Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Бухвинер В.Е. Оценка качества радиосвязи

.pdf
Скачиваний:
33
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
15.74 Mб
Скачать

от системы синхронизации данного канала, синфазно с принимае­

мыми сигналами .

 

 

г)

 

 

 

После ограничения

(эпюра

производится

интегрирование,

в результате которого

получается

опорное напряжение симметрич­

ной пилообразной

формы (эпюра

д). При этом

ш к а л а

прибора

линейна. Минимумы

опорного

напряжения соответствуют

времен-

ЕГИ I й Г

«WVWWVWWl/W\/

'тлшшгштшишпдл.

yVWWWWVNAAAAA ,111 II I I 1111

g )

I I

1 1 1

I

L i i L _

U)•—'

K )

n

n

PMC.

2.2. Временная диаграмма

измерителя .искажений

ному

положению

фронтов

сигнала

при отсутствии

искажений, а

максимумы — временному

положению середин

неискаженных по­

сылок. Указанные

блоки

подключены к

устройству

сложения 3,

в котором производится непрерывное суммирование

калиброван ­

ных

фронтов сигнала с опорным н а п р я ж е н и е м

(эпюра ж). Причем

оба

сигнала

д о л ж н ы быть одинаковой

 

амплитуды .

Тода при

выключении

импульсов возможна

точная

установка

нуля

при­

бора .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Импульсы

сигнала ошибки, модулированные по амплитуде

(эпю­

ра з) , подаются на устройство измерения

4.

Таким

образом,

пара­

зитная временная модуляция фронтов сигнала преобразуется в амплитудную .

Устройство измерения состоит из пикового вольтметра, изме­ ряющего максимальное значение амплитуды сигнала ошибки. При­ менение пикового вольтметра необходимо дл я того, чтобы много­ численные искажения малой величины не суммировались и не могли вызвать таких ж е показаний регистрирующего прибора, ка к сравнительно редкие выбросы большой амплитуды . Второй при-

— 40 —

модуляции,

может обрабатываться в цепи з а д е р ж к и или в

цепи

опережения

в зависимости от его фазы . Амплитуда сигнала,

полу­

чаемого на выходе этих цепейг пропорциональна величине опере­

жения или з а д е р ж к и

соответственно. Этим

сигналом з а р я ж а ю т с я

конденсаторы, з а р я д

которых соответствует

максимальному зна­

чению искажения, отмечаемому вольтметром. К выходам схем за­

держки и опережения подключается гальванометр,

проградуирован -

ный в процентах. Величина отклонения прибора представляет

собой

интегральное значение преобладаний, т. е. среднее

значение

суммы

з а д е р ж е к

и опережений за некоторый п р о м е ж у т о к

времени,

опре­

деляемый

постоянной времени прибора.

 

 

 

 

Рис. 2.4. Образец записи временных

искажений

 

 

Д р у г а я

модификация относительного метода измерения времен ­

ных искажений, реализованного в приборе

И К С ,

з а п а т е н т о в а н а

позднее в

Японии (см. японский, патент кл. 96/2/А101, №

31601,

от

19.01.67; Реферативный ж у р н а л «Электросвязь»,

В И Н И Т И ,

1971,.

10).

 

 

 

 

Здесь измеряемый двоичный знак сопоставляется с э т а л о н н ы м

сигналом, который

формируется

в приборе.

Р е з у л ь т а т ы

сопостав­

ления измеряемого

и эталонного

сигналов

представлены

импуль ­

сами, ширина которых соответствует величине временных искаже ­

ний. З а т е м модулированный

по ширине сигнал

преобразуется в

амплитудномодулированный .

М а к с и м а л ь н о е значение

а м п л и т у д ы

сигнала ошибки запоминается

и регистрируется

на индикаторе.

Таким образом, м о ж н о заключить, что визуальные

индикаторы

временных искажений позволяют фиксировать максимальное зна ­ чение искажений за фиксированный отрезок времени при относи­ тельном методе измерения.

