Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для адаптивной оценки помехоустойчивости широкополосного радиоканала

Изобретение относится к области электросвязи и может быть использовано в аппаратуре контроля дискретных каналов связи.

Известны своим практическим использованием система для оценки помехоустойчивости телекоммуникационного комплекса, содержащая искусственный источник электромагнитных помех и датчик величины электромагнитного поля, расположенный в непосредственной близости к кабелю линии связи этого комплекса, взаимодействующие с этим кабелем путем измерения интегрального уровня помех, наведенных в линии связи этим источником, а также система для оценки помехоустойчивости телекоммуникационного комплекса.

Недостатком подобных устройств является отсутствие возможности выявления мест расположения побочных случайных источников электромагнитных помех, а также действующих электромагнитных наводок. В данных системах помехи, наведенные в линиях связи, возбуждены гармониками сигналов с широким спектром частот, которые экранируются гораздо сильнее низкочастотных помех. Также к недостаткам данных устройств следует отнести отсутствие возможности установить место фактического воздействия на линию связи относительно большой протяженности зоны влияния помехи. Это необходимо для реализации мероприятий, связанных с обеспечением электромагнитной совместимости. Такими мероприятиями могут быть, например, дополнительное экранирование или взаимный разнос трасс радиоканалов, взаимное перемещение источников помех и помехочувствительного оборудования [1].

Наиболее близким по технической сущности является система для оценки помехоустойчивости телекоммуникационного комплекса [2], принцип работы которой основан на фиксировании в цифровом формате временной зависимости спектрального состава полезного сигнала в линии связи телекоммуникационного комплекса на уровне спектрального состава помех.

Применение подобных устройств ограничивается сложностью поиска локации прохождения радиоволн линии радиосвязи и настройки необходимого диапазона частот, с целью того, чтобы не упустить основные составляющие широкополосного радиосигнала с для проведения достоверной оценки помехоустойчивости широкополосного радиоканала.

Задачей изобретения является повышение достоверности оценки помехоустойчивости широкополосного радиосигнала при резких изменениях состояния радиоканала.

Требуемый технический результат достигается тем, что в конструкцию изобретения вводится управляемый генератор порога сравнения количества ошибок.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен возможный вариант построения устройства для адаптивной оценки помехоустойчивости широкополосного радиоканала, который в себе содержит:

1 - анализатор принимаемых сигналов

2, 3 - счетчики ошибок

4 - блок сравнения

5 - дешифратор

6 - реверсивный счетчик

7 - дешифратор номера состояния

8 - регистр задания чисел

9 - блок импульсных задержек

10, 11, 12, 15 - элемент ИЛИ

13 - счетчик импульсов

14, 16 - элементы задержки

17 - элемент И

18 - управляемый генератор порога сравнения количества ошибок

Устройство для адаптивной оценки помехоустойчивости широкополосного радиоканала работает следующим образом: осуществляется выборка n квазистационарных состояний, в течение которых статистические свойства канала связи считаются неизменными. Качеству i-го состояния канала соответствуют определенные длительности времени контроля: T_i - для определения момента перехода в (i-1)-е («худшее») состояние, задаваемое одной из n импульсных линий задержки блока 9 импульсных линий задержки; kT_i - для определения момента перехода в (i+1)-е («лучшее») состояние канала.

Кроме того, заданы пределы числа ошибок для принятия решения о переходе из i-го в (i-1)-е или (i+1)-е состояния: N_i,i-1 и N_i,i+1 соответственно, записанные в одном из n регистров блока 8 регистров задания чисел.

Сигналы об обнаруженных ошибках с выхода анализатора 1 поступают на информационные входы первого 2 и второго 3 счетчиков ошибок, а также на вход первого элемента 14 задержки, время задержки которого равно времени срабатывания первого счетчика 2 ошибок. Через время , равное времени записи сигнала ошибки в счетчик 2 ошибок, с выхода первого элемента 14 задержки через четвертый элемент ИЛИ 15 на считывающий вход первого счетчика 2 ошибок поступает сигнал и подсчитанное первым счетчиком 2 ошибок текущее значение числа ошибок в канале связи N_i^* перезаписывается в блок 4 сравнения, где сравнивается со значением числа ошибок N_i,i-1, полученным с блока 18 управляемого генератора порога сравнения количества ошибок. С блока 4 сравнения передается сигнал на вход дешифратора 5. При выполнении условия N_i^*≤N_i,i-1, на втором выходе дешифратора 5 циклов измерений появляется импульс, который поступает на вход элемента И17. При отсутствии сигнала на другом входе элемента И17 он оказывается закрытым и изменений в состоянии блоков устройства не происходит. Сигнал на втором входе элемента И17 не появляется в течение времени контроля T_i. В течение времени контроля T_i на одном из трех выходов дешифратора 5 на вход блока 18 управляемого генератора порога сравнения количества ошибок поступает импульс запуска, после чего с блока 18 передается пороговое значение N_i,i-1 числа ошибок. По окончании времени контроля T_i, на i-выходе блока 9 импульсных линий задержки появляется импульс, который через второй 11 и четвертый 15 элементы ИЛИ поступает на считывающий вход первого счетчика 2 ошибок, а через второй элемент ИЛИ11 - на информационный вход счетчика 13 импульсов и на вход второго элемента 16 задержки, время задержки которого равно сумме времен срабатывания блока 4 сравнения и дешифратора 5 циклов измерения. Через указанное время на первом и втором входах элемента И17 появляются импульсы и импульс с его выхода поступает на установочный вход реверсивного счетчика 6 и через третий элемент ИЛИ12 на установочные входы первого счетчика 2 ошибок и блока 4 сравнения, в результате чего первый счетчик 2 ошибок и блок 4 сравнения обнуляются, а реверсивный счетчик 6 остается в i-м состоянии. Сигнал с реверсивного счетчика 6, соответствующий i-му состоянию канала, поступает на вход устройства передачи данных, которое в этом случае остается в прежнем режиме работы, и на вход дешифратора 7 номеров состояния, сигнал с i-го выхода которого поступает на i-е выходы блока 8 регистров задания чисел и блока 9 импульсных линий задержки. С i-го регистра блока 8 регистров задания чисел в блок 4 сравнения записываются прежние значения N_i,i-1 и N_i,i+1, а через i-ю импульсную линию задержки блока 9 по истечении времени T_i через второй 11 и четвертый 15 элементы ИЛИ поступает импульс на считывающий вход первого счетчика 2 ошибок, а через второй элемент ИЛИ 11 - на информационный вход счетчика 13 импульсов и на вход второго элемента 16 задержки.

