专利名称：模拟信号的监测和自动监测仪的制作方法
在广播电视系统和其他系统中，对于经过电路的传送、放大或调制后的电讯信号进行有效的监测是必不可少的，尤其是模拟量的信号。常规的，对模拟信号的监测大多采用人工方法的直接检测，即对信号所传输的图象，声音用眼、耳进行监视和监听。例如在广播电视的无线信号传播过程中，其系统大多设有低周中心控制机房，高周发射机房以及收讯机房，各机房都定编二个左右的值机人员，为了确保安全播音，各环节都一刻不停地对放大传送后的各种信号进行直接的人工监视、监听，值机人员的劳动强度非常大。
目前，也有自动监测的仪器在一些单位应用。它是对被检信号的模拟量的峰值或平均值进行直接取样记录，分析其是否达到预定电平而进行的自动检测，若被检信号没有达到预定电平就出错告警。例如自动调幅度监测仪，它接收已调制了的高周信号，然后解调出调制信号，得出调幅度的大小等各种指标。但是这种对信号直接分析的监测方法，存在有较多的缺陷。由于它只是单一地分析信号的幅度，因而对于信号的失真和寄生噪音不可能指示；对于信号调度过程中的出错(如甲通道需传A信号，乙通道需传B信号，出错成甲传B，乙传A)不能辨别；尤其的对于正常的节目间隙、语言停顿或交响音乐中的长时间的低音引起的电平变化和设备故障，放大量不足造成的电平变化难以区分而引起误报或漏报。
本发明的目的是提供一种新的对模拟量信号进行自动跟踪检测的方法及相应的检测仪器。它能及时地对被检信号的出错进行告警；能准确地区别信号本身固有的停顿、间隙、低幅度和设备故障、放大量不足所致无输出、低电平之间的差异；能方便地检测出信号的失真和寄生噪音。同时，本发明提供了一种实施该方法而专门设计的信号检测的监测仪，它有信号出错，寄生噪音及信号幅度衰减量等各种自动的告警和指示。
本发明和目的是这样实现的它是对被检信号与产生该被检信号的原始信号同步地进行比较，而不是仅仅对被检信号直接进行量化分析的检测方法——通过电路把原始信号整形变换成适合于判断电路工作要求的基准信号，在被检信号正常时，把被检信号变换成与基准信号相同波形的采样信号，然后跟随变换后的两信号自动地对比在之后的工作中是否保持同步、一致。
相应的，该仪器的电路由输入变换部分和判断告警部分组成，变换部分是信号波形处理电路，是信号的放大衰减、滤波、或者是被调制信号的解调。电路接受被检信号和原始信号，相应地形成两个输出波形相同的信号。
电路的判断部分由以下电路实现(一)利用差分放大电路和单向导通电路，其中差分电路的反向输入端直接作为变换后的被检信号，即采样信号的输入端，差分电路的同相输入端作为变换后的原始信号，即基准信号的输入端，差分电路的输出端与单向导通电路的″+″端相接，单向导通电路的″-″端接基准信号VT的输入端。输出与输入信号之差成正比。这样，当被检信号正常，即两者变换后的信号相同，相当于共模信号被抑制而没有输出，当被检信号出错，两信号不同，就相当于形成差模信号(不是真正意义上的差模)被放大输出，若被检信号仅为放大的幅度不够，差分电路的输出仍与基准信号同步，且恒少于基准信号，单向导通电路因反向而不会形成电流，若被检信号混有噪音，差分放大电路的输出即可通过单向导通电路形成电流。差分电路和单向导通电路的有无输出，就形成了不同的指示。(二)利用运算放大器构成的减法器实现， 信号差值的输出作为判断指示。(三)利用H型桥式电路实现分压元件组成两桥臂，分别输入两个比较信号，单向导通元件为桥路，在被检信号正常时，调节使桥路两端电位相同，一旦被检信号有异，桥路两端的电位差产生电流，形成指示信号。
被检信号幅度的衰减指示是这样的把基准信号和采样信号分送至运算放大器构成的除法电路，以输出基准信号和采样信号的比值作为被检信号的衰减量指示。
或者，把基准信号分成若干等分进行分压输出，每点均与采样信号进行比较，得出采样信号等同或近似于那一等分值，从而指示被检信号的相对幅值。
本发明的最根本所在是引入原始信号进行比较，电路基本上是简单的运算放大器等基本元器件组成，输出结果可以准确地区分信号的变异，所以简单而安全可靠；由于任何模拟信号的输出必有其原始信号，而信号的出错原因基本上是由于放大或调制电路的故障而少远距离传送过程所引起，所以定点地对信号的比较是容易而切实可行的。特别在广播电视系统的无线传播过程中，只要在中心控制室送入原始信号并接收发射台发送的无线信号，即可自动地监测整个系统的正常与否，不仅极大地减轻总控人员值机监听的劳动强度，而且可以使发射台实现有人留守无人值班提供必要的保障，可节省大量的人力、物力。
本发明的具体电路由以下附图给出。
图1是本发明提出的监测仪的电路结构图，图2是本发明涉及到的由电桥组成的判断电路。
以下结合图1，2详细说明本发明的电路工作原理。
电路由输入变换部分(1)，判断报警部分(2)，幅度指示部分(3)组成。
