Способ измерения отношения сигнал/шум

 

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в радиолокационных системах, системах космической связи, в адаптивных телевизионных системах для измерения отношения сигнал/шум (С/Ш). Цель изобретения - повьппение точности измерения. Способ измерения отношения С/Ш включает основную полосовую фильтрацию входной смеси С/Ш и дополнительную полосовую фильтрацию с помощью основного и дополнительного полосовых фильтров и деление первого и второго сигналов. Введение измерения плотности вероятности позволяет существенно повысить точность измерения, так как погрешность частного определяется суммой погрешностей измерителей 3,4 плотности вероятности мгновенных значений, погрешности которых определяются только временем измерения и м.б. получены достаточно малыми . К тому же реализация измерителей. 3,4 плотности вероятности мгновенных . значений значительно проще, чем реализация измерителей мощности. Устр-во, реализукнцее способ, содержит полосовые фильтры 1,2, измерители 3,4 плотности вероятности мгновенньпк значений, блок 5 деления, функциональный преобразователь 6. J ил. i С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 Н 04 В 3/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 4082184/24-09 (22) 04.07.86 (46) 15.05.88.Бюл. В IS (71) Красноярский политехнический институт (72) А.П.Романов (53) 621.395.66 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1169178, кл. Н 04 В 3/46, 1983. (54) CTIOCOS ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ

СИГНАЛ/ШУМ (57) Изобретение относится к технике связи и может использоваться в радиолокационных системах, системах космической связи, в адаптивных телевизионных системах для измерения отношения сигнал/шум (С/Ш ). Цель изобретения — повышение точности измерения.

Способ измерения отношения С/Ш включает основную полосовую фильтрацию входной смеси С/Ш и дополнительную

„.80„„1396285 A 1 полосовую фильтрацию с помощью основного и дополнительного полосовых фильтров и деление первого и второго сигналов. Введение измерения плотности вербятности позволяет существенно повысить точность измерения, так как погрешность частного определяется суммой погрешностей измерителей 3,4 плотности вероятности мгновенных значений, погрешности которых определяются только временем измерения и м.б. получены достаточно малыми. К тому же реализация измерителей.

3,4 плотности вероятности мгновенных . значений значительно проще, чем реализация измерителей мощности. Устр-во

1 реализующее способ, содержит полосовые фильтры I 2, измерители 3,4 плотности вероятности мгновенных значений, блок 5 деления, функциональный преоб- ( разователь 6. 1 ил.

1396285

Изобретение относится к технике ! связи и может использоваться в радиолокационных системах, системах космической связи, в адаптивных телеS визионных системах для измерения отношения сигнал/шум.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства, реализующего предложенный способ, Устройство содержит первый и вто рой полосовые фильтры 1,2, первый и второй измерители 3,4 плотности веро- 15 ятности мгновенных значений, блок 5 деления, функциональный преобразова тель 6.

Сущность способа заключается в

; следующем. 20

Введение измерения плотности

1 вероятности позволяет существенно повысить точность измерения, так как погрешность частного определяется суммой погрешностей первого и вто1 рого измерителей 3,4 плотности веро-! ! ятности мгновенных значений, погреш, ности которых определяются только временем измерения и могут быть полу,чены достаточно малыми. Погрешностью 3О функционального преобразователя 6 можно пренебречь, так как она может быть получена сколь угодно малой. К тому

1 же реализация первого и второго изме-! рителей 3,4 плотности вероятности мгновенных значений значительно проще, чем реализация измерителей мощности.

Входной сигнал представляется в виде синусоид амплитуды А длительностью, равной периоду манипуляции (зто сигналы фазовой, частотной манипуляции ), и нормального шума постоЯннОЙ спектральнОЙ плОтностью N B 45 пределах полосы пропускания дополнительного фильтра. В одном случае отфильтрованный сигнал представляет смесь сигналов в виде синусоид амплитуды А и шума с дисперсией D — дf „ N а в другом случае отфильт рованный сигнал представляется сигналом в виде синусоид амплитудой А и шума с дисперсией Doi„= 2If оtI.N =

= Kf0,„ N. Как известно, плотность вероятностей W(q) суммы гармоничес55 кого сигнала синусоида с амплитудой А) и нормального шума с дисперсией D выражается формулой ($-А совн)l)dg, 2D

1 !

