6.12.1 Погрешность измерения основной характеристики дрейфа фазы - ошибки временного интервала TIE, на основе которой вычисляются другие характеристики (MTIE, TDEV и др.), определяется с помощью генератора опорной частоты высокой точности и стабильности (которые должны быть на порядок лучше заданного в технической документации на проверяемый прибор значения разрешающей способности).
Вначале определяется инструментальная (систематическая) погрешность, для чего на оба входа проверяемого прибора подается сигнал от одного генератора опорной частоты. Полученное на приборе показание представляет собой искомую систематическую погрешность.
Затем на вход измеряемого сигнала проверяемого прибора подается сигнал от опорного генератора, частота которого может подвергаться регулировке. В качестве второго сигнала используется или внутренний генератор высокой точности, если он есть в приборе, или второй опорный генератор. Последовательно с помощью корректора частоты и с использованием внешнего опорного генератора и компаратора устанавливается более высокое значение отклонения частоты от номинального значения (на два порядка). Проверяемым прибором выполняется измерение TIE для установленных значений отклонения частоты от номинального значения за время измерения , равное, например, 100 и 1000 с.
Погрешность измерения TIE определяется как разность между измеренным значением и расчетным значением для установленного отклонения частоты и каждого значения времени измерения. Эта разность не должна превышать значения погрешности, заданного в технической документации на испытываемый прибор. Расчетное значение TIE определяется в секундах по формуле:
TIE ,
где - установленное значение отклонения частоты измерительного сигнала.
6.12.2 Для определения погрешности измерения MTIE и TDEV, а также других вычисляемых параметров дрейфа фазы рекомендуется использовать сложный сигнал, состоящий из нескольких периодов с известным отклонением частоты. Для данного сигнала по формулам, приведенным в приложении А, а также в [12,] должны определяться расчетные значения проверяемых параметров дрейфа фазы и сравниваться с измеренными значениями.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОТНОСЯЩИЕСЯ К ИЗМЕРЕНИЮ ПАРАМЕТРОВ
ДРЕЙФА ФАЗЫ
Ниже приводятся используемые в настоящем стандарте термины и определения, относящиеся к измерению параметров дрейфа фазы, на основании Рекомендации МСЭ-Т G.810 [4] и стандарта ETS 300 462-1 [14]. Так как параметры дрейфа фазы нормируются в отрасли "Связь", главным образом, для аппаратуры и сигналов сети тактовой синхронизации, в приведенных ниже определениях применяются связанные с этим понятия.
Время (time)
Используется для установления момента (времени дня) или как измеренное значение временного интервала;
Примечание - Слово ''время" при применении в описаниях сетей синхронизации обычно соответствует сигналам с определенной частотой повторения, используемым для синхронизации или измерений.
Функция времени (time function)
Время задающего генератора тактовой синхронизации представляет собой измеренное значение идеального времени (временного интервала) , вырабатываемого этим задающим генератором. Математически функция времени , генерируемая задающим генератором тактовой синхронизации, определяется, как:
,
где: - суммарная мгновенная фаза сигнала на выходе генератора, - номинальная частота генератора. Функция временной ошибки (Time error function)
Временной ошибкой (ошибкой временного интервала) задающего генератора тактовой синхронизации по отношению к стандарту частоты является разность между временем (значением длительности временного интервала) данного задающего генератора и стандарта частоты. Математически функция временной ошибки между временем задающего генератора и эталонным временем опорного задающего генератора определяется как:
Временная ошибка является основной функцией, посредством которой могут быть рассчитаны многие параметры стабильности (такие как MTIE, среднеквадратическое значение TIE, TDEV, дисперсия Аллана и т.д.). Так как практически недостижимо, чтобы была непрерывно известна функция , для этой цели используются последовательности равномерно разнесенных отсчетов .
Функция ошибки временного интервала (Time interval error function)
TIE (ОВИ) - разность между измеренным значением временного интервала, производимого задающим генератором, и измеренным значением того же самого временного интервала, производимого опорным задающим генератором. Математически функция погрешности временного интервала TIE () может быть выражена, как:
,
где: - интервал времени, обычно называемый интервалом наблюдения.