Если за K последовательных измерений длительностью T_i, на выборках число ошибок, подсчитанное первым счетчиком 2 ошибок, не превышает предельного числа ошибок N_i,i-1 для принятия решения о переходе из i-го в (i-1)-е состояние, то по приходу K-го импульса на вход счетчика 13 импульсов, рассчитанного на (K-1) импульс, счетчик 13 переполняется и с его выхода переполнения поступает импульс на считывающий вход второго счетчика 3 ошибок, с выхода которого подсчитанное за время kT_i число ошибок N_i^(K) переписывается в блок 4 сравнения, где сравнивается с пределом числа ошибок N_i,i+1 для принятия решения о переходе из i-го в (i+1)-e состояние. При N_i^*≤N_i,i+1 на третьем выходе дешифратора 5 циклов измерения появляется импульс, который поступает на вход суммирования реверсивного счетчика 6, через первый элемент ИЛИ10 - на установочные входы второго счетчика 3 ошибок и счетчика 13 импульсов, а через первый 10 и третий 12 элементы ИЛИ - на установочные входы блока 4 сравнения и первого счетчика 2 ошибок, в результате чего первый 2 и второй 3 счетчики ошибок, счетчик 13 импульсов, блок 4 сравнения обнуляются, а реверсивный счетчик 6 переводится в (i+1)-е состояние. Сигнал с реверсивного счетчика 6, соответствующий (i+1)-му состоянию канала, поступает на выход устройства (для перенастройки аппаратуры передачи данных на (i+1)-й режим работы) и на вход дешифратора 7 номеров состояния, сигнал с (i+1)-го выхода которого поступает на (i+1)-е входы блока 8 регистров задания чисел и блока 9 импульсных линий задержки. С (i+1)-го регистра блока 8 регистров задания чисел в блок 4 сравнения записываются значения N_i+1,i и N_i+1,i+2, а через (i+1)-ю импульсную линию задержки блока 9 по истечении времени T_i+1 через второй 11 и четвертый 15 элементы ИЛИ поступает импульс на считывающий вход первого счетчика 2 ошибок, а через первый элемент ИЛИ 11 - на информационный вход счетчика 13 ошибок и вход второго элемента 16 задержки.

При выполнении условия N_i^*>N_i,i-1, на первом выходе дешифратора 5 циклов измерения появляется импульс, который поступает на вход вычитания реверсивного счетчика 6 и через первый элемент ИЛИ10 на установочные входы второго счетчика 3 ошибок и счетчика 13 импульсов, а через первый 10 и третий 12 элементы ИЛИ - на установочные входы первого счетчика 2 ошибок и блока 4 сравнения, в результате чего первый 2 и второй 3 счетчики ошибок, счетчик 13 импульсов и блок 4 сравнения обнуляются, а реверсивный счетчик 6 переводится в (i-1)-е состояние. Сигнал с реверсивного счетчика 6, соответствующий (i-1)-му состоянию канала, поступает на выход устройства (например, в аппаратуру передачи данных для ее перенастройки на (i-1)-й режим работы) и на вход дешифратора 7 номера состояния, сигнал с (i-1)-го выхода которого поступает на (i-1)-е входы блока 8 регистров задания чисел и блока 9 импульсных линий задержки. С (i-1)-го регистра блока 8 регистров задания чисел в блок 4 сравнения записываются значения N_i-1,i-2 и N_i-1,i.

Таким образом, принятие решения о переходе в «худшее» состояние осуществляется непосредственно при выполнении условия N_i^*>N_i,i-1, не дожидаясь, когда закончится заданный интервал контроля T_i, что повышает достоверность результатов контроля. При этом наибольший эффект достигается при резких изменениях качества канала связи.

Источники информации

1 Томаси У., Электронные системы связи. М.: Техносфера, 2007, - 863 с.

2. RU 2436110, 2011 г.