Устройство для измерения отношения сигнал-шум

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (П) З(50 < 01 R 29/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV, СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3515718/18-21 (221 26.11. 82 (46) 07.02. 84. Бюл. Р 5 (72) Н. В. Зинин, Ю. П. Немцев, Л.Г.Юрков, В.A Василенко и В. И. Дейниченко (53) 621. 317 ° 75 (088. 8) (56) 1. Патент Великобритании

Р 1295625, кл. 0 01 29/00, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР

9 721773, кл. Ь 01 (29/26| 1975 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ/ШУМ, содержащее два ключа, каждый выходом соединенный с входом соответствующего накапливающего измерителя мгновенной мощности, причем выходы последних подключены к соответствующим входам вычитающего элемента, логарифмический преобразователь, второй вычитающий элемент, выход которого соединен

c,âõîäîì регистрирующего прибора, отличающеесятем,что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем измерения отношения сигнал/шум при априорно неизвестных значениях мощности непрерывных и импульсных сигналов, в него введены смеситель, частотномодулированный гетеродин, полосовой фильтр, блок управления, четыре ключа и два запоминающих блока, при этом входная клемма устройства через последовательно соединенные смеситель и полосовой фильтр подключена к входам первог э и второго ключей, выход частотно-модулированного гетеродина подключен к опорному входу смесителя, выход первого вычитающего элемента через третий ключ соединен с входом логарифмического преобразователя и с выходом четвертого ключа, входом соединенного с выходом второго накапливающего измерителя мгновенной мощности, выход логарифмического преобразователя соединен с входами пятого и шестого ключей, выходы последних через соответствующие первый и второй запоминающие блоки соединены с сооответствующим неинвертирующнм и инвертирующим входами второго вычитающего элемента, выходы блока управ— ления подключены к:оответствующему управляющему входу двух накапливающих измерителей мгновенной мощности, шести ключей, двух запоминающих блоков и частотно-модулированного гете родина.

1071976

Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для измерения отношения сигнал/шум аддитивной смеси сигнала и шума в. системах радиосвязи.

Известно устройство, содержащее управляемый аттенюатор, квадратор, ключ, интегратор, компаратор, счет- чик с дешифратором состояний и блок управления С11

Недостатком устройства является ограниченный диапазон измеряемых отношений сигнал/шум при измерении только сигналов с известной и фиксированной мощностью.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является уст" ройство для измерения отношения сиг- нал/шум, содержащее два ключа, каждый своим выходом соединенный с вхо. дом соответствующего накапливающего измерителя мгновенной мощности, выходы последних соединены с соответствующим инвертирующим и неинвертирующим входом вычитающего элемента, выходом соединенного с входом порогового элемента, выход последнего соединен с одним из входов двух элементов НЕ, второй вход первого элемента НЕ соединен с выходом опорного сигнала приемника непосредствен- ЗО но и через формирователь строба шума — с вторым входом второго эле мента HE выходы элементов НЕ подключены к соответствующим управляющим входам ключей, сигнальный выход 35 приемника соединен с входом обоих ключей, инвертирующий вход вычитающего элемента через логарифмический преобразователь соединен с инвертирующим входом второго вычитающего 40 элемента, неиив ертирующий вход которого соединен с выходом блока ввода констант, выход второго. вычитающего элемента подключен к входу регистрирующего прибора Г 2Л 45

Недостат к ом из в ест ного устройства является невозможность измерения отношения сигнал/шум при сигналах непрерывной и импульсной структуры с априорно неизвестными значениями входной мощности.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем измерения отношения сигнал/шум при априорно неизвестных з нач е ни я х мпщн ости непр ерыв ных и импуль с ных сигналов .

Ф

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения отношения сигнал/шум, содержащее два ключа, каждый своим выходом соединен--60 ный с входом соответствующего накапливающего измерителя мгновенной мощности, выходы последних подключены к соответствующим входам вычитаищего элемента, логарифмический преоб- 65 разователь, второй вычитающий элемент, выход которого соединен с вхп = дом регистрирующего прибора, введены смеситель, частотно-модулированный гетеродин, полосовой фильтр, блок управления, четыре ключа и два запо. минающих блока, при этом входная клемма устройства через последовательно соединенные смеситель и полосовой фильтр подключена к входам первого и второго ключей, выход

