Устройство для измерения отношения сигнал/шум

 

Изобретение может быть использовано для измерения отношения мощности гармонического сигнала к мощности стационарного шума, имеющего равномерную плотность в некоторой полосе частот и аддитивно смешанного с сигналом. Цель изобретения - повышение быстродействия достигается путем предварительного многоканального синхронного накопления отсчетов входного сигнала, что позволяет уменьшить необходимую скорость работы умножителей. Для этого в устройство введены коммутатор-распределитель 1 входного сигнала, N блоков 14<SB POS="POST">1</SB>, ..., 14N выборки-хранения, N интеграторов 2<SB POS="POST">1</SB>, ..., 2N, к выходу которых подключены масштабирующие умножители 3<SB POS="POST">1</SB>, ..., 3N и 4<SB POS="POST">1</SB>, ..., 4N, причем выходы первых N умножителей 3<SB POS="POST">1</SB>, ..., 3N через первые N-входовый сумматор 5 и квадратор 7 подключены к первому входу сумматора 9, второй вход которого через второй N-входовый сумматор 6 и квадратор 8 подключен к выходам вторых N умножителей 4<SB POS="POST">1</SB>, ..., 4N, выход сумматора 9 подключен к первому входу блока 10 деления, второй квадратор 11, интегратор 12 и умножитель 13 подключен ко входу устройства. 1 ил.

СОЮЗ GOBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ, РЕСГ1УБЛИК

„.SU„„1

А1 (5))5 G 01 К 29/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Ь (21) 4406932/24-21 (22) 11.04.88 (46) 30.06.90. Бюл. Ф 24 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт радиовещательного приема и акустики им. А.С. Попова (72) Г.З. Голант, В.П. Коровацкий и В ° С. Стогов (53) 621.317.75(088.8) (56) Авторское. свидетельство СССР

Ф 1173354, кл. G 01 R .29/26, 1985.

Акимов П.С. и Бакут П.А. и др.

Теория обнаружения сигналов. М.: Радио и связь, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ,ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОшЕ-.

НИЯ СИГНАП/ИУИ (57) Изобретение может быть использовано для измерения отношения мощности гармонического сигнала к мощности стационарного шума, имеющего равномерную плотность в некоторой полосе частот и аддитивно смешанного с сигна2 лом. Цель изобретения — повышение быстродействия достигается путем предварительного многоканального синхронного накопления отсчетов входного сигнала, что позволяет уменьшить необходимую.скорость работы умножителей.

Для этого в устройство введены коммутатор-распределитель 1 входного сигнала, N блоков 14, — 14z выборки-хранения, N интеграторов 2,-2„, к выходу которых подключены масштабирующие умножители 3,-3щ и 4,-4„, причем виходы первых N умножителей 3 -3 через первые N-входовый сумматор 5 и квадратор 7 подключены к первому входу сумматора 9, второй вход которого через второй N-входовый сумматор 6 и квадратор 8 подключен к выходам вторых N умножителей 4,-4, выход сумматора 9 подключен к первому входу блока 10 деления, второй квадратор 11, интегратор 12 и умножитель 13 подключен к входу устройства, 1 ил.

1575138

На интеграторах 2,-2, таким образом, накапливается величина, пропорциональная сумме отсчетов входного сигнала. При этом, на кажцом интеграторе суммируются отсчеты, отстоящие друг от друга ровно на период входного сигнала. Следовательно, Йыходной сигнал i-ro интегратора пропорционален величине.

Ь

Z x((i+(I-1)+ N)/F,), (1)

Ja f где i=1 N — номер интегратора;

1, — частота опроса каналов; I — номер периода входного сигнала.

В масштабирующих умножителях 3 и

4i выходной сигнал интеграторов умножается соответственно на коэффициенты AS (i) = sin(2Òt w i/N) и А0

=cos(2 71 i/N), После суммирования на N-входовых сумматорах 5 и 6 мы имеем две величины

Устройство содержит коммутатор-рас.пределитель 1 входного сигнала, интеграторы 2„-2 „, к выходу которых подклю-20 чены масштабирующие умножители 3 -3

1 Ф

4 „-4,, первый 5 и второй 6 сумматоры первый 7 и второй 8 квадраторы, третий сумматор 9, блок 10 деления, последоват ьно соединенные третий квадратор 25

11, интегратор 12 и умножитель 13 на постоянный коэффициент, причем выходы первых N умножителей 3 -3 через к последовательно соединенные первый .

