Устройство для измерения отношения сигнал/шум

 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для контроля качества канала связи , обнаружения слабых сигналов в условиях помех. Цель изобретения - повьшение достоверности контроля качества канала связи и обнаружения слабых сигналов в условиях воздействия помех - достигается; путем использования сложного двухчастотного сигнала, частотно-временная матрица которого представлена двумя чередующимися в определенном порядке во времени частотами . Напряжение входного процесса пропускается через полосовой фильтр I, ограничивается в ограничителе 2 до прямоугольного напряжения, из которого с помощью формирователя 3 импульсов формируются короткие импульсы . Временные селекторы 4, состоящие из первого 6, второго 7, третьего 8 и четвертого 9 формирователей временных интервалов и первого 10 и второго 11 элементов И, вьщеляют из входной последовательности, те периоды, которые попадают в определенные временные допуски. Усредняющие счетчики 12, 13 импульсов осуществляют стабилизацию потоков импульсов, их сброс осуществляется через элемент ИЛИ 14. Через RS-триггер 15 и обнаружитель 17 полезного сигнала исследуемый сигнал подается на регистрирующий узел 19, состояпщй из счетчика 20 и регистрирующего блока 21. Работа блоков 17 и 19 тактируется генераторами .16, 18 импульсов. 2 з.п.ф-лы, 1 ил. (Л О) СП 00 ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК!

511 4 С 01 К 29/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4301634/24-21 (22) 07.09.87 (46) 15.03.89. Бюл. Ф IO (72} А.К.Андреев и Ю.К.Александров (53) 621.317 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 883803, кл. G 01 R 29/26, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Р 1249597, кл. G 01 К 29/26, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ/ШУМ (57) Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для контроля качества канала связи, обнаружения слабых сигналов в условиях помех. Цель изобретения — повьппение достоверности контроля качества канала связи и обнаружения слабых сигналов в условиях воздействия помех — достигается путем использования сложного двухчастотного сигнала, частотно-временная матрица которого представлена двумя чередующимися в определенном порядке во времени час„„SU„„1465827 А 1 тотами. Напряжение входного процесса пропускается через полосовой фильтр

1, ограничивается в ограничителе 2 до прямоугольного напряжения, из которого с помощью формирователя 3 импульсов формируются короткие импуль" сы. Временные селекторы 4, состоящие из первого 6, второго 7, третьего 8 и четвертого 9 формирователей временных интервалов и первого !О и второго 11 элементов И, выделяют из вход" ной последовательности, те периоды, которые попадают в определенные временные допуски. Усредняющие счетчики

12, 13 импульсов осуществляют стабилизацию потоков импульсов, их сброс осуществляется через элемент ИЛИ 14.

Через RS-триггер 15 и обнаружитель 17 полезного сигнала исследуемый сигнал подается на регистрирующий узел 19, состоящий из счетчика 20 и регистрирующего блока 21. Работа блоков 1 7 и 19 тактируется генераторами 16, 18 импульсов. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1465827

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для контроля качества канала связи и обнаружения слабых сигналов в условиях помех.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля качества канала связи и обнаружения слабых сигналов в условиях воздействия помех путем 10 использования сложного двухчастотного сигнала, частотно-временная мат-, рица которого представлена двумя чередующимися в определенном порядке во времени частотами, На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 и 3 — варианты структурных электрических схем обнаружителя полезного сигнала.

Устройство для измерения отношения сигнал/шум содержит последовательно соединенные полосовой фильтр 1, ограничитель 2 и формирователь 3 импульсов, к выходу подключены. входы 25 первого 4 и второго 5 временных селекторов, состоящие иэ первого 6, второго 7, третьего 8 и четвертого 9 формирователей временных интервалов, первого 10 и второго 11 элементов И, выходы которых являются выходами временных селекторов 4 и 5 и подклю" чены соответственно к входам первого

12 и второго 13 усредняющих счетчиков импульсов, выходы которых подключены соответственно к первым и вторым входам элемента ИЛИ 14 и RS-триггера 15, а также тактовый генера.тор 16, выход которого подключен к входу обнаружителя 17 полезного сигнала, к второму 40 входу которого подключен выход RSтриггера 15. При этом генератор 18 импульсов подключен к входу регистрирующего узла 19, состоящего из счетчика 20 импульсов, к выходу которого подключен регистрирующий блок 21.

