Главная » 2014 » Сентябрь » 27 » Скачать Исследование методов и разработка средств автоматического контроля частотных характеристик каналов тональной частоты. Левенталь, бесплатно
08:14
Скачать Исследование методов и разработка средств автоматического контроля частотных характеристик каналов тональной частоты. Левенталь, бесплатно
Исследование методов и разработка средств автоматического контроля частотных характеристик каналов тональной частоты
Диссертация
Автор: Левенталь, Иосиф Яковлевич
Название: Исследование методов и разработка средств автоматического контроля частотных характеристик каналов тональной частоты
Справка: Левенталь, Иосиф Яковлевич. Исследование методов и разработка средств автоматического контроля частотных характеристик каналов тональной частоты : диссертация кандидата технических наук : 05.12.02 Ташкент, 1984 257 c. : 61 85-5/4991
Объем: 257 стр.
Информация: Ташкент, 1984
Содержание:
Введение
1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЙ И КОНТРОЛЯ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КАНАЛОВ ТЧ
11 Прямые методы зондирования канала
11*1 Частотный метод
1111 Измерение АЧХ
1112 Измерение ЧХ ГВП
112 Определение частотных характеристик канала по временным характеристикам
113 Метод контроля чартотных характеристик канала связи, основанный на использовании структурных свойств испытательных сигналов
12 Корреляционные методы
13 Методы сравнения с моделью
14 Выводы
2 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИНЦИПОВ АППАРАТУРНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ УСТРОЙСТВ АВТОМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ и КОНТРОЛЯ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КАНАЛОВ ТЧ
21 Исследование принципов автоматизации панорамных измерений
211 Измерение частотных характеристик при непрерывном изменении частоты измерительного сигнала
2111 Структурная схема и принцип действия автоматического измерителя ЧХ
2112 Динамическая погрешность и её инструментальное исследование
212 Измерение частотных характеристик при дискретном изменении частоты измерительного сигнала
2121 Определение длительности измерений
2122 Способ реализации требуемой длительности измерений
22 Исследование метода измерений частотных характеристик с одновременным вводом измерительных сигналов
221 Определение необходимого числа отсчетов при измерении АЧХ канала ТЧ
222 Определение необходимой точности установки частоты и отсчета остаточного затухания при измерении АЧХ канала ТЧ
223 Формирование многочастотного измерительного сигнала
2231 Выбор начальных фаз составляющих многочастотного измерительного сигнала с целью минимизации пикфактора
2232 Выбор разрядности ЦАП
2233 Выбор емкости ПЗУ
224 Исследование влияния сдвига частоты в канале ТЧ на точность цифрового анализа ЧХ
23 Методы обеспечения достоверности результатов автоматического контроля частотных характеристик каналов ТЧ
231 Определение точности измерения частотных характеристик при автоматическом контроле
232 Введение производственных допусков
2Л Выводы
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КАНАЛОВ В СИСТЕМЕ ПЕРЕДАЧИ С ИКМИЗ
31 Паразитная амплитудная модуляция гармонического измерительного сигнала в системе передачи с ИКМИЗ
311 Частота паразитной АМ
312 Глубина паразитной АМ
32 Измерение уровня гармонического измерительного сигнала в системе передачи с ИКМ
321 Выбор частоты сигнала и длительности измерений при определении амплитудных значений
322 Особенности измерения средневыпрямленного значения
33 Измерение фазовых параметров в каналах системы передачи с ИКМ
331 Измерение частотной характеристики группового времени прохождения
3311 Влияние паразитной АМ гармонического измерительного сигнала
3312 Влияние порога перегрузки кодирующего устройства
332 Измерение фазо-частотной характеристики
34 Выводы
4 АППАРАТУРНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ УСТРОЙСТВ АВТОМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ И КОНТРОЛЯ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КАНАЛОВ ТЧ
41 Автоматический измеритель АЧХ каналов
ТЧ цифровых систем передачи
411 Назначение и область применения
412 Разработка исходных данных и предварительные экспериментальные исследования
413 Функциональная схема
4131 Функциональная схема передающей части
4132 Функциональная схема приемной части
4133 Функциональная схема устройства управления"
42 Устройство автоматического контроля АЧХ каналов ТЧ с генерируемым шаблоном
421 Цель разработки и назначение
422 Структурная схема и принцип действия
423 Определение длительности измерений и закона изменения частоты
43 Выводы
Введение:
Развитие народного хозяйства, науки и культуры ведут к быстрому увеличению объема информации, передаваемой средствами электрической связи, требуют постоянного усложнения и совершенствования систем и аппаратуры связи, роста числа каналов. В результате возникает целый ряд специфических проблем, связанных с организацией обслуживания и обеспечения высокой эксплуатационной надежности и качества средств связи.
