Устройство для измерения интенсивности шумового сигнала на фоне импульсных помех

 

(i>) 444334

ОПИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 05.01.73 (21) 1863712/26-9 с присоединением заявки Ме (32) Приоритет

Опубликовано 25.09.74. Бюллетень Ме 35

Дата опубликования описания 15.04.75 (51) М. Кл. Н 04Ь 15/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений (53) УДК 621.391.822 (088.8) и OTKpbtTMV. (72) Авторы изобретения

8ПТБ 3 4: %Ля

А. А. Горбачев и В. И. Данилов

Горьковский ордена Трудового Красного Знамен научно-исследовательский радиофизический инсти (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ

ШУМОВОГО СИГНАЛА НА ФОНЕ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к измерениям в радиоастрономии.

Известно устройство для измерения интенсивности шумового сигнала, принимаемого на фоне импульсных помех, основанное на принципе нахождения уровня напряжения, при котором число пересечений огибающей смеси шумового сигнала и импульсных помех этого уровня оказывается максимальным.

Известное устройство содержит детектор огибающей, соединенный с сигнальным входом двустороннего ограничителя, один из выходов которого подключен к регистрирующему блоку, и электродвигатель, одна обмотка которого через счетчик импульсов и усилительфильтр подсоединена к другому выходу двустороннего ограничителя. Другая обмотка электродвигателя подключена к генератору переменного тока, соединенному с управляющим входом двустороннего ограничителя. Вал электродвигателя механически связан - с потенциометром двустороннего ограничителя.

Однако при быстром уменьшении интенсивности шума на входе система может настроиться на второй максимум, обусловленный импульсными помехами. Кроме того, в известном устройстве начальный порог ограничения постоянный. При этом необходимо, чтобы начальный порог ограничения был меньше минимального измеряемого шумового сигнала.

Однако при быстром возрастании интенсивности шумового сигнала чувствительность управляющей системы может оказаться недостаточной для ее срабатывания.

5 Цель изобретения — расширить динамический диапазон и исключить возможность настройки на ложный максимум.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве между детектором огибающей и

10 сигнальным входом двустороннего ограничителя включен ограничитель со следящим порогом, соединенный выходом через фильтр нижних частот с другим управляющим входом двустороннего ограничителя.

15 На чертеже представлена блок-схема устройства.

Детектор 1 огибающей соединен через ограничитель 2 со следящим порогом с сигнальным входом двустороннего ограничителя 3, 20 один из выходов которого соединен с регистрирующим блоком 4. Электродвигатель 5 одной обмоткой подсоединен через счетчик импульсов 6 и усилитель-фильтр 7 к другому выходу двустороннего ограничителя 3, а дру25 гой обмоткой — к выходу генератора 8 переменного тока, соединенного с управляющим входом двустороннего ограничителя 3. Вал электродвигателя 5 механически связан с потенциометром 9 двустороннего ограничителя

30 3. Выход ограничителя 2 со следящим поро444334

З0 гом соединен через фильтр 10 нижних частот с другим управляющим входом двустороннего ограничителя 3.

Устройство для измерения интенсивности шумового сигнала на фоне импульсных помех основано на принципе нахождения уровня напряжения, при котором число пересечений огибающей принимаемой смеси этого уровня оказывается максимальным. Этот способ измерения при наличии неперекрывающихся импульсных помех является более точным по сравнению с другими известными способами.

Узкополосная смесь шумового сигнала и импульсных помех детектируется линейным детектором 1 огибающей. Распределение плотностей вероятности напряжения U(t) на выходе линейного детектора 1 при детектировании нормального шума является релеевским.

Среднее число пересечений no(Uo) в единицу времени некоторого определенного уровня

Uo напряжением U (t) определяется выражением: о у2 и (U) = ff. —. р.— ехр о е

2.а где р — коэффициент, зависящий от параметров приемника; о — средняя мощность нормального шума на входе детектора;

no(Uo) — имеет единственный максимум при

Uo= Uo* о.

Использовав это обстоятельство, измерение о шума сводится к нахождению такого уровня напряжения Uo*, при котором число пересечений шумовым сигналом этого уровня оказывается максимальным.

Напряжение с детектора огибающей поступает на ограничитель 2 со следящим порогом, который следит за средним значением напряжения огибающей смеси и, таким образом, исключает возможность настройки устройства на второй максимум, который обусловлен импульсными помехами. Далее напряжение поступает на двусторонний ограничитель 3, который пропускает на счетчик импульсов 6 относительно узкую полоску ЛУ мгновенных значений входного напряжения, находящихся в пределах от Uo до Uo+hU. Величина Uo регулируется потенциометром 9.

С выхода ограничителя 3 последовательность почти прямоугольных импульсов, число которых равно числу пересечений огибающей уровня Uo, поступает на счетчик импульсов 6, где эти импульсы нормируются по длительности и амплитуде и детектируются для восстановления постоянной составляющей, пропорциональной no(Uo).

Для создания сигнала ошибки, управляющего уровнем ограничения двустороннего ограничителя 3, последний модулируется от ге35

60 нератора 8 переменного тока (источника переменного напряжения е) с частотой F„. При этом частота появления импульсов на выходе ограничителя 3 также оказывается модулированнойой этой частотой.

Напряжение постоянной составляющей с выхода счетчика 6 фильтруется и усиливается усилителем-фильтром 7, настроенным на частоту F, до величины, необходимой для управления электродвигателем 5, и подается на одну из его обмоток, другая обмотка питается от генератора 8 переменного тока (источника переменного напряжения).

Величина управляющего напряжения будет пропорциональна модулю крутизны no(Uo) и при Uo Uo будет стремиться к минимуму.

Фаза управляющего напряжения будет меняться на 180 при переходе Uo через уровень / ф

При устойчивом состоянии системы Uo —— Uo*.

Напряжение с петенциометра 9 подается на р егистр ирующий бло к 4.

Для выведения системы из состояния Uo=0 при подаче входного сигнала необходимо иметь начальный уровень Uo)0. В предлагаемом устройстве этот уровень определяется уровнем шумового сигнала на входе и осуществляется путем подачи напряжения с выхода ограничителя со следящим порогом 2 через фильтр 10 нижних частот на потенциометр 9.

Предмет изобретения

Устройство для измерения интенсивности шумового сигнала на фоне импульсных помех, основанное на принципе нахождения уровня напряжения, при котором число пересечений огибающей смеси шумового сигнала и импульсных помех этого уровня оказывается максимальным, содержащее детектор огибающей, соединенный с сигнальным входом двустороннего ограничителя, один из выходов которого подключен к регистрирующему блоку, и электродвигатель, одна обмотка которого через счетчик импульсов и усилитель-фильтр подсоединена к другому выходу двустороннего ограничителя, другая обмотка — к генератору переменного тока, соединенному с управляющим входом двустороннего ограничителя, а вал электродвигателя механически связан с потенциометром двустороннего ограничителя, отличающееся тем, что, с целью расширения динамического диапазона и устранения возможности ложной настройки, между детектором огибающей и сигнальным входом двустороннего ограничителя включен ограничитель со следящим порогом, выход которого через фильтр нижних частот подключен также к дополнительному управляющему входу двустороннего ограничителя.

444334

Составитель А. Рассмотров

Техред Т. Курилко

Корректор О. Тюрина

Редактор Л. Народная

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 895/13 Изд. № 415 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5