Устройство для измерения отношения сигнал/шум

 

Использование: устройство для измерения отношения сигнал/шум относится к радиоизмерительной технике, может быть использовано для измерения мощностей сигнала и шумовых помех и обеспечивает расширение функциональных возможностей путем измерения ОСШ при изменении частоты входного сигнала. Сущность изобретения: устройство содержит полосно-заграждающий фильтр 1, полосно-пропускэющий фильтр 2, формирователь 3 напряжения прямоугольной формы и фильтр 4. Входная смесь шума и синусоидального сигнала разделяется с помощью попоено-пропускающего фильтра 2 на две полосы шума. Выход формирователя 3 напряжения прямоугольной формы.соединен с входом фильтра 4, аналогичного фильтру 2, пропускающего только частоту первой гармоники сигнала прямоугольной формы, являющейся прообразом входного синусоидального сигнала и поступающей на другой вход перемножителя 5, выход которого соединен с интегратором 6. Постоянная составляющая спектра, выделенная фильтром низких частот 8, пропорциональна амплитуде входного сигнала, а мощность переменной части спектра, выделяемая фильтром верхних частот 7, пропорциональна мощности шума. Выделенный спектр частот поступает на другой вход квадратичного детектора 9, на выходе которого образуется сигнал, пропорциональный мощности шума на входе устройства. 1 ил. v Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (я)з G 01 R 29/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В (21) 4824021/21 (22) 07.05.90 (46) 23.09.92, Бюл. hh 35 (71) Московский энергетический институт (72) И.В.Шебалкин (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 518741, кл. G 01 R 29/26, 1975..

2. Авторское свидетельство СССР

М 1173354, кл. 6 01 R 29/26, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ/ШУМ (57) Использование: устройство для измерения отношения сигнал/шум относится к радиоизмерительной технике, может быть использовано для измерения мощностей сиг. нала и шумовых помех и обеспечивает расширение функциональных возможностей путем измерения ОСШ при изменении частоты входного сигнала. Сущность изобретения: устройство содержит полосно-заграждающий фильтр 1, полосно-пропускающий фильтр 2. формирователь 3 напряжения прямоугольной формы и фильтр 4. Входная смесь шума и синусоидального сигнала раэделяетея с помощью полосно-пропускающего фильтра 2 на две полосы шума. Выход формирователя

3 напряжения прямоугольной формы,соединен с входом фильтра 4; аналогичного фильтру 2, пропускающего только частоту первой гармоники сигнала прямоугольной формы, являющейся прообразом входного синусоидального сигнала и поступающей на другой вход перемножителя 5, выход которого соединен с интегратором 6. Постоянная составляющая спектра, выделенная фильтром

° низких частот 8, пропорциональна амплитуде входного сигнала, а мощность переменной части спектра, выделяемая фильтром верхних частот 7, пропорциональна мощности шума. Выделенный спектр частот поступает на другой вход квадратичного детектора 9, на выходе которого образуется сигнал, пропорциональный мощности шума на входе устройства. 1 ил.

1763999

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения мощностей сигнала и шумовых помех. э также их отношения в радиотехнических устройствах, Известно устройство для измерения отношения сигнал/шум (ОСШ), состоящее из измерителя отношения, первого и второго перемножителей, объединенных по входу, выходные сигналы которых подаются на входы соответственно первого и второго интеграторов, генератора опорного напряжения, выход которого соединен со входом первого перемножителя и, через фазовращатель, — со вторым входом второго перемножителя (1).

Недостатком данного устройства является то, что оно нуждается в периодической калибровке, что существенно увеличивает время измерения, причем точность самого измерения во многом определяется точностью выполнения фазовращания на 45, Наиболее близким к предлагаемому яв ляется устройство для измерения ОСШ (2), содержащее последовательно соединенные генератор, перемножитель, йнтегратор и фильтр верхних частот, соединенные с одним входом делительного блока, другой вход которого соединен с выходом полосового фильтра, вход которого, объединенный со входом режекторного фильтра, является входом устройства, причем выход режекторного фильтра через дифференциатор соединен с другим входом перемножителя.

Недостатком такого устройства является то, что оно может работать только на одной, заранее известной. частоте входного сигнала.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем измерения ОСШ при изменении частоты входного сигнала в заданном диапазоне.

