Измеритель отношения сигнал/шум

 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах связи с фазоманипулированными сигналами для оперативной оценки качества канала связи. Изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства путем измерения отношения сигнал/шум в каналах связи, использующих манипуляцию фазы как на Т , так и на у . Устройство содержит квадрат оры 1 и 3, вычитатели 2 и 11, узкополосные фильтры 4 и 9, преобразователи 5 и 10, функциональный преобразователь 6, ключ 7, интегратор 8, вычислитель 12 отношения сигнал/ шум. На выходе вычитателя 11 формируется сигнал, пропорциональный уровню помех в канале связи, который подается на первый вход вычислителя 12, на выходе которого вырабатывается искомое отношение сигнал/шум. 1 ил. сл со со 00 со 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

7 3 А1 (19) SU (III (59 4 G 01 R 29 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОсудАРстВенный кОмитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4037212/24-21 (22) 18.03 ° 86 (46) 15.09.87. Бюл, ¹ 34 (72) Ю.Г.Булычев, А.А.Коротун, В.М.Павлов, В ° Н.Таран и В.В.Хуторцев (53) 621 ° 317.75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1038890, кл. С 01 R 29/26, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 330559, кл. Н 04 J 1/16, 1967. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ/ШУМ (57) Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах связи с фазоманипулированными сигналами для оперативной оценки качества канала связи.

Изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства путем измерения отношения сигнал/шум в каналах связи, использующих манипуляцию фазы как на

Tf так и на — . Устройство содержит

2 квадраторы 1 и 3, вычитатели 2 и 11, узкополосные фильтры 4 и 9, преобразователи 5 и 10, функциональный преобразователь 6, ключ 7, интегратор

8, вычислитель 12 отношения сигнал/ шум. На выходе вычитателя 11 формируется сигнал, пропорциональный уровню помех в канале связи, который подается на первый вход вычислителя

12, на выходе которого вырабатывается искомое отношение сигнал/шум.

1 ил.

Y(t) = — А + А sin2 t + N (t). (3)

1 г

С о

1 2 (4) На чертеже представлена функциональная схема устройства °

Устройство содержит последовательно соединенные первый квадратор 1, вычитатель 2, второй квадратор 3, второй узкополосный фильтр 4, второй преобразователь 5, функциональный преобразователь 6 и ключ 7, а также интегратор 8, первый узкополосный фильтр 9, выход которого через первый преобразователь 10 подключен к второму, входу ключа 7, выход которого подключен к вторым входам первого вычитателя 11 и вычислителя 12 отношения сигнал/шум, первый вход которого подключен к выходу первого вычитателя 11, первый вход которого соединен с выходом интегратора и вторым входом второго вычитателя 2 °

Устройство работает следующим образом.

Рассмотрим случай, когда в канале связи используются сигналы, манипу-!

) лированные по фазе на —, и опишем

Z(t) = Y(c) — G(t) 1

+ 2 А sin 2й,. + N,(c), где N, (t) = N (c)

На выходе второго

n (t) = Г 2,(t)7 о квадратора 3 имеем

1 — — А cos4 t +

8 с

+ — А+ — AN

1 . 1

8 2

+ N„(c). (t) sin2, (6) Второй, узкополосный фильтр 4 настроен на частоту, равную учетверенной частоте с)с. Поэтому на его выходе

30 появится лишь первое слагаемое правой части выражения (6) для A(t):

x(t) = — А саз4!)сt °

4 (7) 35 Второй преобразователь 5 преобразует сигнал x(t) к виду, удобному для дальнейшего использования — в напряжение постоянного тока. На ега выходе имеем сигнал

40 процессы, имеющие место в данном устройстве.

Входной сигнал x(t) представим в виде

y(t) = А = — (— )

1 4 !Айаг

8 2 2 (8) 1 1337833 2

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в ! системах связи с фаэаманипулированными сигналами для оперативной оценки, На выходе интегратора 8 сигнал

5 качества канала связи. представим в виде

Целью изобретения является упрощение функциональных воэможностей путем измерения отношения сигнал/шум в каналах связи, использующих манипу- 10 где N, — среднее значение квадрата ляцию фазы как на !), так и на шума .

