устройство для проверки и настройки регенераторов цифровых систем передачи

Формула изобретения

Устройство для проверки и настройки регенераторов цифровых систем передачи, содержащее задающий генератор, выход которого подключен к входу формирователя псевдослучайной последовательности, искусственную линию, генератор помех, испытуемый регенератор, отличающееся тем, что в него введены сумматор, рекуррентный фильтр, определитель истинных ошибок, инвертор, первая и вторая схемы совпадения, индикатор, причем выход формирователя псевдослучайной последовательности подключен к входу искусственной линии, выход которой подключен к первому входу сумматора, к второму входу которого подключен генератор помех, а выход сумматора подключен к входу испытуемого регенератора, выход которого подключен к входу рекуррентного фильтра, первый выход которого подключен к входу определителя истинных ошибок, а второй выход - к объединенным первому входу первой схемы совпадения и входу инвертора, выход которого подключен к первому входу второй схемы совпадения, второй вход которой, объединенный с вторым входом первой схемы совпадения, подключен к выходу определителя истинных ошибок, а выходы первой и второй схем совпадения подключены к первому и второму входам индикатора соответственно.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано для проверки и настройки регенераторов цифровых систем передачи.

Известно устройство такого же назначения по а.с. СССР N 692098, МПК 2 H 04 B 3/46 "Устройство для измерения помехозащищенности регенератора цифровой системы передачи", опубл. 1978 г.

Известное устройство содержит задающий генератор, датчик псевдослучайной последовательности, имитатор рабочего затухания участка регенерации, исследуемый регенератор. Известное устройство содержит также формирователь линейного кода, аддитивный смеситель, анализатор ошибок, счетчик, элемент совпадения, дополнительный счетчик, фазовращатель и блок управления.

Однако описываемое устройство требует сравнительно большого времени для проверки исследуемого регенератора. Это объясняется накоплением ошибок в счетчике и инерционностью индикатора.

Наиболее близким к предложенному решению по совокупности признаков является устройство для проверки регенераторов цифрового сигнала, описанное в журнале "Вестник связи", N 9, 1983 г., с. 29-31, и выбранное в качестве прототипа. Структурная электрическая схема этого устройства приведена на фиг. 2. Оно содержит задающий генератор 1, выход которого подключен ко входу формирователя 2 псевдослучайной последовательности, выход которого подключен к первому входу выходного усилителя 3, ко второму входу которого подключен выход генератора помех 7, а выход выходного усилителя 3 подключен ко входу искусственной линии 4, выход которой подключен ко входу испытуемого регенератора 5, выход которого подключен ко входу электронного осциллографа 6.

Работает описываемое устройство следующим образом. Формирователь псевдослучайной последовательности 2 под воздействием тактовых импульсов задающего генератора 1 формирует испытательный сигнал, который в выходном усилителе 3 смешивается с сигналом помехи, поступающим от генератора помех 7. Испытательный сигнал с выхода усилителя 3 через искусственную линию 4, имитирующую ослабление амплитуды и изменение формы импульсов цифрового сигнала в реальном кабельном участке номинальной длины, поступает на вход регенератора 5, к соответствующей точке которого подключен электронный осциллограф 6, являющийся индикатором появления сбоев (ошибок) на выходе регенератора 5.

При проверке регенератора 5 амплитуда помехи увеличивается до величины, при которой на выходе регенератора 5 начинают появляться сбои (ошибки). Контроль амплитуды помехи ведется при помощи электронного осциллографа 6, который предварительно калибруется по собственному калибратору или источнику эталонного напряжения.

Известное устройство не позволяет получить необходимых точности настройки и времени контроля регенератора. Это обусловлено неэффективностью контроля и настройки с помощью электронного осциллографа, сложностью анализа появления ошибок, а также отсутствием информации о положении порога решающего устройства исследуемого регенератора 5.

