Устройство для измерения отношения сигнал/помеха при частотной и фазовой манипуляции

 

Изобретение относится к технике электросвязи и может использоваться в устройствах оценки качества телеграфного радиоканала при частотной манипуляции непосредственно в процессе приема полезной информации. Цель изобретения - повышение точности. Поставленная цель достигается введением вычислительного блока 5, регистра 6, двух элементов ИЛИ-НЕ 10, 11, г-ра 12 импульсов, формирователя 13 опорного напряжения, четырех компараторов 14-17, двух трансформаторов 18, 19. Для того, чтобы разделительный фильтр 2 не приводил к заметному искажению сигнала, необходимо чтобы его полоса частот удовлетворяла условию ΔF<SB POS="POST">1</SB>=F+(5-10)T (где F - полоса частот, занимаемая спектром сигнала). Полоса частот разделительного фильтра 3 должна удовлетворять условию ΔF<SB POS="POST">2</SB>=KΔF<SB POS="POST">1</SB>. Коэффициент K выбирается из условия его технической реализуемости. С увеличением K увеличивается точность измерения. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4331005/24-09 (22) 19. 11. 87 (46) 15.07.89. Вюл. № 26 ,(71) Красноярский политехнический институт (72) А.П.Романов (53) 621.395.664(088.8) (56)Авторское свидетельство СССР № 1123108, кл. Н 04 В 3/46, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ/ПОМЕХА ПРИ ЧАСТОТНОЙ

И ФАЗОВОЙ МАНИПУЛЯЦИИ (57) Изобретение относится к технике электросвязи и может быть использовано в устр-вах оценки качества телеграфного радиоканала при частотной манипуляции непосредственно в процессе приема полезной информации. Цель изобретения — повышение точности.

„„SU„„1494227 А 1 (51)4 Н 04 В 3/46

Поставленная цель достигается введением вычислительного блока 5, регистра 6, двух элементов ИЛИ-НЕ 10 и 11, г-ра 12 импульсов, формирователя 13 опорного напряжения, четырех компараторов 14-17, двух трансформаторов 18 и 19 ° Для того, чтобы разделительный фильтр 2 не приводил к заметному искажению сигнала, необходимо чтобы его полоса частот удовлетворяла условию Л Е, = F + (5-10)Т, (где F- полоса частот, занимаемая спектром сигнала). Полоса частот разделительного фильтра 3 должна удовлетворять условию Л F< = KhF „

Коэффициент К выбирается из условия а его технической реализуемости. С увеличением К увеличивается точность измерения. 3 ил.

1494227

fi iD

А> А2

2Р 2D,К

А>

Х = — -- Х

2D т х, 1

К целесообразности и из практической принять К = 2, то

w,(о) z. (х/2) гда ,(Х/4) или (2) Из полученного шая его относител уравнения, ьно Х, можно с/и, т.е. "о разреопребстненделить отношение но величину Х. условию

DF = КМ, Изобретение относится к технике электросвязи и может быть использовано н устройствах оценки качества телеграфного радиоканала при частот5 ной манипуляции непосредственно н процессе приема полезной информации, Цель изобретения — повышение точности, Ра фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — спектры сигнала, шума и амплитудно-частотных характеристик разделительных фильтров; на фиг. 3 — эпюры напряжения, пояс- няющие принцип работы предлагаемого устройства.

Устройство для измерения отношения сигнал/помеха при частотной и фазоной манипуляции содержит приемник 1 .радиосигналов, первый 2 и второй 3 разделительные фильтры, индикатор 4, вычислительный блок 5, регистр 6, первый 7 и второй 8 счетчики, элемент 9 задержки, первый 10 и второй 25

11 элементы ИЛИ-НЕ, генераторы 12 импульсов, формирователь 13 опорного напряжения, первый 14, второй 15, тре— тий 16 и четвертый 17 компараторы, первый 18 и второй 19 трансформаторы, Устройство работает следующим образом, С выхода приемника 1 на входы первого 2 и второго 3 разделительных, фильтров, поступает смесь сигнала и помехи (фиг. 1). Сигнал частотной манипуляции представляется в виде отрезков длительностью, равной периоду

Т манипуляции с чередующейся частотой заполнения f или f и амплиту- дой, 40

Помехи, воздействующие на входы первого 2 и второго 3 разделительных фильтров, представляют собой нормальный шум (фиг. 2а) со спектральной 45 плотностью М (такие помехи наиболее существенны в радиоканалах). Для того, чтобы первый разделительный фильтр 2 не приводил к заметному искажению сигнала, необходимо, чтобы его полоса частот удовлетворяла условию

4F = F + (5-10)T, где à — полоса частот, занимаемая спектром сигнала.

Полоса частот второго разделительного фильтра 3 должна удовлетворять

Коэффициент K выбирается из условия его технической реализуемости и, кроме того, с увеличением К увеличивается точность измерения. Амплитудно частотные характеристики первого 2 и второго 3 разделительных фильтров (фиг. 2б,н) в полосе прозрачности должны быть одинаковыми, кроме того, коэффициент прямоугольности для них должен быть близок к единице, Если на входе первого 2 и второго

3 разделительных фильтров воздействует шум со спектральной плотностью

N, то дисперсия шума на их выходе будет сооТветственно

D, =dFI N H Р = DFgN

Плотность вероятности суммы гармонического сигнала амплитуды А и нормального шума с дисперсией D имеет а значение плотности вероятности н точке = О будет

w(0 = ††--= е 1,(х/2, 1(т Р где Х = А /2D — искомое отношение с/и;

1 о — функция Бесселя нулевого порядка от мнимого аргумента.