Максимальная ошибка временного интервала (Maximum Time Interval Error)
MTIE (МОВИ) - максимальное значение размаха изменения задержки данного сигнала тактовой синхронизации по отношению к идеальному сигналу тактовой синхронизации в течение времени наблюдения () для всех значений времени наблюдения, длительность которых находится в пределах периода измерения (). Она оценивается при помощи следующей формулы:
, ( )
Девиация временного интервала (Time Deviation)
TDEV (ДВИ) - измеренное значение ожидаемого изменения временного интервала сигнала, как функции времени интеграции.
TDEV может также давать информацию о спектральных составляющих фазового (или временного) шума сигнала. TDEV
выражается в единицах времени. На основании последовательности отсчетов ошибки временного интервала TDEV
оценивается при помощи следующего выражения:
,*
где * - значения отсчетов ошибки временного интервала;
- суммарное число отсчетов;
* - интервал дискретизации для ошибок временного интервала;
- время интеграции, независимая переменная для девиации временного интервала (TDEV), или интервал наблюдения;
- число интервалов дискретизации при целое число ().
________________
* Формула и экспликация к ней соответствуют оригиналу. - Примечание .
При этом время интеграции .
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(справочное)
МЕТОД ГЕНЕРИРОВАНИЯ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ УКАЗАТЕЛЯ
Ниже приводится функциональная схема [12], иллюстрирующая в общих чертах метод для генерирования испытательных последовательностей указателя, определенный в Рекомендации G.783 [5] и упомянутый в 5.3.11 настоящего стандарта, и соображения по ее применению. Приведенная на рисунке схема не является изображением конкретной реализации прибора.
Рисунок Б.1 - Функциональная структурная схема генерирования испытательных
последовательностей указателя
Для того чтобы генерировать испытательную последовательность указателя по G.783 [5], должны быть приняты во внимание следующие соображения относительно возможностей средства измерений, схемы измерений и пользователя средства измерений:
1) Прибор и измеряемый объект должны синхронизироваться от одного и того же опорного тактового генератора, чтобы ограничить какие-то бы ни было неуправляемые события выравнивания указателя, которые повлияют на результаты.
2) Чтобы измерять комбинированное фазовое дрожание указателя ("pointer") и размещения ("mapping"), необходимо иметь возможность устанавливать скорость измерительного сигнала ПЦИ с ПСП со сдвигом по 5.3.1 настоящего стандарта.
3) Чтобы измерять только фазовое дрожание размещения, необходимо иметь возможность подавлять действия по выравниванию указателя.
4) Чтобы генерировать последовательность бит стаффинга для асинхронного размещения бит, должна генерироваться на регулярных интервалах однополярная последовательность для выравнивания.
5) Чтобы создать испытательные последовательности указателя для TU-m низшего порядка, указатель AU-n высшего порядка должен быть фиксированным.
ПРИЛОЖЕНИЕ В
(информационное)
ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ И УСТРОЙСТВ,
РЕКОМЕНДУЕМЫХ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИБОРОВ
ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДРОЖАНИЯ/ДРЕЙФА ФАЗЫ
|
Наименование |
Тип |
Нормативно-технические характеристики |
Примечание |
|
1 Осциллограф |
С1-97 |
0-350 МГц; 10 мВ - 5 В; два канала; |
Для приборов до 51 Мбит/с |
|
|
С1-129 |
0-1000 Гц; время нарастания переходной характеристики 0,4 нс; 0,05 - 10в; измерение двух сигналов; |
Для приборов любой скорости |
|
2 Генератор сигналов (для измерения входного сопротивления) |
Г4-153 |
10 Гц - 10 МГц; 100 мкВ - 10 В |
Для приборов до 8 Мбит/с |
|
|
Г4-154 |
0,1Гц - 50 МГц; 100 мкВ - 10 В |
Для приборов на 8 и 34 Мбит/с |
|
|
Г4-164 |
0,1 Гц - 640 МГц; 0,03 мкВ - 2 В |
