Комплекс измерения параметров обратного канала (стр. 2 из 8)

Центральное измерительное устройство (ЦИУ)

Предназначено для измерения уровней напряжения пилот сигналов от генераторов ГПС, измерения АЧХ участка кабельной сети в частотном диапазоне обратного канала и спектра радиосигнала, с последующим отображением на встроенном дисплее измеренных параметров, передачей данных в компьютер и кабельную сеть в частотном диапазоне прямого канала.

Генератор пилот сигналов (ГПС01)

Предназначен для формирования измерительных сигналов для измерения АЧХ, настройки и контроля работоспособности кабельной сети в частотном диапазоне обратного канала.

Измеритель уровня телевизионного радиосигнала (ИТ‑081)

Универсальный прибор для измерения параметров телевизионного радиосигнала в частотном диапазоне 5–900 МГц с функцией спектроанализа. При работе в составе комплекса предназначен для приёма и отображения информации о параметрах обратного канала, передаваемых ЦИУ, а так же измерения уровней радиосигнала в частотном диапазоне прямого и обратного канала.

3.4 Описание функционирования

Генератор ГПС подключается в точку кабельной сети, где требуется произвести настройку по уровню усиления или проконтролировать АЧХ обратного канала. Режим работы ГПС настраивается автономно, с помощью прибора ИТ‑08 или с помощью компьютера. Можно изменить количество пилот сигналов (до четырёх) и их частоты в диапазоне 5–65 МГц (с шагом 125 кГц). Выходной уровень напряжения регулируется в диапазоне 72 – 118 дБмкВ с шагом 0,75 дБ. Пилот сигналы формируются последовательно во времени. Каждый радиоимпульс содержит номер генератора ГПС (от 1‑го до 8‑ми) и служебную информацию. ГПС может также работать в режимах сканирования по частоте для измерения АЧХ и непрерывной немодулированой генерации на заданной частоте. Настройки сохраняются при выключенном питании.

Конструктивно генератор выполнен в металлическом корпусе с габаритами 160x85x155 мм. Питание осуществляется либо от сети 220 В либо от встроенного аккумулятора. Время работы от аккумулятора не менее 6‑ти часов.

Центральное измерительное устройство (ЦИУ, рис. 3.5.1) расположено в составе головного (узлового) устройства. Например в составе головной станции, волоконного-оптического узла и т.д. ЦИУ адаптируется под текущую конфигурацию сети. В режиме измерения пилот сигналов ЦИУ производит поиск работающих генераторов ГПС и одновременно определяет частоты пилот сигналов. Сканирование частотного диапазона производится раздельно по частотам работающих ГПС и по всему диапазону с минимальным шагом для измерения спектра радиосигнала. В этом режиме работы комплекса, в кабельной сети могут работать одновременно до 8‑ми генераторов. При обнаружении работающего в сети ГПС с включенным режимом сканирования по частоте, ЦИУ переключается в режим измерения АЧХ и принимает сигналы только от этого генератора. В этом режиме желательно иметь только один работающий генератор в кабельной сети.

Измеренные ЦИУ параметры кодируются в цифровой поток и передаются в сеть в канале передачи данных в частотном диапазоне прямого канала 110–1000 МГц.

ЦИУ выполнен в 19″ конструктиве стандарта МЭК297. Имеет встроенный ЖК-дисплей для отображения режимов работы и исследования результатов измерения. Питание осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В.

Измеритель телевизионный ИТ‑08, включенный в произвольную точку кабельной сети, принимает информацию от ЦИУ в канале передачи данных и отображает на встроенном дисплее. С помощью прибора можно наблюдать уровни пилот сигналов от любого из работающих ГПС, спектр полного или ограниченного диапазона частот обратного канала, а так же АЧХ участка кабельной сети от точки включения ГПС до ЦИУ. Прибор ИТ‑08 выполнен в пластмассовом ударопрочном корпусе с габаритными размерами 200x90x55 мм. Работает от встроенных аккумуляторов или от внешнего источника питания. Время работы от аккумулятора не менее 6‑ти часов.

С помощью компьютера, подключенного к ЦИУ можно осуществлять автоматический контроль работоспособности кабельной сети, накопление статистической информации, оперативного измерения параметров и документирования результатов измерения. Подключение компьютера в состав локальной компьютерной сети или к телефонному модему позволяет получить функцию предупреждения о неисправности.

3.5 Центральное измерительное устройство (ЦИУ)

- Диапазон входных уровней измеряемого сигнала: от 40 до 126 дБмкВ.

