Устройство для измерения отношения сигнал/шум

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для контроля качества канала связи и для обнаружения слабых сигналов. Цель изобретения - повьппение точности измерения. Устройство содержит полосовой фильтр I, ограничитель 2, .формирователь 3 импульсов,регистрирую ющий узел 7, включающий счетчик 8 импульсов и регистрирующий блок 9, и генератор 10 импульсов. Введение формирователей А и 5 временных интервалов , элемента И 6 и образование новых связей в устройстве позволяет исключить линию задержки, не предъявлять никаких требований к амплитудной характеристике усилительного тракта, так как для измерений используются только фазовые соотношения . Кроме того, результат измерений не зависит от величин коэффициентов усиления трактов и их узлов. 1 ил. (/: с lN3 4 СО СП со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩЩЛИСТИЧЕСК ИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„49597 (58 4 С OI. К 29/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3673087/24-21 (22) 19.12.83 (46) 07.08.86. Бюл. У 29 (72) В.В.Блатов (53) 621,317(088.8)

{56) Авторское свидетельство СССР

9 883803, кл. G Ol R 29/26, 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 741201, кл. G Ol R 29/26, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ/ШУМ (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для контроля качества канала связи и для обнаружения слабых сигналов.

Цель изобретения — повышение точности измерения. Устройство содержит полосовой фильтр 1, ограничитель 2,,формирователь 3 импульсов.регистрирующий узел 7, включающий счетчик 8 импульсов и регистрирующий блок 9, и генератор 10 импульсов. Введение формирователей 4 и 5 временных интервалов, элемента И 6 и образование новых связей в устройстве позволяет исключить линию задержки, не предъявлять никаких требований к амплитудной характеристике усилительного тракта, так как для измерений используются только фаэовые соотношения. Кроме того, результат измерений не зависит от величин коэффициентов 3 усиления трактов и их узлов. 1 ил.

1249597

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиотехнических приборах для измерения отношения сигнал/шум, для контроля качества канала связи и для обнаружения слабых сигналов.

Цель изобретения — повышение точности измерений, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения 10 отношения сигнал/шум, содержащее полосовой фильтр, вход которого соединен с входом устройства, а выход— с входом ограничителя, формирователь импульсов, генератор импульсов и ре- 15 гистрирующий узел„ состоящий из последовательно соединенных счетчика импульсов и регистрирующего блока, причем установочный вход счетчика импульсов подключен к выходу геиера- 20 тора импульсов, введены последовательно соединенные первый и второй формирователи временного интервала и элемент И, включенные между выходом формирователя импульсов и счетным 25 входом счетчика импульсов, второй вход элемента И подключен к выходу формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом ограничителя.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства.

Устройство для измерения отношения сигнал/шум содержит последовательно соединенные полосовой фильтр

1, ограничитель 2, формирователь 3 импульсов, формирователь 4 и 5 временных интервалов, элемент И 6 и регистрирующий узел 7, состоящий из последовательно соединенных счетчика 8 импульсов и регистрирующего 40 блока 9. Второй (установочный) вход счетчика 8 импульсов подключен к выходу генератора 10 импульсов. Второй вход элемента И 6 подключен к выходу формирователя 3 импульсов, 45

Устройство для измерения отношения сигнал/шум работает следующим образом.

Напряжение входного процесса пропускается через полосовой фильтр 50

1„ ограничивается до получения на выходе ограничителя 2 прямоугольного напряжения, из которого с помощью формирователя 3 импульсов формируются короткие импульсы, совпадающие 55 с положительными 1 или отрицательными) фронтами входных импульсов. Таким образом, период следования импульсов на выходе формирователя 3 равен текущему значению периода частоты f входного процесса.

Спектральная плотность мгновенной частоты W(f} зависит от парамет-, ра Й„ и соотношения сигнал/шум Б, где f„ — среднеквадратическая ширина спектра шума, определяемая характеристикой входного полосового фильтра. Поскольку f» постоянно, значение спектральной плотности на частоте сигнала 11(Й ) однозначно связано с величиной S.