Для своевременного обнаружения и устранения неисправностей в системе передачи информации необходимы постоянный контроль и периодические измерения, что, при существующей тенденции развития, требует присутствия на передающей и приемной станциях все возрастающего по численности и уровню квалификации обслуживающего персонала, увеличение числа измерительных приборов, рост временных и трудовых затрат на обслуживание. Вследствие этого возросшие потенциальные возможности средств связи не могут быть полностью использованы.
Основным направлением разрешения возникшего диалектичесг кого противоречия является широкое внедрение в практику эксплуатации систем связи автоматических измерительных приборов,
Материалы ХХУ1 съезда КПСС. - М.: Политиздат, 1981. - 173 с. позволяющих существенно повысить скорость и точность контроля параметров по сравнению с ручной проверкой, исключить субъективность оценок, сократить численность и снизить требования к необходимой квалификации обслуживающего персонала [ 1,2,53 ] .
Канал тональной частоты (ТЧ), соответствующий заданным нормам, должен обеспечивать передачу как аналоговой, так и дискретной информации. Основными качественными показателями, подлежащими контролю при любом использовании канала и полностью определяющими линейные искажения передаваемого по каналу сигнала, являются частотные характеристики (ЧХ): амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) и частотная характеристика группового времени прохождения (ЧХ ГВП).
Проблеме автоматизации измерений и контроля ЧХ в технической литературе уделено недостаточное внимание. Существующие методы измерений и контроля ЧХ требуют непосредственного участия оператора в процессе измерений и обработки полученных результатов, что сопряжено с большими затратами рабочего времени, простоем исследуемых каналов, снижением точности, вследствие субъективности оценок.
Трудоемкость процесса построения многоточечных частотных зависимостей остаточного затухания (03) и ГВП и их сравнения с нормами при отсутствии средств автоматического контроля обусловливает трудность оперативного контроля этих параметров в условиях эксплуатации и, как следствие, наличие большого количества каналов со своевременно не выявленными отклонениями ЧХ от установленных норм.
Мало изучены специфические особенности измерений ЧХ в каналах систем передачи с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ), развивающихся в настоящее время быстрыми темпами. Отсутствие строго обоснованных методов учета этих особенностей может привести к значительным погрешностям при измерениях и снижению достоверности при контроле.
Поэтому проблема исследования методов автоматизации измерений и контроля ЧХ каналов ТЧ и разработка научно обоснованных принципов построения соответствующей аппаратуры является весьма актуальной.
Цель работы.
Основной целью диссертационной работы являются:
• разработка и исследование принципов аппаратурной реализации устройств автоматических измерений и контроля ЧХ каналов ТЧ,
• исследование специфических особенностей измерения параметров каналов в системе передачи с ИКМ,
• разработка и экспериментальное исследование автоматических контрольно-измерительных устройств с заданными метрологическими характеристиками.
Научная новизна.
Исследованы особенности автоматического допускового контроля ЧХ каналов ТЧ, что позволило обосновать исходные требования к выбору структуры и метрологических характеристик автоматических контрольно-измерительных устройств при их разработке.
Разработаны и исследованы принципы построения аппаратуры для автоматических измерений и контроля ЧХ каналов ТЧ, отличающейся малым временем измерений и высокой достоверностью результатов контроля.
Исследован метод измерений ЧХ с одновременным вводом измерительных сигналов и особенности его реализации при цифровом способе формирования и обработки сигналов. На программных моделях канала определены погрешности цифрового анализа ЧХ при сдвиге частоты в канале ТЧ и предложен способ их уменьшения.
Исследованы специфические особенности измерения параметров каналов в системах передачи с ИКМ и предложены способы их учета при проведении измерений и разработке автоматической контрольно-измерительной аппаратуры.
Практическая ценность.
Предложен ряд устройств для автоматических измерений и контроля ЧХ каналов ТЧ. Технические решения защищены авторскими свидетельствами на изобретение №1? 587632, 649143, 717809, 801274, 860325, 946003, 085955 .