В ы ш е были рассмотрены методы измерения и с к а ж е н и я синхрон­ ных сигналов. Те ж е методы могут использоваться и д л я измерения искажений стартстопных сигналов (при наличии стартстогтного син­

х р о н и з а т о р а ) . (Важно отметить, что

в обоих

случаях

искажения

измеряются относительно временного

п о л о ж е н и я синхросигналов,

принимаемого за номинальное . В тех

случаях,

когда

синхрониза ­

тор в измерителе искажений по тем

или иным

причинам нежела ­

телен, м о ж н о воспользоваться асинхронным методом регистрации искажений путем измерения флуктуации длительности одиночных двоичных посылок.

— 42 —

Индикатор длительности сигналов (ИДС)

Относительный метод измерения временных искажений может быть реализован и при использовании эталонов длительности сиг­

налов,

что исключает

необходимость

подачи

внешних

синхросигна­

л о в . Блок-схема прибора — индикатора

длительности

сигналов —

приведена

на рис. 2.5. Временная д и а г р а м м а

его

работы — на

рис.

2.6, а алгоритмы работы соответствуют

в ы р а ж е н и ю (1.5).

 

 

Д л я измерения

искажения

длительности производится

выбороч­

ное сравнение к а ж д о й элементарной

(одиночной)

телеграфной

по­

сылки

с импульсами,

сформирован ­

 

,7

I

 

 

 

 

ными в

приборе и имеющими

калиб ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рованную

длительность.

 

 

 

 

 

 

и

 

т

 

 

 

 

 

 

 

Z

I

 

 

 

На вход устройства / (рис.

2.5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

подаются

сигналы,

п о д л е ж а щ и е

из-

 

*-^_1J_

 

 

 

 

 

мерению

(рис. 2.6, эпюра а).

 

Уст-

 

 

 

 

 

 

рОЙСТВО

формирует

ОДНОПОЛярные

Рис. 2.5. Блок-схема прибора нз-

ЯМИуль'СЫ, временное положение КО-

мер.ителя

длительности

сигналов

торых

еоответствует

ф р о н т а м

пере-

 

 

 

ИДС:

 

 

даваемых

сигналов

(эпюра

б).

Эти­

/ — формирователь; 2 — I эталон; 3 — I I

ми импульсами запускается

эталон

эталон; 4— сравнитель; 5 — измеритель;

 

S — сигнализатор; 7 — регистратор.

длительности — первая времязада-

 

 

 

 

 

 

 

ю щ а я спусковая схема 2 с постоянной времени,

равной

половине

длительности посылки

(эпюра

в ) .

Импульсом,

соответствующим

заднему

фронту первой

спусковой схемы, запускается

втора я

ана-

а) П

П П П

. • п

п

п

®

 

 

l i

111

I

1)

 

 

лшшпя

г)

 

 

лллгглг

0

ш

 

_ п л л

 

дляпл

 

гииъ

а

 

 

 

 

 

ж).

IRHC. 2.6. Временная диаграмма работы И Д С

логичная схема 3 (эпюра г) ^второй эталон длительности) . Такое выполнение эталона длительности позволяет получать одинаковые значения с и г н а л а ошибки при укорочении или удлинении измеряе ­ мой силнальной посылки. Импульсы, ф о р м и р у е м ы е д в у м я эталон -

— 43 —

ными спусковыми

схемами, подаются на устройство сравнения 4,

регистрирующее несовпадение по знаку двух .сравниваемых

 

напря ­

жений. На

выходе

этой схемы получается сигнал ошибки

 

(зпюра

д),

возникающий

при появлении

искажений

длительности

теле ­

графной посылки

относительно эталона . В соответствии с

в о з м о ж ­

ной величиной временных искажений длительность сигнала

ошиб­

ки может меняться от 0 до 50%

длительности

посылки.

