Имитатор измерительного радиоприемного устройства

 

ИМИТАТОР ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО РАДИОПРИЕМНОГО УСТРОЙСТВА, содержащий датчик случайных чисел, входы которого являются первым и вторым входами констант имитатора, а выход соединен с первым входом первого блока умножения, блок логарифмирования , второй блок умножения, сумматор , датчик временных интервалов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности имитации , он дополнительно содержит мультиплексор , кодовые входы которого являются входами измерительного и опорного каналов имитатора соответственно , генератор случайных кодов, два регисфра и блок вычитания, причем выход мультиплексора соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу генератора случайных кодов, а выход к второму входу первого блока умножения , выход которого через блок логарифмирования подключен к первому входу второго блока умножения, второй вход которого является третьим входом констант имитатора, а выход соединен с кодовыми входами первого и второго регистров, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока вычитания, выход которого является выходом (Л . имитатора, выход датчика временных интервалов соединен с входом триггера и входами записи первого и второго регистров, прямой выход триггера § подключен к входу разрешения записи первого регистра и первому управляющему входу мультиплексора, второй управляющий вход которого и вход СП разрешения записи второго регистра о м подключены к инверсному выходу триггера .

„„SU„„1115070

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

g g С 06 С 7/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVAf СВИД=ТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3586493/18-24 (22) 15.05.83 (46) 23.09.84. Бюл. N - 35 (72) А.Ф.Страхов, В.M.Бондаренко, Ю.Н.Мартыненко, А.А;Малинин и Я.И!.Безродный (53) 681.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 3347457, кл. G 06 С 7/48, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 3343 170/18-24, кл. С 06 С 7/48, 1981 (прототип). (54)(57) ИМИТАТОР ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО

РАДИОПРИЕМНОГО УСТРОЙСТВА, содержащий датчик случайных чисел, входы которого являются первым и вторым входами констант имитатора, а выход соединен с первым входом первого блока умножения, блок логарифмирования, второй блок умножения, сумматор, датчик временных интервалов, отличающийся тем, что; с целью повышения точности имитации, он дополнительно содержит мультиплексор, кодовые входы которого являются входами измерительного и . опорного каналов имитатора соответственно, генератор случайных кодов, два регистра и блок вычитания, причем выход мультиплексора соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу генератора случайных кодов, а выход— к второму входу первого блока умножения, выход которого через блок логарифмирования подключен к первому входу второго блока умножения, второй вход которого является третьим входом констант имитатора, а выход соединен с кодовыми входами первого и второго регистров, выходы которых подключены-соответственно к первому и второму входам блока вычитания, выход которого является выходом .имитатора, выход датчика временных интервалов соединен с входом триггера и входами записи первого и второго регистров, прямой выход триггера подключен к входу разрешения записи первого регистра и первому управляющему входу мультиплексора, второй управляющий вход которого и вход разрешения записи второго регистра подключены к инверсному выходу триггера.

1 1115070

Изобретение относится к области цифрового моделирования, конкретно к устройствам моделирования реальных измерительных радиоприемных устройств путем имитации их электрических параметров, и может быть использовано при отработке алгоритмов и программном обеспечении систем автоматизированных антенных измерений.

Известен имитатор, содержащий 10 подключенные к входу измерительного канала последовательно соединенные блоки умножения, деления и логарифмирования С13.

Недостатком такого имитатора яв- 15 ляется низкая точность имитации, так как он не позволяет воспроизводить погрешности, связанные с временной нестабильностью амплитудно-частотных характеристик, и погрешности, 20 зависящие от ширины динамического диапазона и т.п.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является имитатор измерительного радиоприемного 25 устройства, содержащий датчик случайных чисел, первые входы которого являются входами констант, а выход соединен с первым входом блока умножения, и блок логарифмирования. Блок умножения через блок деления связан с входом блока логарифмирования, выход которого является выходом имитатора. Второй вход блока умножения является входом кода измеряемого канала, второй вход блока деления— входом кода опорного сигнала <23.

