4.5. Измерение импульсных помех в линиях связи

Проблемы, связанные с методами и аппаратурой для измерения импульсных помех в линиях связи, во многом схожи с проблемами измерений в сети питания. Но имеются и некоторые отличия.

Так, требующийся динамический диапазон по амплитудам здесь составляет примерно , по длительностям: для длинных линий связи (телефонных, телеграфных) для коротких линий связи (до )

Применяемый обычно метод исследования помех в линиях связи состоит в циклической передаче стандартного сообщения по цепи, включающей блоки формирования и анализа сообщения (блоки модуляции и демодуляции), также при необходимости блоки обнаружения ошибок. Влияние помех характеризуется при этом средним числом ошибочно принятых символов и распределением моментов их появления [80].

Данный метод дает возможность оценить качество функционирования всей системы передачи и приема информации в совокупности. Между тем интерес представляет также исследование характеристик одной только линии с исключением эффектов, вносимых оконечным оборудованием. Исследование линии является более сложной задачей, так как оно требует накопления экспериментальных результатов измерения большого числа случайных величин. Простой подсчет времени превышения напряжением помехи некоторого порога чаще всего недостаточен, так как для оценки вероятности ошибки значение имеют и такие параметры, как амплитуда, длительность и период следования помех.

Для измерения импульсных помех в линиях связи пригодны приборы, выполненные аналогично анализатору АИП-1 и регистратору (см. § 4.3). В тех случаях, когда поток помех в линиях можно считать стационарным случайным процессом, обладающим свойством эргодичности, для анализа может быть применен одноканальный селектирующий измеритель с перестраиваемым порогом. На этом принципе, в частности, реализован анализатор, разработанный в Институте проблем управления Москва). Достоинства прибора — портативность и автономное питание. Структурная схема анализатора представлена на рис. 4.25 [21]. Сигнал помехи поступает на вход прибора через входной делитель ВД. Установка уровня анализа по амплитуде осуществляется изменением положения делителя и перестройкой порога

Рис. 4.26. Структурная схема многоканального селектирующего измерителя помех

амплитудного селектора АС. Установка уровня анализа по длительности осуществляется перестройкой временного селектора ВД.

Количество выбросов N, превысивших уровень анализа по амплитуде, за время Т регистрируется счетчиком Время превышения выбросами заданного уровня анализа регистрируется счетчиком путем подсчета числа импульсов, поступающих с генератора тактовой частоты ГТЧ, который запускается на время срабатывания АС. Количество выбросов с длительностями, не превышающими уровня временной селекции, регистрируется счетчиком Индикация состояния счетчиков осуществляется с помощью семисегментных цифровых индикаторов.

Технические характеристики анализатора

Для фиксации редко повторяющихся импульсных помех в коротких линиях связи ЦТС может быть применено весьма простое многоканальное индикаторное устройство, в котором каждый канал представляет собой селектирующий измеритель с индикацией [81]. Структурная схема прибора приведена на рис. 4.26.

Прибор состоит из десяти идентичных датчиков Д (на рис. 4.26 показан один датчик) и кабелей связи КС, а также пульта управления ПУ.

Датчик представляет собой селектор больших амплитуд с индикацией. Селектор имеет три разных входа: 1 — закрытый вход с развязкой по постоянному напряжению (эту функцию выполняет входное устройство ВУ), 2 — вход на инвертор ИН, 3 — вход непосредственно

на триггер. Индикация состояния триггера осуществляется с помощью лампочки накаливания Л, подсоединенной к выходу триггера через усилитель У. Установка триггера в исходное состояние осуществляется от фотодиодной схемы ФД через формирователь Ф. Питание датчика может осуществляться как автономно, так и от источника исследуемого устройства.

Пульт управления ПУ содержит десять идентичных схем, отображающих состояние триггеров датчиков Д. Для этого каждая схема содержит триггер, управляемый фотодиодной схемой ФД через формирователь Ф, лампочку накаливания соединенную с выходом триггера через усилитель У, инвертор ИН для установки триггера в исходное состояние. Установка в исходное состояние осуществляется от кнопки К. Одновременно кнопка с помощью лампочки накаливания устанавливает в исходное состояние триггер датчика.

Питание ПУ является автономным. Кабели связи объединяют датчики и пульт в единую систему. Длина кабелей

Прибор работает следующим образом. Когда на вход триггера в датчике приходит сигнал, больший, чем необходимо для установки его в состояние 1, в датчике загорается лампочка Л. Свет от лампочки попадает на фотодиод ФД, расположенный в кабеле связи КС. Последний через формирователь устанавливает в положение 1 триггер в пульте управления ПУ. При этом включается лампочка которая и отображает состояние триггеров. Для установки триггеров в исходное состояние необходимо нажать на кнопку К. При этом напряжение от источника питания Е через инвертор ставит в положение О триггер пульта. Кроме того, включается лампочка и через фотодиод ФД датчика Д сигнал сброса поступает на триггер датчика. Оптико-электронная связь между частями прибора обеспечивает хорошую гальваническую развязку и не создает дополнительного тракта проникновения помех в исследуемую цепь. Датчики можно в отдельных случаях применять и без пульта ПУ. При этом их установка в исходное состояние осуществляется с помощью вспомогательной лампочки. Прибор можно применять для индикации превышения заданного уровня как на шиннах вторичного питания вычислительных устройств, так и в коротких линиях связи. В первом случае используется закрытый вход 1, во втором — либо закрытый вход, либо открытые входы 2 и 3. При использовании открытых входов к линии связи присоединяются два датчика (рис. 4.27): один в качестве передатчика, другой в качестве приемника. Связь с пультом управления осуществляется только от приемника. Когда исследуется уровень помех в линии в режиме передачи низкого потенциала (сигнал 0), то на вход 2 датчика подается высокий потенциал (сигнал 1), а с входа 3 на исследуемую линию связи ЛС снимается низкий потенциал. С выхода линии связи исследуемый сигнал подается на вход 2 датчика-приемника. Когда исследуются помехи в линии в режиме передачи

Рис. 4.27. Исследование помех в линиях связи при передаче низкого (а) и высокого (6) потенциалов

высокого потенциала, то на вход 2 датчика подается низкий потенциал, а с входа 3 на исследуемую линию снимается высокий потенциал. С выхода линии исследуемый сигнал подается на вход 3 датчика-приемника.

Технические характеристики измерителя помех