 

 

При передаче по каналу чередующихся импульсов равной дли­

тельности

(«точек») достаточно

преобразовать длительность сиг­

нала

ошибки в амплитуду, тогда

появляется

возможность

измере­

ния искажений длительности сигнала. Однако при передаче теле­ графных сигналов, несущих информацию, длительность сигнала ошибки зависит не только от искажений, но и от вида сигнала,, увеличиваясь на целое число посылок.

Основываясь на том факте, что диапазон измерения временных искажений составляет 0-^50% элементарной посылки, возможно' отделить импульсы сигнала ошибки указанного интервала дли­ тельностей от сигналов, возникающих на выходе перемножающей схемы за счет изменения характера манипуляции. Функцию выде­ ления сигналов ошибки, равных по длительности временным иска­ жениям, выполняет измерительное устройство 5, состоящее из ре­ активно-спусковой схемы (третьего эталона времени), запускаемой первым фронтом сигнала ошибки (эпюра е). Время з а д е р ж к и этой схемы равно половине посылки. Из прямоугольного импульса, фор­ мируемого схемой, образуется импульс треугольной формы, слу­ ж а щ и й «пъедесталом» д л я второго фронта сигнала ошибки. Ампли­ туда опорного импульса равна амплитуде импульса, соответствую­ щего второму фронту сигнала ошибки (эпюра ж). При увеличении

временных искажений увеличивается длительность сигнала

ошиб­

ки и, следовательно, увеличивается амплитуда .суммарного

напря­

жения пьедестала и импульса сигнала ошибки, что приводит к уве­ личению показаний прибора, измеряющего амплитуду сложенных импульсов.

В качестве измерителя используется пиковый вольтметр, реги­ стрирующий максимальную величину искажений длительности те­

леграфных

сигналов. Устройство

сигнализации и регистрации так­

ж е

аналогично т а к о м у устройству

в приборе И К С .

 

Способ

контроля длительности сигналов может применяться в

тех

случаях, когда нет возможности использовать синхросигналы

в качестве

эталонных .

 

И н д и к а ц ия искажений в дискретной системе синхронизации

Достоинством рассмотренных выше индикаторов являются в о з ­ можность представления искажений в виде непрерывной функциивремени и документальная регистрация этой функции самописцем. Недостатком является погрешность измерения, в о з н и к а ю щ а я ПО' причинам неидеальности формы опорного н а п р я ж е н и я и п а р а м е т ­ ров пикового вольтметра.

— 44 —

И с п о л ь з о в а н ие дискретной системы синхронизации позволяет избежать этих недостатков (10]. Поскольку временное положение синхроимпульсов, принимаемое за начало отсчета при измерении искажений, определяется математическим ожиданием M(i5) рас­ пределения амплитуд временных искажений, то индикатором фак­ тически фиксируется мгновенный запас устойчивости связи, т. е. раз­ ность i(i—|i6|.

Применение дискретной системы синхронизации с косвенной ав­ топодстройкой фазы кварцевого генератора обеспечивает необходи­ мую сетку синфазных частот, кратных частоте манипуляции, с по­ мощью которой могут формироваться с высокой точностью измери­ тельные зоны, расположенные по обе стороны от регенерирующего импульса.

Действительно, с управляемого делителя, выполненного на дво­

ичных спусковых схемах, после к а ж д о г о каскада

деления могут

быть получены н а п р я ж е н и я с

частотами

 

 

 

Л- = 2'У,

(2.1)

где i

номер двоичной ячейки при отсчете с выхода

делителя .

Во

время работы системы

синхронизации эти сигналы синфаз -

ны с входным сигналом. Следовательно, на соответствующих вы­

ходах всех

ячеек

деления, с о с т а в л я ю щ и х

управляемый

делитель,

устанавливаются

униполярные

н а п р я ж е н и я при

завершении к а ж ­

дого цикла

счета, Т. е. при фор-

вход!

