Измерительно-анализирующий блок как средство определения количественных показателей состояния связи обеспечивает подсчет на заданном интервале времени фактов превышения устанавливаемых пороговых значений. Анализатор осуществляет счет:

· импульсных помех,

· перерывов связи,

· скачков амплитуды и

· скачков фазы.

С ненормируемыми метрологическими характеристиками производится тестирование каналов связи по параметрам, приведенным ниже:

· соотношение Сигнал/Шум по сигналу МЧС-генератора;

· соотношение Сигнал/Шум по сигналу О.42-генератора;

· уровень поступающего на вход многочастотного, псевдослучайного, или четырехчастотного сигнала;

· индуктивность линии связи;

· среднеквадратическое отклонение уровня гармонического испытательного сигнала в линии связи (СКО уровня) от среднего значения;

· максимальный из зафиксированных на интервале 1 с скачок фазы гармонического сигнала;

· максимальный из зафиксированных на интервале 1 с скачок амплитуды гармонического сигнала;

· максимальная на интервале 1 с мгновенная мощность измеряемого сигнала;

· минимальная на интервале 1 с мгновенная мощность гармонического сигнала;

· относительное время действия импульсных помех;

· процентная доля секундных интервалов с импульсными помехами на измерительном интервале;

· процентная доля секундных интервалов с перерывами связи на измерительном интервале;

· процентная доля секундных интервалов с импульсными помехами и перерывами связи на временном измерительном интервале;

· относительное время действия перерывов связи;

· относительное время действия импульсных помех и перерывов связи;

· построение эхограммы - зависимости затухания от задержки эхо‑сигнала.

Основную функциональную нагрузку в анализаторе выполняет Процессор ADSP-21msp58. На этом процессоре реализуются функции 16 разрядного ЦАП-АЦП, блока сигнальной обработки и последовательно интерфейса.

Описание Процессора ADSP-21msp58.

Процессор ADSP-21msp58 представляет собой совокупность программируемых микропроцессоров с общей структурой, оптимизированную для обработки аналогового сигнала в цифровой форме, а так же для других прикладных целей. Кроме того, процессор включают аналоговый интерфейс для преобразования сигнала звуковой частоты.

Архитектура семейства ADSP-2100 приспособлена к выполнению задач с помощью цифрового сигнального процессора и построена таким образом, что устройства за один такт могут выполнять следующие действия:

· генерировать следующий адрес программы;

· выбирать следующую команду;

· выполнять один или два шага программы;

· модифицировать один или два указателя адреса данных;

· выполнять вычисление.

В этом же такте процессоры, которые имеют релевантные модули могут:

· принимать и/или передавать данные через последовательный порт;

· принимать и/или передавать данные через главный порт интерфейса;

· принимать и/или передавать данные через DMA порты;

· принимать и/или передавать данные через аналоговый интерфейс.

Системный интерфейс и интерфейс памяти

В каждом процессоре семейства ADSP-2100 четыре внутренних шины соединяют внутреннюю память с другими функциональными модулями:

- шина адреса;

- шина данных;

- шина памяти программ;

- шина памяти данных.

Внешние устройства могут получать контроль над шинами посредством сигналов предоставления (BR,BG). Процессоры ADSP-2100 могут работать в то время когда шины предоставлены другому устройству, пока не требуется операции с внешней памятью.

Схема начальной загрузки дает возможность автоматической загрузки внутренней памяти после того как ее содержимое было стерто. Это можно осуществлять с помощью интерфейса памяти из EPROM, из главного компьютера, посредством главного порта интерфейса. Программы могут загружаться без применения каких-либо дополнительных аппаратных средств.

Система команд

Процессоры семейства ADSP-2100 используют единую систему команд для совместимости с устройствами с более высокой интеграцией. Система команд позволяет выполнять мультифункциональные команды за один такт процессора, с другой стороны каждая команда может быть выполнена отдельно в своем такте. Ассемблер имеет алгебраический синтаксис, для повышения удобочитаемости легкости кодирования.

Эффективность сигнального процессора

Сигнальный процессор должен быть не только очень быстродействующим, но удовлетворять некоторым требованиям в следующих областях:

· Быстрая и гибкая арифметика – архитектура процессоров ADSP позволяет производить такие операции, как умножение, умножение с накоплением, произвольное смещение, а так же ряд стандартных арифметических и логических операций в одном цикле процессора.

· Расширенный динамический диапазон – 40-разрядный аккумулятор имеет восемь резервных бит защиты от переполнения при последовательном суммировании, которые гарантируют, что потери данных быть не может.

· Выборка двух операндов за один цикл – при расширенном суммировании на каждом цикле процессора необходимо два операнда

· Аппаратные циклические буферы – большой класс алгоритмов обработки цифро-аналоговых сигналов, включая цифровые фильтры требуют наличия циклических буферов.

Переход по нулю – повторяющиеся алгоритмы наиболее логично выражать через циклы. Программа Sequenser ADSP-2100 поддерживает работу с циклическим кодом с нулем на верху, в объединении со структурой clearest это повышает эффективность системы. Также нет препятствий для работы с условными переходами.

Вычислительные модули

структурная схема процессора семейства ADSP-2100

Как уже говорилось выше каждый процессор содержит три независимых вычислительных модуля:

- арифметико-логический (ALU);

- умножение с накоплением (MAC);

- расширитель (shiffter).

Эти устройства работают с 16-разрядными данными и обеспечивают аппаратную поддержку мультиточности.

ALU выполняет ряд стандартных арифметических и логических команд в дополнение к примитивам деления. MAC выполняет одно-цикловые операции умножения, умножения/сложения, умножения/вычитания. Shiffter осуществляет логические и арифметические сдвиги, нормализацию, де нормализацию и операцию получения порядка, атак же управление форматом данных, разрешая работу с плавающей точкой. Вычислительные модули размещаются последовательно друг за другом, таким образом чтобы выход одного мог стать входом другого в следующем цикле. Результаты работы модулей собираются на 16-разрядную R-шину.

Все три модуля содержат входные и выходные регистры, которые доступны через 16-разрядную DMD-шину. Команда, выполняемые в модулях, берут в качестве операндов данные находящиеся в регистрах ввода и после выполнения записывают результат в регистры вывода. Регистры являются как бы промежуточным хранилищем между памятью и вычислительной схемой. R-шина позволяет результату одного вычисления стать операндом к другой операции. Это позволяет сэкономить время обходясь без лишних пересылок модуль-память.