Применение разработанных принципов автоматических измерений и контроля ЧХ каналов ТЧ позволяет
• уменьшить время контроля ЧХ каналов ТЧ;
• заменить субъективную оценку оператора объективной оценкой прибора;
• устранить погрешность результатов контроля из-за отсутствия жесткой связи между текущим значением частоты и соответствующими ей допусковыми значениями отклонения 4)1 при контроле с накладным шаблоном (погрешность масштабирования).
Результаты исследований могут быть полностью использованы при автоматизации измерений и контроля амплитудной характеристики (АХ) каналов ТЧ с помощью устройства, защищенного авторским свидетельством на изобретение № 832739 [ 10].
Выработаны рекомендации по выбору частоты измерительного сигнала, способа его обработки и длительности измерений при исследовании параметров каналов в системах передачи с ИКМ.
Реализация и внедрение результатов исследований.
Диссертационная работа выполнена в процессе исследований по хоздоговорам, заключенным с ЦНИИС в течение 1975 . 1984 годов в соответствии с указаниями ГНТУ МС СССР, в развитие ОКР "Кипарис" и по результатам НИР "Индекс", выполненных по Постановлению директивных органов от 5.05.75 г.
Основные теоретические выводы и практические результаты диссертационной работы использованы в ЦНИИС при разработке "Панорамного измерителя каналов" (ПИК), предназначенного для автоматизированного измерения основных электрических параметров каналов ЕАСС на местной первичной сети связи. Опытные образцы ПИК прошли лабораторные испытания. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения результатов диссертационной работы равен 57,2 тыс.руб.
Кроме того, результаты исследования специфических особенностей измерения параметров каналов в системе передачи с ИКМ использованы в ЦНИИС в НИР "Разработка норм на электрические параметры каналов и сетевых трактов при использовании аналоговых и цифровых систем передачи" (шифр "Норма").
Рекомендации по выбору частоты измерительного сигнала, способа его обработки и длительности измерений при эксплуатационных измерениях параметров каналов ТЧ в системах передачи с ИКМ использованы в Одесском филиале Центрального конструкторского бюро Министерства связи СССР при разработке серийно выпускаемого в настоящее время переносного эксплуатационного измерителя ПЭИ-С-2, предназначенного для измерения параметров каналов ТЧ систем передачи с ИКМ типа ИКМ-12М и ИКМ-15 в процессе эксплуатационного обслуживания на предприятиях сельской телефонной связи. При годовом выпуске приборов 500 штук экономический эффект от внедрения результатов диссертационной работы составляет 24,48 тысяч рублей.
Результаты диссертационной работы используются также в учебном процессе на кафедрах "Измерения в технике связи" и "Многоканальная электросвязь" Ташкентского электротехнического института связи.
Документы, подтверждающие внедрение результатов диссертационной работы, приведены в приложениях к диссертации.
Апробация работы.
Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Республиканской научно-технической конференции, посвященной 30-летию Победы Советского Союза в Великой Отечественной войне (Ташкент, апрель 1975 г.), Республиканском семинаре "Метрологическое обеспечение и измерения в цифровых системах передачи" (Одесса, март 1976 г.), Республиканском семинаре - совещании "Меры по улучшению качества и повышения эффективности работы ГТС и №0" (Ташкент, декабрь 1977 г.), Республиканской научно-технической конференции, посвященной Дню радио (Ташкент, апрель 1978 г.), Республиканском семинаре "Статистические измерения в каналах передачи данных" (Киев, июнь 1978 г.), Третьем научно-техническом симпозиуме по совершенствованию систем связи с цифровыми методами модуляции (Ленинград, ноябрь 1979 г.), Республиканской научно-технической конференции "Некоторые проблемы фундаментальных и прикладных наук в условиях научно-технической революции" (Ташкент, май 1980 г.), Республиканской научно-технической конференции "Проблемы повышения эффективности и надежности систем связи" (Ташкент, апрель 1981 г.), Республиканской научно-технической конференции "Вопросы построения сетей связи, устройств обработки информации и проблем внедрения НОТ в отрасли связи республики" (Ташкент, май 1982 г.), научно-технической конференции, посвященной Дню радио (Ташкент, апрель 1983 г.), а также на заседаниях секции "Измерительная техника" научно-технического совета ЦНШС (1982, 1984 гг.).
Публикации.
Основные результаты диссертационной работы опубликованы в двадцати двух работах, из них восемь авторских свидетельств на изобретения.
Структура и объем диссертации.
Диссертационная работа изложена на 147 страницах машинописного текста, иллюстрируется рисунками и таблицами на 38 страницах и состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 117 наименований и 8 приложений на 54 страницах.
