7.6.3. Измерение допустимого фазового дрожания

Как было отмечено выше, допустимое значение фазового дрожания определяется как амплитуда синусоидального фазового дрожания, которое при подаче на вход тракта или аппаратуры вызывает заданное ухудшение показателя ошибок. Естественно, что допустимое отклонение фазового дрожания зависит от амплитуды и от частоты поданного фазового дрожания, а нормированное ухудшение показателя ошибок может выражаться либо увеличением BER, либо моментом времени появления ошибок. Несмотря на кажущуюся идентичность данных критериев, они не являются равнозначными. Так, первый метод позволяет определить (независимо от условий) воздействие фазового дрожания на схему решения – ее способность точно восстанавливать хронирующий сигнал из информационного потока с фазовым дрожанием и другими факторами ухудшения качества передачи, как, например, искажение импульсов, переходное затухание, шум и др.

Второй метод рекомендуется использовать в тех случаях, когда необходимо выдерживать динамически меняющуюся скорость входного цифрового информационного сигнала, например, осуществляя цифровое выравнивание при выходе из синхронизма в асинхронной цифровой аппаратуре группообразования.

Здесь следует отметить, что эталонный хронирующий сигнал для фазового детектора может быть получен выделением тактовой частоты из принимаемого сигнала или от внутреннего генератора передающей части прибора.

Тестирование фазового дрожания по критерию увеличения BER. Критерий увеличения BER для измерения допустимого значения фазового дрожания на заданной частоте определяется как амплитуда фазового дрожания, удваивающего BER, что обусловлено определенным уменьшением отношения сигнал/шум. Процедура измерения согласно данному методу [104] делится на два этапа:

1.    В зависимости от отношения сигнал/шум в эталонных точках измеряемого объекта определяются два значения BER, для чего при нулевом фазовом дрожании сигнал либо ослабляется, либо к нему добавляется шум, при котором имеет место первоначальное значение BER, затем ослабление или шум снижаются до момента, когда BER уменьшится в два раза.

2.    На определенной частоте в испытательный сигнал вводится фазовое дрожание, значение которого увеличивается до получения первоначально задаваемого BER, реализуя тем самым воспроизводимую меру допустимого фазового дрожания схемы решения и повторяя данный процесс на различных частотах с тем, чтобы результат измерения соответствовал постоянному допуску синусоидального входного фазового дрожания для испытываемого объекта в требуемом диапазоне частот.

На рис. 7.16 представлена схема измерения, применяемая для метода по критерию увеличения BER, где устройства, отмеченные пунктиром, обеспечивают большую точность установки частот и возможность контроля амплитуды генерируемого фазового дрожания.

Рис. 7.16. Схема измерения допустимого фазового дрожания по критерию увеличения ошибок

Согласно данной схеме, для измерения допустимого значения фазового дрожания необходимо выполнить следующую последовательность процедур:

1.    Убедиться, что измеряемый объект работает без ошибок.

2.    При отсутствии фазового дрожания увеличить шум (ослабить сигнал) до получения не менее 100 ошибок по битам в сек.

3.    Зарегистрировать соответствующий BER и отношение сигнал/шум.

4.    Увеличить отношение сигнал/шум на определенную величину.

5.    Установить частоту входного фазового дрожания на нужное значение.

6.    Регулированием амплитуды фазового дрожания достичь первоначального значения BER, зарегистрированного в 3.

7.    Зарегистрировать амплитуду и частоту поданного входного фазового дрожания и повторить операции 4, 5 с числом частот, достаточным для определения характеристики допустимого фазового дрожания.

Тестирование фазового дрожания по критерию появления ошибок. Критерий появления ошибок для измерения допустимого значения фазового дрожания определяется на заданной частоте как наибольшая амплитуда фазового дрожания, при увеличении которой в последовательных 30-секундных интервалах измерений имеют место не более двух секунд с ошибками. Данный метод заключается в регулировке частоты фазового дрожания испытательного сигнала, обеспечивающего тот или иной критерий появления ошибок, и включает [14] следующие этапы:

1.    Исключение амплитуды фазового дрожания, при которой прекращается безошибочная работа измеряемого объекта.

2.    Измерение отдельных секунд с ошибками в течение 30 секунд при каждом увеличении амплитуды фазового дрожания, начиная с области, установленной в первом пункте.

3.    Определение наибольшей амплитуды фазового дрожания, при которой общее число секунд с ошибками не превышает двух.

Аналогично рассмотренному выше методу, процесс повторяется для такого количества частот, при котором результат измерения будет точно отражать допустимое входное синусоидальное фазовое дрожание в необходимом диапазоне частот.

На рис. 7.17 представлена схема измерения, применяемая для метода по критерию появления ошибок, согласно которой для измерения допустимого значения фазового дрожания необходимо выполнить следующую последовательность процедур:

1.    Убедиться, что измеряемый объект работает без ошибок.

2.    Установить частоту входного фазового дрожания на нужное значение и отрегулировать амплитуду последнего на 0 единичных интервалов полного размаха.

3.    Увеличить амплитуду фазового дрожания с помощью грубой регулировки для определения области амплитуд, в которой прекращается безошибочная работа, а затем уменьшить амплитуду фазового дрожания до уровня, при котором начинается эта область.

4.    Зарегистрировать число секунд с ошибками в 30-секундном интервале.

5.    Плавно увеличить амплитуду фазового дрожания, повторяя процедуру до удовлетворения критерия появления ошибок.

6.    Зарегистрировать отображаемую измерительным устройством амплитуду и повторить операции 2-5 с числом частот, допустимым для определения характеристики допустимого фазового дрожания.

Рис. 7.17. Схема измерения допустимого фазового дрожания по критерию появления ошибок

Тестирование на соответствие допустимого фазового дрожания установленным нормам. Так как норма определяет ту область, в которой оборудование должно работать без снижения нормированного показателя ошибок, разность между нормой, задаваемой шаблоном, и измеренной характеристикой допуска оборудования показывает запас по фазовому дрожанию. Тестирование на соответствие норме осуществляется путем установления частоты и амплитуды фазового дрожания по шаблону с последующим контролем за отсутствием нормированного снижения показателя ошибок. Измерение производится для числа точек шаблона, удовлетворяющего критерию соответствия нормам во всем диапазоне частот шаблона, и включает следующую последовательность процедур:

1.    Проверку, что измеряемый объект работает без ошибок.

2.    Установку амплитуды и частоты фазового дрожания согласно одной из точек шаблона.

3.    Подтверждение отсутствия секунд с ошибками при измерении по критерию появления ошибок или подтверждение, что нормированное снижение показателя ошибок не достигнуто при измерении по критерию ухудшения BER.

4.    Повторение операций 2-3 по достаточному числу точек шаблона для того, чтобы удостовериться в соответствии шаблону допуска на фазовое дрожание.