Поставленная цель достигается за счет того, что в устройство для измерения OCLU, содержащее объединенные по входу полосно-пропускающий и полосно-заграждающий фильтры, перемножитель, вход которого подключен к выходу полосно-пропускающего фильтра, а выход соединен со входом интегратора, выход которого соединен со входом фильтра высоких частот, а также делительный блок, введены формирователь напряжения прямоугольной формы, второй полосно-пропускающий фильтр, фильтр низких частот, детектор среднеквадратического значения и регистрирующий блок, при этом вход формирователя напряжения прямоугольной формы объединен со входом перемножителя, а выход соединен со входом второго полосно-пропускающего фильтра, выход которого подключен ко вто- . рому входу перемножителя, фильтр низких частот объединен по входу с фильтром вы5 соких частот, а его выход соединен со входом делительного блока, выход фильтра высоких частот подключен к выходу полосно-зэграждающего фильтра и соединен со входом детектора среднеквадратического

10 значения, выход которого подключен к другому входу делительного блока, регистрирующий блок первым и вторым входами обьединен соответственно с первым и вторым входами делительного блока, а третьим

15 входом соединен с выходом делительного блока, На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит полосно-заграж20 дающий фильтр 1, полосно-пропускающий фильтр 2, формирователь 3 напряжения прямоугольной формы, полосно-пропускающий фильтр 4, перемножитель 5, интегратор .6, фильтр 7 высоких частот, фильтр 8

25 низких частот, детектор 9 среднеквадратического значения, делительный блок 10 и регистратор 11, Устройство работает следующим образом.

Входная аддитивная смесь шума в полосе частот от FH до F> и синусоидального сигнала, частота которого может изменяться в диапазоне от fH до f>, где f> <Зф; разделяется

35 с помощью полосно-заграждэющего фильтра

1, настроенного на полосу заграждения от fbi до f>, и полос го-пропускающего фильтра 2, настроенного на полосу пропускания от f до

4, на две полосы: полосу шума от F до f и от

40 f> до F>, поступающего на вход детектора 9 среднеквадратического значения, и эддитивную смесь шума и сийусоидального сигнала в полосе частот от f до fâ, поступающего одновременно на один из

45 входов перемножителя 5 и вход формирователя 3 напряжения прямоугольной формы, на выходе которого образуется меандр, являющийся прообразом входного синусоидального сигнала, который, проходя через

50 полосно-пропускающий фильтр 4, настроенный на полосу пропускания от f>< до fo (аналогичный полосно-пропускающему фильтру 2), образует нэ его выходе синусоидальный сигнал с фиксированной амплиту55 дой и частотой, равной частоте входного сигнала, который поступает на другой вход перемножителя 5, выход которого подключен ко входу интегратора 6, постоянная времени интегрирования которбго равна:

1763999

Составитель Н.Михалев

Редактор М.Кузнецов Техред M,Ìîргентал Корректор П.Гереши

Заказ 3455 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

fH+fe

Таким образом. интегратор выделяет спектр частот с полосой от 0 до (Гя+ fe)/2 Гц, Постоянная составляющая этого спектра, выделенная фильтром 0 низких частот.с частотой среза, близкой к 0 Гц, пропорциональна амплитуде входного сигнала, а мощность переменной составляющей этого спектра, выделенной фильтром 7 высоких частот с частотой среза, близкой к 0 Гц, будет пропорциональна мощности шума входного сигнала в полосе частот от fH до Го.

Сигнал с выхода фильтра 7 высоких частот, складываясь с сигналом, проходящим с rioлосно-заграждающего фильтра 1, образуют шумовой сигнал, по мощности равный входному шумоваму сигналу, который поступает, в свою очередь, на вход детектора 9 среднеквадратического значения. Затем сигналы с выхода детектора 9 среднеквадратического значения и фильтра 8 низких частот поступают соответственно на первый и второй входы делительного блока 10, обьединенные соответственно с первым и вторым входом регистрирующего блока 11, третий вход которого соединен с выходом делительного блока 10, Таким образом на регистрирующем блоке 11 получают значения мощностей входного синусоидальнаго сигнала, мощности шума в полосе частот, а также их отношения, Формула изобретения

Устройство для измерения отношения сигнал/шум, содержащее обьединенные по входу полосно-пропускающий и полосно-за5 граждающий фильтры, соединенные последовательно перемножитель. вход которого соединен с выходом полосно-пропускающего фильтра, интегратор, фильтр высоких частот, а также делительный блок, о т л и ч а ю10 щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены формирователь напряжения. второй полосно-пропускающий фильтр, фильтр низких частот, детектор и регистрирующий

15 блок, при этом вход формирователя напряжения объединен со входам перемножите- ля, а выход соединен со входом второго полосно-пропускающего фильтра, выход которого подключен к второму входу перемно20 жителя, фильтр низких частот объединен по входу с фильтром высоких частот, а его выход соединен с входом делительного блока, выход фильтра высоких частот подключен к выходу полосно-заграждающего фильтра и

25 соединен с входом детектора, выход которого подключен к другому входу делительного блока, регистрирующий блок первым и вторым входами обьединен соответственно с первым и вторым входами делительного

30 блока, а третьим входом соединен с выходом делительного блока.