'Управляемый

делитель

мировании

регенерирующего

0_J7~|—(71-Ц71--Ш-—0

 

импульса. Фиксируя эти напря-

 

 

W

W

 

жения по обе стороны от син­

 

 

входи

 

 

 

хроимпульса с помощью диод-

 

С е ш

т р т

т т й

ной схемы

И, можно формиро-

г,

с

 

 

 

,

Р,ис. 2.7. Блок-схема измерительного

вать прямоугольную измери-

устройства

тельную зону необходимой дли­

 

тельности, расположенную симметрично относительно к а ж д о г о ре­

генерирующего

импульса, т. е. в середине

к а ж д о г о бинарного

зна­

ка. Поскольку

и с к а ж е н и я

фиксируются только пр и определенной

(«Сигнальной»)

величине б 0 ^ б , такой

измеритель будем

называть

фиксатором.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Блок-схема

фиксатора

и з о б р а ж е н а

на

рис. 2.7, а

временная

д и а г р а м м а его работы -— на

рис. 2:8. Н а вход 1 (рис. 2.7)

управля ­

емого делителя, состоящего из шести спусковых схем

(1—6),

по ­

ступают импульсы с устройства управления системы

синхрониза­

ции. Н а э п ю р а х

а—г

(рис. 2.8)

показаны

н а п р я ж е н и я

на

ячейках

4, 5 и 6 делителя в условиях, когда регенерирующий импульс

(эпю­

ра д)

расположен в середине принимаемого 'бинарного з н а к а

(эпю­

ра ж).

 

 

 

а—г

 

 

 

 

 

 

Из

сопоставления

эпюр

следует,

что однополярные

на­

пряжения на левых (правых) выходах

спусковых схем

существуют

только в течение времени

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д Г м - а 1 * - . - -

 

 

<?-2>

— 45 —

Д л я данного

примера Д 7 , о = 2 5 % .

 

 

 

В ы д е л я я

однополярные н а п р я ж е н и я

на коллекторах

двоичных

ячеек (начиная с выходной), возможно

сформировать

опорное на­

пряжение прямоугольной формы (измерительную зону

длитель­

ностью АТо — эпюра е), расположенное

симметрично

относительно

регенерирующего импульса, т. е. в середине посылки.

Т а к и м образом,

схема формирования измерительной зоны со­

стоит из двух

ячеек

И, включенных на соответствующие коллекто-

а)

JTJnJHJTJlJnjnJTJnJ^jn^

б)

 

 

б)

S

 

 

Рас.

2.8. .Временная диаграмма

работы

измерительного

 

 

 

 

 

устройства

 

 

 

ры

ячеек управляемого

делителя

и объединенных на ячейке И Л И .

Д л я

селекции

фронтов

входных

сигналов, искаженных

сверх

уста­

новленной величины (эпюра з ) , необходимо

соответствующее

с р а в ­

нение этих фронтов,

поданных

на вход / / с

зоной АТ0.

Сравнение

производится на схеме И, с выхода

которой

следуют импульсы сиг­

нализации об искажениях (эпюра

и).

 

 

 

 

При этом регистрируются временные искажения

амплитуды,

превышающей

величину

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 с « 1 = 5 0

- ^ = 5

0 ( 1 ~ ^ ) -

 

( 2 - 3 )

В данном примере при и' = 3

6 = 37,5%.

 

 

 

Подобный

способ

формирования

измерительной

зоны

возмо­

ж е н только в дискретной системе синхронизации и обеспечивает высокую точность измерения в большом диапазоне скоростей, без каких - либо изменений в измерительном устройстве [10].

Системы автоконтроля качества связи

П р и б о р ы — и н д и к а т о р ы временных искажений — являются дат­ чиками в системах автоконтроля качества связи. Эти индикаторы расположены на радиоцентрах или в пунктах управления радио­

центрами .

