[发明专利]模拟信号的监测和自动监测仪

说明书

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V_T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。