45

Недостатком известного имитатора является низкая точность имитации иэ-за невозможности моделирования погрешностей реального измерительного радиоприемного устройства, связанных с влиянием шумов, ограничен.ной разрешающей способностью логарифмического демодулятора и длительностью интервала времени между калибровкой и измерением.

Целью изобретения является повышение точчости имитации.

Укаэанная цель достигается тем, что в .имитатор, содержащий датчик случайных чисел, входы которого являются первым и вторым входами констант имитатора, а выход соединен с первым входом первого блока умножения, блок логарифмирования, второй блок умножения, сумматор, датчик временных интервалов, введены муль.типлексор, кодовые входы которого являются входами измерительного и опорного каналов имитатора соответственно, генератор случайных кодов, два регистра и блок вычитания, причем выход мультиплексора соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом генератора случайных кодов, а выход .с вторым входом первого блока умно жения, выход которого через блок логарифмирования соединен с первым входом второго блока умножения, второй вход которого является третьим входом констант имитатора, а выход соединен с кодовыми входами первого и второго регистров, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока вычитания, выход которого является выходом имитатора, выход датчика временных интервалов соединен с входом триггера и входами записи первого и второго регистров, прямой выход триггера подключен к входу разрешения записи первого регистра и первому управляющему входу мультиплексора, второй управляющий вход которого и вход разрешения записи второго регистра подключены к инверсному выходу триггера.

На чертеже приведена блок-схема имитатора измерительного радиоприемного устройства.

Предлагаемое устройство содержит датчик 1 случайных чисел, входы 2 которого являются входами констант, а выход соединен с первым входом первого блока 3 умножения, блок 4 логарифмирования, мультиплексор 5, кодовые входы 6 и 7 которого являются входами кодов измерительного и опорного сигналов соответственно, генератор 8 случайных кодов, сумматор 9, второй блок 10 умножения, триггер 11, первый регистр 12, блок 13 вычитания и датчик 14 временных интервалов, второй регистр 15, вход констант 1б, при этом выход мультиплексора 5 соединен с первым входом сумматора 9, второй вход которого соединен с выходом генератора 8 случайных кодов, а выход — с вторым входом первого блока 3 умножения, входом соединенного с входом блока 4 логарифмирования, выход которого соединен с первым входом второго блоз 1115 ка 10 умножения, второй вход которо го является входом константы, а выход соединен с кодовыми входами регистров 12 и 15,выходы которых подключены к входам блока 13 вычитания, вы- 5 ход которого является выходом имитатора, причем управляющие входы мультиплексора 5 и входы разрешения записи регистров 12 и 15 соединены с соответствующими выходами триггера 11, 1р вход которого соединен с соответствующими входами записи регистров 12 и 15 и выходом датчика 14 временных интервалов.

В имитаторе измерительного радиоприемного устройства реализован алгоритм функционирования, определяемый следующим выражением

u»„-Уы в 1У,„ в.) И4 (9ЬфРрр -Рщ} к ф где Рз — значение уровня сигнала на входе измеряемого канала;

P« — значение сигнала на входе опорного канала; 25

Рщ — значение уровня шумов, приведенного к входу;

K(t) - значение коэффициента передачи в момент времени 1; — длительность временного ин-, тервала;

U+ > — значение измеренной величины;

gQ) — поправочный коэффициент, характиризующий погрешность, связанную с разрешающей спо35 собностью логарифмирующего демодулятора, зависящей от ширины полосы пропускания контура демодулятора.

Имитатор работает следующим обра40 зом.

На входы констант датчика 1 случайных чисел задаются значения номинальных величин и максимальных отклонений параметров (например, коэф- 45 фициента передачи, частоты и т.п.).