I ехр ( 2i D

При нулевом уровне анализа, т.е

О, эта формула после ряда преобразований будет иметь вид

1 х

W(o) = ---- — -- 1 I,(х), 2 2 1Г D гдехА/40;

То (х) — функция Бесселя нулевого порядка от мнимого аргумента.

Отсюда результаты измерения плотности вероятности на нулевых уровнях анализа будут пропорциональны величинам:

1 -" иск

W3(a) о(хосн ) 1

Т Г2li D

4(О) где х,„.=А /4 D „и хд,„= А /4 D „„ а деление полученных значений опреде— ляет следующее соотношение:

Wg(o) "осн() g) . Io (хос» )

Ко g

Wg(о) x(- — -) х осн о

Полоса пропускания частот первого полосового фильтра 1 не уже частотного спектра сигнала, а полоса пропускания частот второго полосового фильтра 2 в К раз шире полосы пропускания первого полосового фильтра 1, при этом К вЂ” отношение эффективной полосы пропускания частот второго полосового фильтра 2 к эффективной полосе пропускания частот первого полосового фильтра 1.

Входной сигнал, представляющий собой смесь сигнал + шум, поступает на вход устройства, где разделяется по двум каналам. Смесь сигнал + myM в первом канале поступает на вход первого полосового фильтра с полосой пропускания h f îñí . Отфильтро (где значение К может быть определено при настройке прибора, разрешая которое относительно неизвестного х „ определяется отношение сигнал/

/шум, т.е. величина А /4.D

Устройство, реализующее предлагае- 1 мый способ, работает следующим образом.

6285 сигнал + шум во втором канале поступает на вход второго полосового фильтра 2 с полосой пропускания йй д,„= К 8 f, „. Отфильтрованный сигнал поступает на второй измеритель 4 при нулевом уровне анализа, на выходе которого образуется сигнал, пропорциональный величине

bf on K b fосн pc где bf c

8f„„частотный спектр сигнала; полоса пропускания основного полосового фильтра; полоса пропускания дополнительного полосового фильтра; осн

В - Ip(+bn ) / 2 Ir .D n

Формула изобретения

Способ измерения отношения сигнал/шум, включающий основную полосовую фильтрацию входной смеси сигнал+

Составитель E. oxyd

Редактор М.Бандура Техред Л.Сердюкова Корректор М.Пожо

Заказ 2505/52 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 139 ванный сигнал поступает на первый ,измеритель 3 при нулевом уровне анализа, на выходе которого образуется сигнал, пропорциональный величине

-x„„

Io(xo )/ " 2" он смесь

После этого сигнал с выхода первого измерителя 3 и сигнал с выхода второго измерителя 4 поступают на входы блока 5, где оба сигнала делятся друг на друга, при этом на выходе блока 5 образуется сигнал, пропорцио— X „„((- <(k) нальный -Т (х „) "/К/.

/Т,(х, „ /К).

Посредством функционального пре- образователя 6 определяется величина х, пропорциональная отношению осн сигнал/шум.

+шум с помощью основного полосового фильтра и дополнительную полосавую фильтрацию входной смеси сигнал+шум, с помощью дополнительного полосового фильтра, и деление первого и второго сигналов, при этом выбор основного и дополнительного фильтров производится в соответствии с выражени10 ем

К вЂ” отношение эффективной полосы пропускания дополнительного полосового фильтра к эффективной полосе пропускания основного полосового фильтра, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности измерения, первый и второй сигналы получают путем преобразования отфильтрованных сигналов в сигналы, пропорциональные их плотностям вероятностей мгновенньр значений, а измеряемую величину отношения сигнал/шум получают путем функционального преобразования полу35 ченного частного от деления первого и второго сигналов.