Обнаружитель полезного сигнала по фиг.2 содержит регистр 22, к.выходам которого подключен многовходовый элемент И 23.

Обнаружитель полезного сигнала по фиг.3 содержит адресный счетчик 24 и счетчик-формирователь 25 импульса записи, выходы которых подключены к соответствующим входам запоминающего блока 26, а также счетчик-формирователь 27 специального кода, выходы которого через элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ

28 подключен к входу триггера-селектора 29, второй вход которого подключен к выходу счетчика.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение входного процесса, представляющего собой сигнал из двух чередующихся в определенном порядке во времени частот и шум, пропускается через полосовый фильтр 1, ограничивается до получения на выходе ограничителя 2 прямоугольного напряже-. ния, иэ которого с помощью формирователя 3 импульсов формируются короткие импульсы, совпадающие с положительными (или отрицательными) фронтами входных импульсов.

Короткие импульсы с выхода формирователя 3 поступают на выходы временных селекторов 4 и 5, где запускают первый 6 и третий 7 формирователи временных интервалов, на выходах которых появляются перепады напряжения нужного знака (например, отрицательные) только в том случае, если длительность текущего периода времени между входными импульсами превышает длительность импульсов, заданных формирователями 6 и 7 временных интервалов. В свою очередь, этими перепадами запускаются формирователи 8 и 9 временных интервалов, на выходах которых аналогично формируются импульсы, поступающие на входы элементов

И 10 и 11, другие входы. которых под" ключены к соответствующим входам фор- мирователей 6 и 7. Следовательно, временные селекторы на своих выходах (выходах элементов И 10 и 11) выде- ляют из входной последовательности только те периоды, которые попадают . в узкие временные допуски, заданные временными селекторами 4 и 5.

Таким образом осуществляется временная селекция импульсов, прорежи4 ванне входной последовательности, приведение выходных потоков импульсов к простейшим и равновероятным для обоих селекторов 4 и 5 (для случая, когда соотношение сигнал/шум

S = О).

Потоки импульсов с выходов селекторов 4 и 5 поступают на счетные входы усредняющих счетчиков 12 и 13 импульсов, которые осуществляют стабилизацию потоков импульсов и упрощают реализацию других блоков — уменьшают емкости регистра 22, запоминающего блока 26, счетчиков 24, 25 и 27, 1465827

После заполнения одного иэ счетчиков 12 или 13 импульсами происходит сбрасывание обоих счетчиков 12 и 13 в нулевое состояние через элемент

ИЛИ 14, причем одновременно выходной импульс заполненного счетчика воздействует на R-.âõîä триггера 15.

При S = О импульсы с выходов счетчиков 12 и 13 поступают на входы RS- )p триггера 15 статистически независимо и равновероятно, à RS-триггер 15 переключается случайным образом без последствия (любое переключение не зависит от состояния (последователь- 15 ности состояний) RS-триггера 15 к моменту переключения).

Обнаружитель 17 полезного сигнала — согласованный фильтр, сдвигая поступающую информацию регистром 22 2р с частотой тактового генератора 16 и отбирая на его выходах совпадающие с полезным сигналом комбинации многовходовым элементом И 23, ведет обна-.

1 ружение полезного сигнала, причем при обнаружении последнего на выходе обнаружителя 17 (элемент И 23) появляется импульс, который регистрируется счетчиком 20 импульсов.

На установочный вход счетчика 20 30 поступают короткие импульсы, следующие с заданным интервалом времени счета с выхода генератора 18 импульсов. Счетчик 20 в течение этого ин35

Злемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 28 имеет вход стробирования, обеспечивающий передачу импульсов на триггер-селек" тор 29 только в отведенные для опознавания интервалы времени, заданные на втором выходе счетчика-формирс -ателя 27 специального кода.

5ОФормула изобретения тервала времени считает входные импульсы. По окончании времени счета результат передним фронтом очередного импульса генератора 18 импульсов записывается в память счетчика, а задним фронтом этого импульса счетчик 20 устанавливается в начальное состояние. Полученный результат регистрируется блоком 21 регистрирующего узла 19.

Если S О, на регистрирующий узел 21 поступает за время счета в среднем минимальное количество импульсов, которое соответствует средней частоте ложных обнаружений устройства в шумах.