На выходе вычитателя 2 имеем

x(t) = Asin(u t+ — ) + N(t) (1)

4 где А — амплитуда полезного сигнала

ы — центральная частота спектра с сигнала

N(t) — шумы, действующие в канале связи.

На выходе первого квадратора 1 процесс можно записать в виде

Y(t) - (x(t) ) = А сов (с, t+ -" ) +

+ 2АН(С)сов(с.) t+ -) + N (t) . (2)

Полагая сигнал и шум некоррелираванными, имеем

Таким образом, на выходе преобразователя 5 получим напряжение, в ко45 тором содержится информация о мощности сигнала. Для того, чтобы получить напряжение, пропорциональное уровню мощности сигнала, нам необходимо умножить )4 (t) на 2 и из полученного

50 выражения извлечь квадратный корень.

Эту операцию выполняет функциональный преобразователь 6, На его выходе имеется напряжение, пропорциональное уровню мощности сигнала, 55

Ф(с) = — А

2 (9)

Эта напряжение затем через ключ 7 поступает на второй вход вычитателя

1337833

11 и второй вход вычислителя 12 отношения сигнал/шум. На выходе вычитателя 11 имеем

А

Z(t.) = — cos2. Л

1О, На выходе первого преобразователя аналогичного преобразователю 5, имеем

U(t.) = G(t) — t(t) = — А + !

2 г

+ N — — А = N о 2 о °

А

4 (t)

2 (10) виде

x(t) = Acos(þ t + — ) + И() (11) с где Л амплитуда полезного сигнала, мгновенная частота сигнала; шумы, действующие в канале связи °

L> с

N(t) На выходе первого квадратора 1 имеем

Y(t) = (x(t) .

= Л2со$ (ыс t +

+ — ) + 2AN(t) cos (c t — ) +

2 с 2

+ N (t) (12)

Предполагая сигнал и шум некоррелированными, имеем

А"- Л2

Y(G) = — — — — cos2 „,t +

2 2

+ N (t) . (13)

На выходе интегратора 8 имеем тот же сигнал (4). На выходе первого узкополосного фи:IbTpa 9, настроенного на частоту 2 сигнал представим в виде

Соетавитель Н.Михалев

Техред М.Ходанич, Корректор А.Тяско

Редактор И.Рыбченко

Заказ 4127/44

Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Произв<>.« тренд»-по.гиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, на выходе вычислителя 12 появится сигнал, пропорциональный отношению сигнал/шум в канале связи.

Рассмотрим работу устройства в том случае, когда в канале связи используются сигналы, манипулированные по фазе на . . В этом случае под действием управляющего сигнала U ключ 7 отключает преобразователь 6 от вычитателя 11 и вычислителя 12 и подключает к ним выход преобразователя

10. Входной сигнал х(г) представим в

1О

Это напряжение, пропорциональное уровню мощности в канале связи, через ключ 7 подается на вторй вход вычитателя 11 и на второй вход вычислителя 12 отношения сигнал/шум. На вы15 ходе вычитателя 11 имеем сигнал, пропорциональный уровню помех в канале связи, который подается на первый вход вычислителя !2. На выходе вычислителя 12 появится искомое эна20 чение отношения сигнал> шум.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Измеритель отношения сигнал/шум, содержащий соединенные последователь2 но первый узкополосный фильтр и преобразователь сигнала, а также вычитатель и вычислитель отношения сигнал/ шум, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональЗр ных воэможностей, в него дополнительно введены последовательно соединенные первый квадратор, второй вычи татель, второй квадратор, второй узкополосный фильтр, второй преобразователь, функциональный преобразователь и ключ, а также интегратор, причем выход первого квадратора соединен с входами первого узкополосного фильтра и интегратора, выход пер40 вого преобразователя соединен с вторым входом ключа, выход интегратора соединен с вторым входом второго вычитателя и первым входом первого вычитателя, выход ключа соединен с

4> вторым входом первого вычитателя и вторым входом вычислителя отношения сигнал/шум, выход первого вычитателя соединен с первым входом вычислителя отношения сигнал/шум.