В основу изобретения поставлена задача создать такое устройство для проверки и настройки регенераторов цифровых систем передачи, в котором введение новой совокупности блоков анализа и индикации ошибок позволило бы обеспечить простое и точное обнаружение, анализ и индикацию ошибок и за счет этого повысить точность настройки и сократить время контроля и настройки регенераторов.

Поставленная задача решается тем, что в устройство, содержащее задающий генератор и формирователь псевдослучайной последовательности, соединенные последовательно, искусственную линию, генератор помех, испытуемый регенератор, введены: сумматор, рекуррентный фильтр, определитель истинных ошибок, инвертор, первая и вторая схемы совпадения, индикатор, причем выход формирователя псевдослучайной последовательности подключен ко входу искусственной линии, выход которой подключен к первому входу сумматора, ко второму входу которого подключен выход генератора помех, к выходу сумматора подключен испытуемый регенератор, выход которого подключен ко входу рекуррентного фильтра, первый выход которого подключен ко входу определителя истинных ошибок, а второй выход - к объединенным первому входу первой схемы совпадения и входу инвертора, выход которого подключен к первому входу второй схемы совпадения, выход определителя истинных ошибок подключен к объединенным вторым входам первой и второй схем совпадения, выходы которых подключены к первому и второму входам индикатора соответственно.

Такая совокупность блоков и связей между ними позволяет значительно уменьшить затраты времени при настройке и проверке регенераторов на соответствие их параметров заданным (при эксплуатации и производстве) и повысить точность настройки, так как при работе устройства упрощается анализ появления ошибок и имеется информация о положении порога решающего устройства регенератора, что позволяет сразу же произвести нужное изменение.

При этом введение в устройство светодиодного индикатора с соответствующими связями способствует повышению точности настройки, т.к. позволяет легко заметить каждую ошибку, в то время как в известных устройствах затруднено определение редких ошибок.

Следует отметить также, что применение предлагаемого изобретения позволяет выполнить операцию настройки персоналу с низкой квалификацией, что ведет к снижению себестоимости изделия.

Из известных источников патентной и научно-технической информации не обнаружен объект такого же назначения, содержащий совокупность существенных признаков, совпадающую с заявленной совокупностью существенных признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного решения критерию "новизна".

Анализ известных технических решений показал, что отличительные признаки заявленного решения порознь известны, однако в приведенной совокупности с другими существенными признаками их использование не известно, и именно такая совокупность признаков позволяет при осуществлении изобретения получить технический результат, выражающийся в повышении точности настройки и сокращении времени контроля регенератора. Таким образом, на основании вышеизложенного, считаем предложенное решение соответствующим критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 2 приведена структурная схема прототипа. На фиг. 1 приведена структурная схема заявляемого устройства. На фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5, фиг. 6, фиг. 7 показаны примеры реализации, соответственно, формирователя псевдослучайной последовательности, рекуррентного фильтра, определителя истинных ошибок, сумматора, индикатора. На фиг. 8 приведены эпюры напряжений, поясняющие работу определителя истинных ошибок.

Устройство содержит задающий генератор 1, выход которого подключен ко входу формирователя псевдослучайной последовательности 2, выход которого подключен ко входу искусственной линии 3, выход которой подключен к первому входу сумматора 4, ко второму входу которого подключен выход генератора помех 5. Выход сумматора 4 подключен ко входу исследуемого регенератора 6, выход которого подключен ко входу рекуррентного фильтра 7, первый выход которого подключен ко входу определителя ошибок 8, а второй выход - к объединенным первому входу первой схемы совпадения 10 и входу инвертора 9, выход которого подключен к первому входу второй схемы совпадения 11, второй вход которой, объединенный со вторым входом первой схемы совпадения 10 подключен к выходу определителя истинных ошибок 8. Выходы первой схемы совпадения 10 и второй схемы совпадения 11 подключены к первому и второму входам индикатора 12, соответственно.

