной составляющей ИС, что позволяет определить х-ку группового времени замедления и амплитудно-частотную х-ку каналов связи. 2 ил, прерывания, микропроцессорную систему (МПС) 9 и дисплей 10, Сущность .способа заключается в том, что на вход канала связи подается периодический многочастотный измерительный сигнал (фиг.1а) с кратными частотами (частоты кратны 100 Гц), Период многочастотного сигнала на передаче постоянен и равен 0,01 с (что соответствует частоте 100 Гц), кратен всем измеряемым частотам в полосе канала связи. При прохождении через канал связи меняются амплитуды и фазы гармонических составляющих, а также изменяется период сигнала (фиг.1б). На приеме первоначально выделяют нуль-переходы многочастотного сигнала (фиг.1в). Измеряют длительность нескольких периодов, усредняют их и определяют среднюю длительность периода сигнала Т. 1598183 Затем выбирают частоту дискретизации сигнала кратной средней длительности периода сигнала. При этом, если для обеспечения заданной точности необходимо на периоде сигнала иметь, например (фиг.1г), ч =27 точек, то частота дискретизации сигнала 1 1 Fg = — — = vT 27Т При этом может оказаться, что полученная частота превышает, например (фиг.1д), в W--3 раэ быстродействие вычислительных операций. Следовательно, 27 точек нельзя получить на одном периоде многочастотного сигнала. Если частота дискретизации кратна периоду сигнала и квантование начинается в точке нуль-перехода, то требуемые 27 точек можно получить за три периода многочастотного сигнала. Поэтому на каждом из трех периодов частота дискретизации будет равна (фиг;1д) F вг Кроме того, на каждом последующем периоде измеряемого сигнала производится сдвиг фазы частоты дискретизации на величину, равную отношению ее к числу квантуемых периодов многочастотного сигнала {фиг.1е,ж). Отсчеты уровней на первом периоде измеряемого сигнала, обозначенные 10, 11, 12,...,18 (фиг.1д), на втором — 20,.21, 22,...,28 (фиг.1е), на третьем — 30, 31, 32,...,38 (фиг.1ж), полученные при каждом сдвиге, запоминают в виде следующего столбца параметрической матрицы. Отсчеты уровня измеряемого сигнала {фиг,1э), на каждом периоде записанные в свой столбец, в каждой из своих строк, прочитанных слева направо и сверху вниз, дают возможность восстановить по точкам многочастотный сигнал (фиг.1и). B данном случае в восстан овле н ной кривой присутствуют отсчеты всех трех периодов. Таким образом, эффект сдвига частоты дискретизации fg эквивалентен квантованию измеряемого сигнала частотой Fg. Дальнейшее определение характеристики ГВЗ и АЧХ канала связи (фиг.1к,л) производится с помощью преобразований Фурье над отсчетами уровня сигнала с учетом особенностей дискретизации предлагаемого способа. Устройство для измерения характеристики ГВЗ и АЧХ работает следующим образам. Генератор 4 многочастотного сигнала. управляемый от микропроцессорной системы 9, передает в канал связи периодический 15 нуль-переходов поступают на блок 8 и на 45 вых импульсов с помощью управляемого 55 Способ измерения характеристики 35 многочастотный измерительный сигнал с кратными 100 Гц частотами (300, 400, ..., 3400 Гц) и известными амплитудами и фазовыми сдвигами гармонических составляющих. На приеме из канала связи многочастотный сигнал, пройдя блок 1 согласования, поступает на формирователь 5 нуль-переходов и АЦП 6. Формирователь 5 формирует короткие импульсы при перемене полярности сигнала с-отрицательной на положительную, т.е. два раза на периоде сигнала в точках нуль-переходов. Стробы таймер 7,.На другой вход таймера 7 поступают такты от генератора МПС 9. Таймер 7 производит измерение интервалов между двумя нуль-переходами (длительности периода многочастотного измерительного сигнала). Данные о длительности периода считываются в МПС 9, где усредняются. По средней длительности периода и заданной точности (числу отсчетов на периоде при заданной точности отсчета) определяется в МПС 9 требуемая частота дискретизации для генератора 3 тактовых импульсов. Частотой генератора 3 тактовых импульсов управляет МПС 9, à его фаза синхронизуется импульсами нуль-переходов. В зависимости от быстродействия МПС 9 в ней вычисляется число периодов измерения уровней для параметрической матрицы. На первом периоде измерения, начиная с нуль-перехода начала периода сигнала, АЦП 6 производит по импульсу дискретизации от управляемого сдвигового регистра 2 считывание уровней многочастотного сигнала, которые по запросу от блока 8 поступают в МПС 9. Здесь они запоминаются в виде очередного элемента столбца параметрической матрицы. На следующем нуль-переходе {через заданное число тактовых импульсов) происходит сдвиг частоты тактосдвигового регистра 2. Затем аналогичным образом формируется второй и последующие столбцы параметрической матрицы. Когда будут записаны все столбцы матрицы, производятся расчеты характеристики ГВЗ и АЧХ в МПС 9. Результаты в виде графиков и таблиц ьыводятся для отображения на дисплей 10. Формула изобретения группового времени замедления и амплитудно-частотной характеристики канала связи, заключающийся в том, что на передаче формируют периодический многочаcToTHblA èýM8ðèòåëüíûé сигнал в полосе . 15981 83 канала связи с кратными частотами, известными амплитудами и фазовыми сдвигами составляющих, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, на приеме выделяют нуль-переходы 5 многочастотного измерительного сигнала, измеряют его средний период, кратными которому выбирают частоту дискретизации и интервал измерения, число квантуемых периодов многочастотного измерительного 10 сигнала в котором равно отношению числа подлежащих анализу значений многочастотного измерительного сигнала на его среднем периоде к максимально возможному числу значений, анализируемых на сред- 15 нем периоде, совмещают моменты начала квантования каждого периода с соответствующими нуль-переходами многочастотного измерительного сигнала, частоту дискретизации уменьшают в число раз, рав- 20 ное числу квантуемых средних периодов, причем на каждом последующем периоде многочастотного измерительного сигнала . сдвигают фазу частоты дискретизации на величину, равную отношению ее периода к 25 числу квантуемых средних периодов многочастотного измерительного сигнала, отсчеты уровней при каждом сдвиге фазы запоминают в виде очередного столбца параметрической матрицы, по строкам кото- 30 рой восстанавливают многочастотный измерительный сигнал, а искомые параметры для каждой составляющей многочастотного измерительного сигнала определяют по формулам Uk =п) = Bk +bk O =7 =(arctg а /Ь +Ьрк)/2ж, где n — число анализируемых значений многочастотного измерительного сигнала на одном периоде; yk — 2 $ п 1 Kw, 2К2 fl as = A yi sin К l =1 Ьк = Лу со$ К " 1=1 Тк — период k-й частотной составляющей многочастотного измерительного сигнала; Лр< — сдвиг фаз на передаче между k-й и средней частотами канала связи; К вЂ” номер гармоники; хьуi Лу -координаты соответственно времени, амплитуды и ее приращения. 1598183 Составитель В.Слепаков Техред М,Моргентал Корректор Т.Палий Редактор С.Пекарь Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3071 Тираж 527 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
