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