输入变换部分(1)是双通道多路输入电路，两通道F1、F2均有载波接收调谐、解调器和音频、视频插孔。通道F1、F2后有交换电路F3，可调电位器W1、W2滤波电容器C1、C2及跟随器IC1、IC2，两者分别输出VT、VP信号，调切W1、W2，使被检信号V1正常时，VT、VP相同。
电路的核心为判断部分(2)，其功能由IC3构成的减法器和发光二极管LED2构成的单向导通电路实现，告警指示为LED1、LED2.(每个LED均可连有蜂鸣器，下同)变换部分送出的两个信号VT、VP接入IC3的两输入端，当信号VT、VP相同时(被检信号正常)，减法器输出为零，发光二极管LED1、LED2不工作。当被检信号V1幅度相对较少或没有时，VP也相应比VT小，减法器输出VT与VP的差值Vo，指示灯LED1发光，而LED2不发光。因为Vo＝K(VT-VP)，使K＝1，Vo恒小于VT。当被检信号失真或有噪音时，VP与VT不同步变化，在VT波谷时，会出现Vo＞Vp，LED2发光。(LED1也将发光)幅值指示电路(3)由分压电阻串(5)、减法器组(6)、发光二极管组(7)组成，基准信号VT输入分压电阻串(5)成若干等分值，各值均与采样信号VP同时输入减法器组(6)中的各减法器两端相差，各减法器的输出分别与发光二极管组(7)中各管的″-″端相接，各管的″+″端相连后接至信号VT的分压。假如被检信号仅达到正常信号的70％，则采样信号VP＝1/7VT，相对应的发光管就发光。(若V1超过正常信号值而没有失真，VP＞VT，IC4的输入是VP和放大后的VT，所以LED2发光。发光管的″+″端接分压后的VT，可防止LED多管闪烁)图2是H型桥式电路的一种，R21、R22、R23、R24构成电桥两桥臂(8)。LED21、LED22两单向导通的发光二极管构成桥路19)，两端电压为Va、Vb。其原理是这样的R21/R22＝R23/R24。在VT＝VP时，Va＝Vb，LED21、LED22不工作，当VT＞VP且同步变化时，LED21发光，LED22不发光；当VT与VP不同步时，LED21、LED22均发光。
权利要求
1.一种对电讯信号，特别是模拟信号进行长时间自动地监测的方法，其特征在于把被检信号和形成该被检信号的原始信号连续地进行比较，以判断被检信号是否正常，先使两信号变换到同样波形的信号，然后跟随变换后的两信号，自动地对比两信号在之后的工作中是否保持同步、一致。
2.根据权利要求书1所述的方法而设计的一种自动监测仪，其特征在于该仪器的电路有输入变换部分(1)和判断告警部分(2)，输入变换电路对信号的波形进行处理，由普通的接收、解调、放大、滤波电路组成，分路接受原始信号VS和被检信号V1，输出相对应的基准信号VT和采样信号VP，送入判断电路，被检信号正常时，VT、VP两信号波动同步。
3.根据权利要求书2所述的仪器，其特征是判断部份(2)由差分放大电路和单向导通电路构成，其中差分电路的反向输入端作为采样信号VP的输入端；差分电路的同相输入端作为基准信号VT的输入端；差分电路的输出端接有指示器，并与单向导通电路的″+″端相接，单向导通电路的″-″端接基准信号VT的输入端，以差分电路的输出Vo与单向导通电路的电流Io作为判断指示。
4.根据权利要求书2所述的仪器，其特征是判断电路(2)由运算放大器构成的减法器实现，VT、VP分别送至减法器的两输入端，VT、VP相差，输出值Vo作为判断指示。
5.根据权利要求书2所述的仪器，其特征是判断电路(2)由分压元件和单向导通元件构成的H型桥式电路实现，分压元件组成两桥臂(8)，分别输入基准信号VT和采样信号VP，单向导通元件为桥路(9)，在被检信号正常时，调节使桥路两端电位相同，一旦被检信号有异，电位差产生电流形成指示信号。
6.根据权利要求书2所述的仪器，其特征是基准信号VT和采样信号VP再接入幅度指示电路(3)，指示电路由分压电阻串(5)，减法器组(6)，发光二极管组(7)构成，基准信号VT输入分压电阻串(5)成若干等分值，各值均与采样信号VP一同送入减法器的两输入端，各减法器的输出端分别与发光二极管组(7)中的各管的″-″端相接，各二极管的″+″端相连后接至信号VT的分压电路，发光管作为指示。
7.根据权利要求书2所述的仪器，其特征是变换电路(1)送出的基准信号VT和采样信号VP输入由运算放大器组成的除法器电路的两输入端，除法器的输出作为被检信号V1是否出错和相对幅度的指示。
全文摘要
一种对模拟信号进行跟踪监测的方法及相应的仪器。是通过对被检信号和产生该被检信号的原始信号的同步对比而实现的，两信号通过变换后输入判断电路，在输入信号正常时，变换后的两信号波动同步等幅，一旦两信号有异，亦即被检信号不正常，电路就自动出错告警，本发明能准确地对信号本身的间隙和设备故障造成的信号出错、失真、寄生噪音加以区别，并能指示出被检信号的相对幅值，本发明可广泛应用于广播电视系统。
文档编号H04B17/00GK1137712SQ9510692
公开日1996年12月11日 申请日期1995年6月2日 优先权日1995年6月2日
发明者陈麟华 申请人:陈麟华