- Частотный диапазон измеряемого сигнала: 5–865 МГц.

- При работе в составе комплекса измерений параметров обратного канала ЦИУ‑01:

- измеряет пилот-сигналы от генераторов ГПС‑01;

- ведёт поиск, работающих в сети генераторов ГПС‑01;

- измеряет спектр обратного канала;

- измеряет АЧХ обратного канала;

- принимает текстовые комментарии от генераторов ГПС‑01;

- передаёт данные всех измерений в цифровом виде в прямом канале для их последующего приёма ИТ‑08;

- по запросу передаёт данные измерений в компьютер.

- Диапазон выходного уровня сигнала передатчика: от 60 до 115 дБмкВ

- Частотный диапазон выходного сигнала: 110–1000 МГц.

- Для измерений в прямом канале доступны следующие режимы:

- режим гистограмм, в котором производится измерение уровней несущих телевизионного радиосигнала, а также отношений Видео / Звук и Сигнал / Шум;

- режим измерения спектра с изменяемой полосой сканирования.

Рисунок 3.5.1 – Структурная схема центрального измерительного устройства

Измеритель предназначен для работы в составе комплекса измерения параметров обратного канала, который позволяет измерять АЧХ распределительных приёмных систем телевидения, производить настройку и контролировать работоспособность кабельной сети в диапазоне частот прямого и обратного канала.

3.6 Технические характеристики ЦИУ

Параметры входа:
Диапазон рабочих частот при работе в обратном канале, МГц		5–65
Диапазон рабочих частот при работе в прямом канале, МГц		46–865
Входное сопротивление в диапазоне рабочих частот, Ом		75
Входное сопротивление на постоянном токе, кОм		10
Допустимое суммарное значение переменного напряжения на входе, В		3
Допустимое значение постоянного напряжения на входе, В		50
Ослабление встроенного входного аттенюатора, дБ		20, 40
Затухание несогласованности на входе, дБ, не менее		16
Диапазон измеряемых уровней:
с выключенным аттенюатором, дБмкВ		40–90
с включенным аттенюатором 20 дБ, дБмкВ		60–110
с включенным аттенюатором 40 дБ, дБмкВ		80–126
Разрешение по измеряемому уровню, дБ		0,1
Предел допускаемой основной относительной погрешности измерения на частоте настройки, дБ		±2,0
Полоса пропускания канала измерения по уровню -3дБ, кГц		260 ± 30
Ослабление сигнала в полосе задержания фильтра низких частот при работе в обратном канале, дБ, не менее		40
Полоса пропускания сигнала фильтра низких частот при работе в обратном канале, МГц		5–70
Параметры выхода:
Диапазон рабочих частот, МГц	110 – 1000
Диапазон уровней выходного сигнала, дБмкВ	60–115
Тип выходного разъёма	BNC
Номинальное выходное сопротивление, Ом	75
Временные параметры при работе с генератором пилот-сигналов:
Время обнаружения генератора пилот-сигналов, сек., не более	60
Период измерения спектра обратного канала, сек., не более	15
Количество одновременно измеряемых пилот-сигналов ГПС‑01	до 8‑ми
Интерфейс для подключения измерителя к компьютеру	RS‑232 девяти-контактный
Питание прибора осуществляется	от сети переменного тока напряжением 220 В
Габаритные размеры, мм, не более	483x156x133
Масса, кг, не более	3,2
Рабочие условия эксплуатации, °С	от +10 до +40

4. Формирователь потока данных

4.1 Назначение формирователя

Разрабатываемый модуль является составной частью всего измерительного комплекса (рис. 4.1.1). Формирователь не выполняет никаких анализирующих и измерительных функции, а только формирует необходимый поток данных для трансляции в сеть на любом свободном диапазоне частот прямого канала, то есть выполняет роль модема прямого канала.

Функции формирователя:

- ЧМ модуляция кодовой информации

- Генерация необходимой несущей частоты передачи

- Регулировка выходного уровня

Передаваемые данные содержат информацию об измеренных параметрах обратного канала и передаются в закодированном виде. Для обеспечения помехоустойчивости используется ЧМ модуляция, так как при этом сигнал наиболее защищён от внешних помех. При этом девиация частоты составит +50кГц, согласно техническому заданию. Так как необходимо генерировать сигнал в широком диапазоне частот (110 – 1000 МГц), то весь диапазон можно поделить между четырьмя генераторами, работающими на соответствующих частотах: