Назад в библиотеку



    СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ ДЖИТТЕРА ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ ТЕРМИНАЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ


    Автор: Облокулов Ф. Х.


Аннотация

Облокулов Ф.Х. Система измерения джиттера цифровых сигналов терминального оборудования телекоммуникационных систем. В статье рассматривается возможность применения метода дискретного счета для измерения джиттера цифровых сигналов терминального оборудования ТКС. Приведены графики, полученные в результате симуляции работы системы в среде инженерного моделирования, и позволяющие оценить эффективность предложенного метода.


Ключевые слова

Джиттер, фазовое дрожание, ФАПЧ, генератор счетных импульсов, временной селектор, погрешность измерения.


Общая постановка проблемы

Переход к цифровым методам передачи и коммутации помимо преимуществ, обусловленных новыми технологиями связи, вызвал множество проблем, специфически связанных с принципами передачи сигналов в цифровом виде, одной из таких является проблема синхронизации. Среди параметров, которые характеризуют сигнал синхронизации можно выделить джиттер (фазовое дрожание), которая вызвана изменением времени задержек сигнала в цепи соединений между компонентами. В цифровых системах передачи джиттер присутствует всегда, но при превышении определенного значения джиттер начинает влиять на качество передачи информации. Для развития систем передачи с несколькими участками регенерации (ретрансляции) и многопролетных беспроводных систем связи весьма актуальной является разработка устройства для измерения джиттера.


Постановка задач исследования

Для исследования метода измерения джиттера цифровых сигналов терминального оборудования ТКС необходимо решить следующие задачи:
1)Выполнить анализ предложенного метода и провести моделирование измерителя при шумовых воздействиях на оборудование и проанализировать результаты;
2)На основе моделирования определить недостатки и аварийные ситуации в измерителе, и возможность их устранения путем замены ее состовляющих на более, усовершенствованные или введения в систему дополнительных элементов.


Решение задач и результаты исследований

Структурная схема предлагаемого измерителя джиттера приведена на рисунке 1. В схеме имеются два формирующих устройства ФУ1 и ФУ2, управляющее устройство УУ, два временных селектора ВС1 и ВС1, генератор счетных импульсов ГСчИ, и анализатор данных АД с цифровой индикацией ЦИ. На входы формирующих устройств поступают два напряжения u1 и u2, фазовый сдвиг между которыми подлежит измерению. Когда напряжение u1 переходит через нуль от отрицательных значений к положительным, на выходе первого формирующего устройства появляется стартовый импульс, воздействующий на управляющее устройство так, что оно открывает первый временной селектор. Когда напряжение u2 аналогично переходит через нуль, на выходе второго формирующего устройства появляется стоповый импульс, который через управляющее устройство закрывает первый селектор. Следовательно, первый временной селектор находится в открытом состоянии один раз за период исследуемых напряжений в течение интервала времени равной величине джиттера. Этот интервал заполняется счетными импульсами, поступающими от генератора ГСчИ, которые далее считываютя и усредняются в течении определеного промежутка времени анализатором данных. Результат, среднее значение джиттера, выдается на цифровое табло.

Структурная схема измерителя джиттера

Рисунок 1. Структурная схема измерителя джиттера

Временные диаграммы отображающие работу схемы представлены на рисунке 2.

Временные диаграммы

Рисунок 2. Временные диаграммы

Для анализа предложенной методики измерения джиттера в качестве объекта, джиттер, которого подлежит измерению, был выбран простая модель простого низкочастотного канала Bluetooth.

Основные парметры канала:.
• Частота входного сигнала – 1 МГц;
• Уровень сигнала от -1 до 1;
• Используется частотная модуляция, частотой несушей 102 МГц;
• Функцию демодулятора выполняет система ФАПЧ, частотой ГУН 10,6 МГц;
Моделирования было сделано в пакете Systemvue 2009.05.

Получены следующие результаты измерения:
• Реальное значение джиттера Jin = 350 нс;
• Измеренная величина джиттера Jm = 299,95 нс;
• Относительная погрешность δ = 14,3%;

Выводы

1. Показана возможность использования метода дискретного счета для измерения джиттера систем, работающих на относительно низких частотах;
2. Система является эффективным с точки зрения экономической выгоды.
3. Введение в систему делителя частоты или гетеродина, сцелю переноса частоты в область более низких частот, позволяет ее использование для измерния джиттера на сверхвысоких частотах.


Список использованной литературы

1.Бакланов И.Г. Технологии измерений в современной телекоммуникации. – М.:Эко-Трендз, 1998. – 264 с.

2.Кушнир Ф.В. Измерение в технике связи: учебник для вузов. Изд. 2-е. — М.: Связь, 1976. — 432 с.