В Ф Р Г в 1968 г. р а з р а б о т а н

многоканальный стенд ав­

токонтроля

радиолиний [31], на котором

визуально

и документаль ­

но регистрируются временные искажения в сорока

радиотелеграф -

— 46 —

долговременных наблюдений, поскольку

необходим анализ

графи­

ческих материалов . Вследствие этого затрудняются

нормирование

качества связи и оперативные количественные оценки.

 

Поэтому целесообразна система автоконтроля с цифровой ре­

гистрацией качества связи.

 

 

 

 

Така-я система реализована на базе регенератора

телеграфных

сигналов « К в а р ц » , в состав

которой входит регистратор

коэффи­

циента исправного действия

(регистратор

кид) {32].

 

 

В отличие от з а р у б е ж н ы х

систем, этот

метод автоконтроля обес­

печивает не только индикацию текущего состояния связи и преду­ предительную сигнализацию об ухудшении прохождения, но дает

возможность долговременной регистрации качества связи

(за

сме­

ну, за месяц, за год и т. д . ) . Выбранный

параметр

стимулирует

наилучшее

обслуживание

радиолинии,

т а к

как л ю б а я

неисправ­

ность в радиооборудовании или неоптимальный

выбор радиочасто­

ты приводят к понижению показателя

кид относительно

заданного

д л я данной

трассы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В а ж н о

 

подчеркнуть, что при нормировании

качества

связи

па­

раметром кид допустимы различные градации качества

связи

для

разных

случаев

эксплуатации

(при

различных

протяженностях и

направлениях

радиолиний,

мощности

передатчиков,

типах

антенн

и т.- д . ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Блок - схема регистратора кид представлена на рис. 2.12,

а

алго­

ритм

е г о работы

описывается

в ы р а ж е н и е м

(1.4). На вход

/

посту­

п а ю т импульсы, временное положение «о- ^_JT~|

 

 

J — i

 

i—»

торых

соответствует

ф р о н т а м

сигналов, ^

 

 

 

 

 

 

L J

искаженных сверх з а д а н н о й нормы. Вы -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

деление

искаженных

фронтов

произво-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д И Т С Я фиксатором искажений

В дискрет-

Рис. 2.12.

Блок-схема

реги-

НОЙ системе синхронизации

' ( с м .

р

и

с

2.7,

 

 

стратора кид:

2.8V.

С В Ы Х О Д а

СЧеТЧИКа И С К а Ж е Н И Й

/

СИТ-

 

счетчик. искажений; 5 - л а -

I

 

rtu

 

 

v-

 

^

iiw

u'nwwwi

 

 

 

копитель; 3 отметчик

времени;

нал подается на ячейку 2

и д а л е е

на

 

4 —счетчик-индикатор

 

 

электромеханический

счетчик — индика­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т о р

4. Накопитель

необходим д л я

регистрации

показаний

 

счет­

ч и к а

/ и обеспечивает

«запоминание»

аварийного сигнала д о

конца

замера . В р е м я

з а м е р а

отсчитывается

отметчиком

времени

(-метро­

номом)

3,

(выполненным

на

•мультивибраторе. З а

к а ж д ы й

период

мультивибратора подаются импульсы сброса на 'счетчик

1 и

нако ­

питель

2, п р и в о д я щ и е

эти элементы

регистратора

в

исходное

со­

стояние. П р и

этом

электромеханический

 

счетчик 4 увеличивает

свои

п о к а з а н и я

н а

единицу

только

после

такого

замера,

в

течение

которого

число

входных

импульсов

р а в н о

или

больше

 

емкости

счетчика

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При

времени з а м е р а Г = 1

м и н

п о к а з а н и я

регистратора

кид опре­

деляются

в ы р а ж е н и е м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

f l

 

 

^ - V l O O ,

 

 

 

 

 

 

(2.4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

К-60 /

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где т — показания

регистратора,

а К — число часов

автокоитроля.

— 49 —

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