I элементе И 23, имеет один недостаток — высокую сложность схемы при организации большого числа произвольньг связей между регистром 22 и многовходовым элементом И 23 при работе с различными кодами. От этого недостатка свободен обнаружитель полезного сигнала, изображенный на фиг.3.

Внешние ere характеристики за исключе" нием значения тактовой частоты полностью соответствуют характеристикам обнаружителя, изображенного на фиг. 2.

Входная информация поступает на вход D запоминающего блока 26 с про" извольной выборкой емкостью M битов.

Адресный счетчик 24 также имеет M бит, а счетчик-формирователь 25 импульса записи имеет емкость M-1 битов, вследствие чего образуется.бегущий импульс записи, а все состояния ячеек запоминающего блока 26 последовательно считываются sa время между импульсами записи и поступают для обнаружения на вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 28.

Одновременно импульс записи запускает счетчик-формирователь 27 специального кода, синхронизированный по второму входу тактовыми импульсами, и, если в какой-либо интервал времени между двумя соседними импульсами записи элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 28 не сбросит триггер-селек" тор 29 по R-входу, что означает наличие полезного сигнала, то последний импульс записи пропускается тригге" ром †селектор 29 по Я=входу на его

Ф выход, т.е. на выход обнаружителя 17 полезного сигнала.

При S на регистрирующий узел поступает за время счета известное максимальное количество импульсов, характеризующее сигнал без шума.

Обнаружитель 17 полезного сигнала, представляющий собой согласованный фильтр (фиг.2), выполненный на сдвиговом регистре 22 и многовходовом

1. Устройство для измерения отно" шения сигнал/шум, содержащее последовательно соединенные полосовой фильтр, ограничитель и формирователь импульсов, причем вход полосового фильтра является входом устройства, выход формирователя импульсов подклю чен к входу первого временного селек.1465827

Составитель Н,Михалев

Редактор Л.Пчолинская Техред Л.Олийнык Корректор Л.Патай

Заказ. 942j47 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113Î35, Москва, iK-35, Раушская наб., д. 4/5

tI 11

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 тора, состоящего иэ последовательно соединенных двух формирователей временного интервала и первого элемента

И, второй вход которого подключен к входу первого временного селектора, регистрирующий узел, состоящий иэ счетчика импульсов и регистрирующего блока, причем установочный вход счетчика импульсов подключен к выходу генератора импульсов, о т л и ч а ю—

1 щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля качества канала связи и обнаружения слабых сигналов в условиях воздействия помех, в него введены второй .временной селектор, подключенный входом к входу первого временного селектора, состоящий из последовательно соединенных третьего и четвертого формирователей временного интервала и второго эле" .1 мента И, второй вход которого иодключен к входу второго временного селектора, а выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к 25 счетным входам первого и второго усредняющих счетчиков импульсов, выходы которых соединены с К- и S-входами

RS-триггера и входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к входам Зп сброса первого и второго усредняющих счетчиков импульсов, а выход RS-триг гера подключен к счетному входу счетчика импульсов регистрирующего узла через обнаружитель полезного сигнала, 1 тактовый вход которого соединен с выходом тактового генератора.

2. Устройство по п.1. о т л и ч а, ю щ е е с я тем, что обнаружитель полезного сигнала представляет собой согласованный фильтр, содержащий пос" ледовательно соединенные регистр, ииг формационный вход которого является информационным входом обнаружителя, и многовходовый элемент И, объединяю щий соответствующие выходы регистра прямыми и инверсными входами.

3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что обнаружитель полезного сигнала выполнен в виде запоминающ его блока, информационный вход которого является информационным входом обнаружителя, адресные входы запоминающего блока соединены с выходами адресного счетчика, счетный вход которого является тактовым входом обнаружителя и соединен со счетными входами счетчика-формирователя специального коца и счетчикаформирователя импульса записи, выход которого подключен к входу "Записьсчитывание" запоминающего блока, к

S — входу триггера-селектора и входу сброса счетчика-формирователя специального кода, первый выход которого подключен к стробирующему входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй выход к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ;

ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу запоминающего блока, а выход — к R-.âõîäó триггера-селектора, причем выход триггера-селектора является выходом обнаружителя.