1 частотно-модулированного гетеродина

; подключен к опорному входу смесителя, выход первого вычитающего элемента через третий ключ соединен с входом логарифмического преобразова-. теля и с выходом четвертого ключа, входом соединенного с выходом второго накапливающего измерителя мгновенной мощности, выход логарифмического преобразователя соединен с входами пятого и шестого ключей, выходы последних через соответствующие первый и второй запоминающие блоки соединены с соответствующим неинвертирующим и инвертирующим входами вычитающего элемента, выходы блока управления подключены к соответствующему управляющему входу двух накапливающих измерителей мгновенной мощности, шести ключей, двух запоминающих блоков и частотно-модулированного гетеродина.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит исследуемый приемник 1, выходом подключенный к входу смесителя 2, частотно-модулированный гетеродин 3, выходом соединенный с опорным входом смесителя 2, полосовой фильтр 4, соединенный с входами первого 5 и второго 6 ключей, управляющие входы которых под" ключены к второму и третьему выходам блока 7 управления, накапливающий измеритель 8 и 9 мгновенной мощности, выходами соединенный с соответствующими входами первого вычитающего элемента 10, выход которого подключен к входу третьего ключа 11, четвертый ключ 12, выход которого соединен с выходом ключа 11 и с входом логарифмирующего преобразователя 13, пятый 14 и шестой 15 ключи, первый 16 и второй 17 запоминающие блоки, выходами соединенные с соответствующими входами второго вычитающего элемента 18, выход которого подключен к входу регистрирующего прибора 19 и входная клемма 20 устройства.

Приемник 1 осуществляет прием сигналов априорно неизвестной мощностью на фоне шума. Смеситель 2 и гетеродин 3 осуществляют трансформацию спектра, принимаемого прием1071976 ником 1 сигнала с шумом, в область частот пропускания полосового фильт ра 4 ° Первый выход блока 7 управления служит для подачи модулирующего сигнала на гетеродин 3, который обеспечивает отстройку принимаемого сигнала с шумом за полосу прозрачности полосового фильтра 4.

Полоса фильтра 4дУ - и - af /И, 1о /30 ) где а . - ширина спектра сигнала с угловой модуляцией, центральная частота фильтра 4 °

Ключ 5 осуществляет стробирование смеси сигнала и шума, ключ 6 — стробирование шума, в случае отстройки частоты принимаемого смеси сигнала и шума за полосу прозрачности полосового фильтра 4. Измеритель 8 обеспечивает измерение напряжения, равoro уровню мощности сигнала и шума

Р + P ), измеритель 9 — напряжение равного уровню мощности шума Рщ .

Устройство работает следующим обраэсм.

На первом выходе блока 7 управления формируется сигнал (фиг. 2а), которым модулируют сигнал гетеродина 3, в результате чего на выходе полосового фильтра 4 образуется сигнал (фиг. 26 ), аддитивной смеси сигнала и шума с уровнем мощности Р, +

+ Рщ . Первый ключ 5, управляемый сигналом с второго выхода блока 7 управления, обеспечивает прохождение аддитивной смеси сигнала и шума, которая поступает на первый измеритель 8 (фиг. 2Ь). Второй ключ 6, управляемый сигналом с третьего выхода блока 7 управления обеспечивает прохождение только шума, который поступает на второй йзмеритель 9 (фиг 2я) . Измерители 8 и 9 осуществляют интегрирование мгйовенных мащнос т ей смеси си r нала шума P + P и шума Рщ .Соответственно сигнал на выходе первого вычитающего элемента 10 равен разности (Р + Р ) — Рщ, т.е. его уровень соответствует мощности сигнала Р . Сигнал с выхода первого вычитающего элемента 10,соответствующий мощности сигнала Р через третий ключ 11, логарнфмирующий преобразователь 13,пятый ключ 14 поступает на вход первого запоминаю15 щего блока 16.Сигнал с выхода измерителя 9,соответствующий мощности P+ через четвертый Ключ 12,логарифмирующий преобразователь 13,шестой ключ

15 поступает на второй запоминающий

2О блок 17.Полученные сигналы пропорциональные величинам с Ре и Q Рц вычитаются на втором вычитающем элементе 18, в результате чего формируется сигнал, пропорциональный логарифму отнсшения с Р— Ц Р щ = Ь » .

С выхода второго вычита»".щего элемента 18 этот сигнал подается на вход регистрирующего прибра 19, показания которого пропорциональны отношению сигнал/шум в децибеллах.

Устройство обеспечивает измерения отношения сигнал/шум с априорно неизвестной мсшностью непрерывных и импульсных сигналов. Это достигнуто за счет параллельного измерения мгновенного значения мсщности сигнала и шума и возможности частотной модуля» ции гетеродина, т.е. отстройки сигнала из полосы прозрачности полосового фильтра.

1071976

Составитель Л. Муранов

Редактор А.Шандор Техред С.Легез а Корректор В. Гирляк

Заказ 116/37 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д.4/5

Филиал ППП "Птент", г.ужгород, ул.Проектная,4