Импульсы с выхода формирователя

3 запускают формирователь временных интервалов, на выходе которого появляется перепад напряжения нужного знака (например, отрицательный)только в том случае, если длительность текущего периода T .превышает интервал Т вЂ” aT, /2. Величина aT связана

-. частотной зоной pf соотношением с вй, вТ, Е, которая выбирается из условия af cc f„, где f — частота сигнала.

Этим перепадом запускается формирователь 5 временных интервалов, на выходе которого формируется импульс длительностью вТ, поступаюс щий на вход элемента И 6, На второй вход элемента И 6 непосредственно подается к: роткий импульс с выхода формирователя 3 (его длительность значительно меньше ьТ 1. с

Если импульсы на входах элемента

И 6 совпадают по времени, что происходит при условии

Т +юТ /2>Т>Т вЂ” аТ /2, на выходе элемента И 6 появляется импульс, который регистрируется счет-. чиком 8 импульсов.

На установочный вход счетчика 8 поступают короткие импульсы, следующие с интервалом T„, с выхода генератора 10 импульсов, Счетчик 8 в тече ние интервала Т„ считает входные импульсы. По окончании интервала Т и результат передним фронтом очередного импульса генератора 10 импульсов записывается в память счетчика, а задним фронтом этого импульса счетчик

8 устанавливается в начальное состояние. Полученный результат регистрируется блоком 9 и определяется соотношением

N=W(f ) ° Т Г -- -

С c f

1249597

Формула изобретения

Э - в = — — . (2)

0 2f

Из выражения (2) следует, что при уменьшении aT можно получить любое необходимое значение D.

Увеличение D приводит к дополнительному повышению точности измерений по сравнению с известным устройством, поскольку рабочая часть шкалы прибора как бы "растягивается", во много раз.

Составитель Н.Михалев

Редактор И,Дербак Техред Л.Сердюкова

Корректор E.ÑHIIoõìàí

Заказ 4334/54 Тираж 728 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

Поскольку f фиксировано, а величины aÒ и Т„ могут быть заданы с прецизионной точностью, значение N зависит только от 11(Е ), т.е. однозначно связано с отношением сигнал/

/шум и характеризует его с высокой точностью, Таким образом, введение в устройство двух формирователей временного интервала и элемента И и соответствующее их включение позволяет существенно повысить точность измерений, поскольку величины Т„ H- Тс, торых зависит показание N прибора, могут быть выдержаны с точностью кварцевого генератора, I

Кроме того, по сравнению с извест-. ным, предлагаемое устройство имеет значительно больший динамический диапазон D, который определяется следующим образом.

Наименьшее показание прибора N„ определяется при S=O, при котором

W(f )=0,5. Наибольшее значение Б находится при Sw о .из соотношения

"макс-Ти 4 °

В результате величину динамического диапазона показаний прибора можно найти по формуле

По сравнению с другими -известными устройствами точность измерений в предлагаемом устройстве выше эа счет того, что вообще отсутствуют линии задержки, а результат не зависит от величин коэффициентов усиления трактов и их узлов.

Кроме того, в предлагаемом устройстве не предъявляются никакие требования

10 к амплитудной характеристике усилитель. ного тракта, поскольку для измерений используются только фазовые соотношения. Это позволяет значительно упростить устройство. При этом, в отли15 чие от известных, предлагаемое устройство не требует никакой регулировки.

2О Устройство для измерения отношения сигнал/шум, содержащее полосовой фильтр, вход которого соединен с входом устройства, а выход — с входом ограничителя, формирователь импуль25 сов, генератор импульсов и регистрирующий узел, состоящий иэ последовательно соединенных счетчика импульсов и регистрирующего блока, причем установочный вход счетчика импульсов подключен к выходу генерат:-.ра импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены последовательно соединенные первый и вто35 рой формирователи временного интервала и элемент И, включенные между выходом формирователя импульсов и счетным входом счетчика импульсов, второй вход элемента И подключен к выходу

4О формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом ограничителя.