Работает устройство следующим образом. Задающий генератор 1 определяет тактовую частоту работы устройства. Напряжением этой частоты тактируется формирователь псевдослучайной последовательности 2. Псевдослучайная последовательность в линейном коде подается на вход искусственной линии 3, имитирующей ослабление амплитуды и изменение формы цифрового сигнала в реальном кабельном участке. С выхода искусственной линии 3 сигнал поступает на первый вход сумматора 4, на второй вход которого подается сигнал от генератора помех 5. С выхода сумматора 4 испытательный сигнал поступает на вход исследуемого регенератора 6. Ввод сигнала помехи в сигнал псевдослучайной последовательности после прохождения последнего через искусственную линию 3 позволяет устранить зависимость сигнала помехи от параметров искусственной линии 3 и тем самым несколько упростить формирование испытательного сигнала. С выхода регенератора 6 регенерированный сигнал псевдослучайной последовательности поступает на вход рекуррентного фильтра 7. На первом выходе рекуррентного фильтра 7 в случае сбоев регенератора 6 появляются импульсы ошибок, которые поступают на вход определителя истинных ошибок 8. Известно, что рекуррентный фильтр обладает особенностью размножения ошибок. Удалить "лишние" ошибки позволяет определитель истинных ошибок 8, на выходе которого появляются импульсы ошибок, соответствующие сбоям регенератора 6. Импульсы истинных ошибок поступают на вторые входы первой схемы совпадения 10 и второй схемы совпадения 11. Со второго выхода рекуррентного фильтра 7 на первый вход первой схемы совпадения 10 и вход инвертора 9 поступает задержанная на время, необходимое для работы определителя истинных ошибок 8, псевдослучайная последовательность. С выхода инвертора 9 инверсная задержанная псевдослучайная последовательность поступает на первый вход второй схемы совпадения 11. Первая схема совпадения 10 вырабатывает сигнал на своем выходе в случае совпадения во времени сигнала истинной ошибки и "единицы" псевдослучайной последовательности. Следовательно, на первом входе индикатора 12 будет информация об ошибочном приеме "единицы" (заниженном пороге решающего устройства исследуемого регенератора 6). Вторая схема совпадения 11 вырабатывает сигнал на своем выходе в случае совпадения во времени сигнала истинной ошибки и "единицы" инверсной псевдослучайной последовательности. Следовательно, на втором входе индикатора 12 будет информация об ошибочном приеме "нуля" (завышенном пороге решающего устройства исследуемого регенератора 6).

При проверке параметров регенератора 6 уровень помехи изменяется вручную или автоматически от нуля до некоторого значения, при котором на выходе регенератора 6 еще не появляются ошибки. Этот уровень помехи определяет помехозащищенность проверяемого регенератора.

При настройке регенератора 6, увеличивая уровень помехи добиваются появления ошибок на выходе регенератора 6. Индикатор 12 устройства указывает, каким образом надо изменить порог решающего устройства регенератора 6 для получения безошибочной работы регенератора 6. Увеличивая уровень помехи и изменяя порог решающего устройства регенератора 6, определяют оптимальное значение порога решающего устройства, т.е. такое значение, при любом изменении которого на выходе регенератора 6 появляются ошибки.

Пусть в качестве испытательного сигнала используется псевдослучайная последовательность длиной 2⁴-1. Генератор 2 псевдослучайной последовательности в этом случае реализуется четырьмя линиями задержки и сумматором по модулю 2, как это показано на фиг. 3. Рекуррентный фильтр 7 и определитель истинных ошибок 8 реализуются при этом в соответствии с фиг. 4 и фиг. 5 соответственно. Рекуррентный фильтр 7 "размножает" ошибки, схема "И" определителя истинных ошибок 8 "собирает" размноженные в рекуррентном фильтре 7 ошибки.

На выходе определителя истинных ошибок 8 получим одиночный (неразмноженный) импульс ошибки, задержанный на время задержки четырех линий задержки. Сравнение этих импульсов с импульсами псевдослучайной последовательности позволяет определить момент прихода ошибочного импульса в псевдослучайной последовательности, что повышает точность работы устройства.