На выходе датчика 1 случайных чисел при этом вырабатывается мгновенное значение результирующего коэффициента передачи K(t) . На входы б и 7 муль.— 50 типлексора 5 подаются коды измеритель-. ного и опорного сигналов соответственно. При этом значения кодов обоих сигналов характеризуют уровень сигна-ла (амплитуду) в данный момент време-55 ни. Датчик 14 временных интервалов вырабатывает пару импульсов, интервал между которыми .определяет времен070 4 ной промежуток между калибровкой и измерением. По переднему фронту каждого из импульсов упомянутой пары происходит переброс триггера в противоположное состояние, по заднему фронту тех же импульсов происходит запись кода в соответствующий регистр 12, 15.

В исходном состоянии триггер 11 разрешает прохождение через мультиплексор 5 кода измеряемого сигнала.

По сигналу запуска триггер 11 перебрасывается в противоположное состояние и через мультиплексор 5 проходит код опорного (калибровочного) сигнала. В сумматоре 9 этот код складывается с кодом, поступающим от генератора 8 случайных кодов, распределенных по случайному закону распределения (нормальному). При этом соотношение между суммируемыми кодами обеспечивается таким, чтобы они соответствовали реальному соотношению сигнала и шума в реальном тракте. Одновременно датчик 1 случайных чисел вырабатывает значения медленно меняющейся случайной функции времени, поступающие на первый вход блока 3 умножения.

Код с выхода сумматора 9 поступает на второй вход блока 3 умножения на выходе которого образуется код произведения (Р „ +Рщ ) к()

В блоке 4 логарифмирования вычисляется код логарифма этого произведения в децибелах

10 Е РР+Р,) K(t)), который после перемножения в блоке 10 умножения с константой g (<), задаваемой на вход 16 констант, поступает на вход соответствующего регистра 12, 15, куда код записывается по заднему фронту первого импульса пары от датчика 14 временных интервалов. При этом в регистр 12 заносится код ф 6 -) 10 O g f (Po +P ) - K(t)7

Через временной интервал, задаваемый датчиком 14 временных интервалов, триггер 11 перебрасывается в противоположное состояние по переднему фронту второго импульса пары, вырабатываемой датчиком 14 временных интервалов. При этом на выход мультиплексора 5 проходит код измеряемого сигнала, который, пройдя все описанные преобразования, записывается в регистр 15 в виде

ЬЬ.) 10kg КР,+Р ) K(t+i)) °

Составитель В.Фукалов

Редактор А.Шишкина Техред Ж.Кастелевич Корректор В.Гирняк

Заказ 6772/36 Тираж б98 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

После вычисления в блоке 13 вычитания разности кодов, записанных в регистрах 12 и 15, на выходе вырабатывается код выходной величины.

Таким образом, на выходе имитатора образуется код, воспроизводящий значение измеренной величины в зависимости от задаваемых значений уровня Рщ, разрешающей способности логарифмического демодулятора, характеризуемой коэффициентом ((vL) и от длительности интервала времени между калибровкой и измерением (т.е. от характеристики временной нестабильности реального измерительного радиоприемного устройства) .

Построенный таким образом имитатор способен моделировать широкий класс реальных измерительных радиоприемных устройств. Так, задавая 7- 0, 20 можно имитировать устройства с автоматическим переключением каналов калибровки и измерения, проводимым за время t O. При этом временной нестабильностью измерительного тракта можно пренебречь. Задавая - о, можно получить имитацию устройств без калибровки. При этом погрешности,связанные с временной нестабиль ностью, станут определяющими. Варьируя значения Y,y(N) и данные, подаваемые на вход 2 констант датчика 1 случайных чисел, можно имитировать работу устройств в экстремальных условиях и критических ситуациях.

Техническое преимущество изобретения в сравнении с известным устройством состоит в повышении точности имитации. Это обусловлено тем, что в предложенном устройстве дополнительно моделируются погрешности реального измерительного радиоприем- < ного устройства, связанные с влиянием шумов и ограниченной разрешающей способностью логарифмического демодулятора. Поскольку для реальных устройств подобного класса указанные погрешности составляют до 507 от ее общей величины, то их учет приводит к существенному повышению достоверности результатов моделирования.

Кроме того, преимуществом изобретения является обеспечение необходимой полноты отработки алгоритмов и программ в реальном времени при отсутствии реальных устройств.