Если измерить п((отнести вероятности на выходе первого разделительного фильтра 2 — W „(0> и на выходе второго разделительного фильтра 3 определить их отношение как

Ы,(О) 1 -x È Х, — — — — — е (2 (W „(O1 Г(Д .г(Р о

-x,(a Х„ е ° I (-„-) о и принять но внимание, что

D = FgN = К4Г„Х = KD„ ф(Х) = m и Ф(Х) — m = 0

5 14

Таким образом, измерение. отношения с/и сводится к измерению плотностей вероятности W,(0) и W (О), производится на основе принцйпа измерения относительного времени пребывания реализации смеси сигнала плюс помеха в заданном интервале.

Измеряемый сигнал с выхода одного из разделительных фильтров 2 и 3 через первый 18 или второй 19 трансформатор с синфазным выходом подается на неинвертирующий вход первого компаратора 14 (фиг. 3a) и неинвертирующий вход второго компаратора

15 (фиг. Зб). В зависимости от желаемой точности измерения W(0) на инвертирующие входы первого 14 и второго 15 компараторов подается напряжение Б (фиг. 3а.б) от формирователя 13. Посредством первого элемента ИЛИ-НЕ 10 происходит формирование частичных интервалов (фиг.Зв) дс;, равных времени пребывания реализации в интервале 2 U, Для "определения общего суммарного времени пребывания реализации в интервале

2 U, необходимо определить Xd с; за время измерения Тд тогда оценка измеряемой плотности будет

94227 .Е4 t:;

W*(0)

Т„ 2U

Измерение суммы, дс, осуществляется посредством подачи импульсов генератора 12 импульсов на вход первого элемента ИЛИ-НЕ 10 и за счет тех импульсов, которые во времени совпали с интервалами Д с;. В этом случае период Т (фиг. 3r) следования импульсов генератора 12 должен быть значительно меньше минимально возможной длительности д с; по вероятности. В этом случае оценки будут

7ТО n To °

w*(o) — — -- — Хп;, Тиз 2По Тиь2По

r где и — считываемое количество импульсов первым счетчиком 7.

Так как период То, напряяжние U и время измерения Т ц одинаковы для обоих измерений плотностей W,(O) и

W (O), то отношение (1) определяется как

W 2/W = Е,/ т.е. равно отн гашению накопленных чисел первым 7 и вторым 3 счетчиками. Кроме того, если количество разрядов первого счетчика 7 выбрать

50 таким, что при заданном времени измерения Т„ происходит появленйе сигнала переноса на выходе первого счетчика 7, то этот момент соответствует окончанию времени измерения (фиг. Зд). К тому же, если первый счетчик 7 рассчитан на минимальное число, равное 10 " (n — целое, то отношение W /W = 1/10 " и по фронту сигнала переноса первого счетчика 7 происходит запись информации (код (13) в регистр 6 и далее, будучи задержанным элементом 9 задержки,сигнал переноса устанавливает второй счетчик 8 в нулевое состояние (задержка сигнала переноса необходима на время записи информации в регистр

6, только после этого второй счетчик

8 может быть установлен н исходное состояние).

Так как величина 10" определяется о только разрядностью первого счетчика

7, то эта величина всегда постоянна и задает время измерения Т „ ° Таким образом, каждому значению 1 -10" согласно (1) соответствует единичное значение Х. Посредством вычислительного блока 5 "шифруется" не код

1 10, а код (1).

Вычислительный блок 5 выполняется таким образом, чтобы каждому коду (1) из его возможного интервала значений формировался код (Х ) на его выходе в интервале значений.

В вычислительный блок 5 вводится число 1 и и и одним из способов происходит решение уравнения Ф(Х)

-1 10 " = О и выдача результата в виде кода (Х) или предварительно (до измерений) решается уравнение Ф(Х)

-1 .10 " = 0 для определенной области значений числа 1 и определяются соответствующие коды (Х), а затем эти коды (X) согласно кодов (1) программируются.

Отображение информации (крдов (Х)) происходит посредством индикатора 4» выполненного на цифровых индикаторных элементах, Г

Формула изобретения

Устройство для измерения отношения сигнал/помеха при частотной и фазовой манипуляции, содержащее приемник радиосигналов, первый и второй разделительные фильтры, входы которых объединены и соединены с выходом приемника радиосигналов, 149422 7 фае. 2 г

Составитель Е.Голуб

Техред M,Ä ùûK Корректор О.Ципле

Редактор М.Петрова

Заказ 4131/56 Тираж 626 Подписнбе

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 элемент задержки, индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, введены последовательно соединенные регистр и вычислительный блок, выход которого соединен с входом индикатора, первый и второй счетчики, выход сигнала переноса первого счетчика соединен с нходом элемента задержки и с входом записи регистра, вход установки нуля и информационный выход второго счетчика соединены соответственно с выходом элемента задержки и информационным входом регистра, генератор импульсов, формирователь опорного напряжения, первый и второй элементы ИЛИ-НЕ, выходы которых соединены соответственно со счетными входами первого и второго счетчиков, первые входы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ соединены с выходом генератора импульсов, первый, второй, третий и четвертый компараторы,) первый и второй трансформаторы, перс вичные обмотки которых соединены соответственно с выходами первого и второго разделительных фильтров, вторичные обмотки первого и второго трансформаторов соединены соответственно с первыми входами первого и второго, третьего и четвертого компараторов, вторые входы которых соединены с выходом формирователя опорного напряжения, выходы первого и второго компараторов соединены соответственно с вторым и третьим входами элемента ИЛИ-НЕ, выходы третьего и четвертого компараторов соединены

E. соответственно с вторым и третьим входами второго элемента ИЛИ-НЕ.