N-входовой сумматор 5 и первый квад- 30 оратор 7 подключены к первому входу сумматора 9, ко второму входу которого через последовательно соединенные второй N-входовой сумматор и второй квадратор 8 подключены выходы вторых 35

N умножителей 4, -4„, а выход сумма тора 9 подключен к первому входу блока 10 деления, второй вход которого через последовательно соединенные третий квадратор 11, интегратор 12 и ум- 40 ножитель 13 на постоянный коэффициент подключен ко входу коммутатора — распределителя 1 и входу устройства.

FIa выходе коммутатора-распределителя

1 подключены N-блоков. 14 -14 выбор-45 н ки-хранения.

Измеритель работает следующим образом.

Выходы коммутатора-распределителя

1 по очереди с частотой, ровно в N раз превышающей частоту входного сигнала, подключается ко входу, при этом значение входного сигнала, действующее в момент времени подключения очередного выхода, запоминается на этом выходе до момента следующего подключения его ко входу. Функцию запо:.инания выполняют блоки 14, -14 вы л борки-хранения. и

AS(i) «y с1 и

Х AC(i) y.. й1 l (2) (3) (4) и периодичность функций sin u cos получим

Таким образом, на выходах И-входовых сумматоров 5 и 6 имеем дискретный аналог квадратурных сигналов. После возведения в квадрат в блоках 7 и 8 и суммирования в блоке 9 получим величину

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для

1. измерения отношения сигнал/шум, т.е. отношения мощности гармонического сигнала к мощности стационарного шума, имеюшего равномерную спектральную плотность в некоторой полосе частот и аддитивно смешанного с сигналом.

Цель изобретения — повышение быст- 10, родействия путем производительного ! многоканального синхронного накопле нияя отсчетов входного сигнала, что

1 позволяет уменьшить необходимую ско:. рость работы умножителей. 15

На чертеже представлена блок-схема

:,устройства.

Используя соотношения, (2Г x(i+(I-1) xN) /F ) xF, /N. =

=2 Г (i/N+k)

k = 0,1,2,...

Td=(i+(I-1)kN)/Е . (5) t4< L

SS= Q х(Тсохзлп(2 Г xF xTd/N)

Td=- t (6) 4 l.

SC= 2 x (Td) xco s (27 xF õÒd/N) (7) hl 3

T г

А=(«(Td) sin (2Г F, --") + т =

Т z

+ (.Е х(Т ) cos(2t< F, ) (8т

Т, =i

1575138 где 1с=Р Т; ч = — — (k-1)-1.

А

15 формула изобретения

Составитель Н. Михалев

Техред Л.Сердюкова Корректор Т. Малец

Редактор И. Сегляник

Тираж 559

Заказ 1783

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óÿòoðoä, ул. Гагарина,101

Во втором канале в квадраторе 11, интегратора 12, умножителе 13 вычисляется величина

В к $x(t) dt, (9) F ширина спектра шума;

Т вЂ” период усреднения.

1О

В блоке 1-0 вычисляется отношение сигнал/шум

I

Устройство для измерения отношения сигнал/шум, содержащий два парал- Ю лельных канала, входы которых подключены к входу измерителя, а выходы— к входам вычислителя отношения их уровней, выход которого является выходом устройства, при этом первый канал 25 состоит из последовательно соединенных квадратора, интегратора и умножителя на постоянный коэффициент, а второй содержит два интегратора и два квадратора, выходы которых подключены к входам сумматора, выход которого является выходом канала, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, во второй канал введены коммутатор-распределитель входного сигнала, Н .блоков выборки хранения, N-2 интегратора, 2N умножителей на постоянные коэффициенты и два N-входовых сумматора, выходы которых подключены соответственно к входам первого и второго квадраторов, а входы — соответственно к выходам первых N умножителей и вторых N умножителей на постоянные коэффициенты, входы которых подключены к выходам интеграторов, при этом вход коммутатора-распределителя входного сигнала подключен к входу устройства, а его

N выходов через N блоков выборкихранения подключены к входам интеграторов.