Для приборов для любой скорости |
|
3 Частотомер электронно-счетный |
Ч3-63/1 |
0,1 Гц - 1500 МГц (синус); |
|
|
4 Водородный |
Ч1-76 или |
5 МГц, суточная среднеквадратическая относительная вариация частоты 7·10 · (1·10 · -4·10 · ) |
Для приборов |
|
5 Компаратор частотный |
Ч7-39 или |
Входные сигналы 1; 5; 10 МГц; 0,5-1,5 В на 100 Ом; вносимая нестабильность в режиме : |
-"- |
|
6 Умножитель частоты |
Ч6-62 или ЧK7-51 |
Входные сигналы 5 МГц; 0,5-1,5 В; выходные сигналы 10 и 100 МГц; 1,0 В на 50 Ом |
-"- |
|
7 Анализатор спектра |
С4-74 |
300 Гц - 300 МГц; 300 нВ - 3 В; |
|
|
8 Милливольтметр |
В3-56 |
10 Гц - 15 МГц; 0,1 мВ - 300 В; |
Для приборов до 8 Мбит/с |
|
|
В3-48А |
10 Гц - 50 МГц; 0,3 мВ - 300 В; |
Для приборов до 34 Мбит/с |
|
|
В3-62 |
10 кГц - 1500 МГц; 0,7 мВ - 300 В; |
Для приборов для любой скорости |
|
9 Согласующая схема |
УС- |
120 Ом сим. /75 Ом несим.: 1 кГц-3 МГц, внос. затух, 0,5 дБ, затух. несогласов. на сим. входе 30 дБ |
Изделие ЗАО "Технодалс" |
|
10 Согласующая схема |
|
75 Ом/50 Ом; затухание должно быть фикс. |
Использовать устройства согласования (переходы соглас.) 75 50 Ом к осциллографам |
|
11 Схемы измерения входного в выходного сопротивления, затухания ассиметрии |
|
Резисторы с точностью не хуже 5 % |
Обеспечивается испытательной лабораторией |
|
12 Аттенюатор |
Д2-32 |
Затухание 26 дБ ± 0,5 дБ; диапазон частот до 1 ГГц |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
(информационное)
БИБЛИОГРАФИЯ
[1] Рекомендация МСЭ-Т G.703. Физические/электрические характеристики иерархических цифровых стыков, 10/98.
[2] Рекомендация МСЭ-Т G.772. Цифровые защищенные точки контроля, 03/93.
[3] Рекомендация МСЭ-Т G.783. Характеристики функциональных блоков аппаратуры синхронной цифровой иерархии (SDH), 04/97.
[4] Рекомендация G.810 - Термины и определения для сетей синхронизации (08/96).
[5] Рекомендация G.811 - Временные требования к первичным эталонным генераторам (02/97).
[6] Рекомендация G.812 - Временные требования к ведомым задающим генераторам, пригодным для использования в качестве узловых задающих генераторов в сетях синхронизации, 06/98.
[7] Рекомендация G.813 - Временные требования к ведомым задающим генераторам оборудования SDH (SEC) (08/96).
[8] Рекомендация МСЭ-Т G.823. Управление дрожанием и дрейфом фазы в цифровых сетях, основанных на иерархии 2048 кбит/с (03/93).
[9] Рекомендация МСЭ-Т G.825. Управление дрожанием и дрейфом фазы в цифровых сетях, основанных на синхронной цифровой иерархии (окончательная редакция, 09/97).
[10] Рекомендация МСЭ-Т О.150. Общие требования к средствам измерения качественных показателей цифровой аппаратуры передачи, 05/96.
[11] Рекомендация МСЭ-Т О.171. Аппаратура для измерения дрожания и дрейфа фазы в цифровых системах, основанных на плезиохронной цифровой иерархии (PDH), 04/97.
[12] Рекомендация МСЭ-Т О.172. Аппаратура для измерения дрожания и дрейфа фазы тактовых сигналов в цифровых системах, основанных на синхронной цифровой иерархии (06/98 - окончательная редакция).
[13] Рекомендация МСЭ-Т О.181. Аппаратура для оценки показателей ошибок на стыках STM-N (05/96).
[14] Европейский стандарт электросвязи ETS 300 462-(1-6) Передача и мультиплексирование (ТМ). Общие требования для сетей синхронизации, 1996-1998.
[15] Правила по метрологии. ПР 50.2.009-94 ГСИ. Порядок проведения испытаний и утверждения типа средств измерений. Госстандарт России.
[16] Основные положения развития Взаимоувязанной сети связи Российской Федерации на перспективу до 2005 года. Руководящий документ. Книга 2 и Справочное приложение 2. ГКЭС России. Москва, 1996.
[17] Система сертификации "Электросвязь". Основные положения обязательной сертификации технических средств электросвязи ВСС России. Утверждено Министерством связи Российской Федерации 05.03.97
Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: ЦНТИ "Информсвязь", 2000
