Устройство для измерения отношения "сигнал-помеха" и мощностей сигнала и шума каналов связи Советский патент 1984 года по МПК G01R29/26 H04B3/46 

Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для измерений мощности сигналов и шумовых помех, а также их отношения в каналах радиосвязи и в трактах радиоустройств непосредственно в про цессе работы. Известен приемник измерительный для абсолютных и относительных измерений мощности синусоидального сигна ла, содержащий антенну, приемноусилительное устройство, квадратичный детектор и регистрирующее устройство СОНедостатком этого приемника является невозможность раздельного измерения уровней сигнала, помех и отношения сигнал-помеха. Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля состояния кайалов связи по отношению сигнал-помеха, содержащее последовательно соединенные квадратичный дете тор, узкополосный фильтр, выпрямитель и блок извлечения квадратного корня, последовательно соединенные линейный детектор, блок вычитания и блок деления напряжений, входы квадратичного и линейного детекторов являются входом устройства, второй вход блока вычитания соединен с выхо дом блока извлечения квадратного кор ня и с вторым входом блока делителя напряжений, выход которого подключен к входу регистрирзпощего блока 2J. Недостатками известного устройств являются ограниченный частотный диапазон и невозможность одновременного измерения мощностей сигнала и помехи а также их. отношения в процессе работы каналов связи. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет одновременного из мерения мощностей сигнала и помехи, а также их отношения в процессе рабо ты каналов связи в широком диапазоне частот. Цель достигается тем, что в устрой ство для измерения отношения сигналпомеха и мощностей сигнала и шума каналов связи, содержащее линейный. и квадратичный детекторы, входы которых соединены с входной клеммой устройства, блок вычитания, блок деления напряжений, блок извлечения квадратного корня и блок регистрации, введены два термисторных преобразователя, .квадратор и второй блок вычитания, при этом выход линейного детектора через первый термисторньш преобразователь соединен с первым входом первого блока вычитания и с входом квадратора, выход которого соединен с йервым входом.второго блока вычитания, второй вход последнего через второй термисторный преобразователь соединен с .выходом квадратичного детектора, выход второго блока вычитания через блок извлечения квадратного корня соединен с вторым входом первого блока вычитания, с первым входом блока регистрации и с одним из входов блока деления напряжений, второй вход которого подключен к выходу первого блока вычитания и к второму входу блока регистрации, третий вход которого соединен с выходом блока деления напряжений. На чертеже представлена структурная схема устройства. Устройство содержит линейный детектор 1, квадратичный.детектор 2, первый и второй термисторные преобразователи 3 и 4, квадратор 5, первый и второй блоки 6 и 7 вычитания, блок 8 извлечения квадратного корня, блок 9 деления напряжений, блок 10 регистрации и входная клемма 11 устройства, причем к выходной клемме 11 устройства подключены последовательно соединенные детектор 1, преобрахователь 3, блок 7, а также детектор 2, преобразователь 4, блоки 6 и 8. Выход блока 8 соединен с входами блоков 7, 9 и 10, а выход блока 7 с входами блоков 9 и 10. Выход блока 9 соединен с входом блока 10, а квадратор 5 включен между преобразователем 3 и блоком 6. Устройство работает следующим образом. При поступлении через входную клемму 11 устройства аддитивной смеси синусоидального сигнала Е (t) и шумовой помехи n(t) с нормальным законом распределения мгновенных значений на входы линейного и квадратичного детекторов 1 и 2 на их выходах образуются сигналы с эффективными значениями напряжений идд и и{(д соответственно. Напряжение на выходе линейного детектора может быть представлено в виде вьфажения 1 д д Б2+2д2(1) .1 на выходе квадратичного детектора в виде и КЧ7 +2.6 +2Е2б2) (2) где 2 6 - мощности сигнала и пом хи соответственно; К - коэффициент, учитывающ параметр вольтамперной характеристщси квадрат Horq детектора. Путем математического преобразования соотношений (1) и (2) относительно г и можно получить матем тические вьфажения для определения мощностей сигнала и помехи в виде Напряжения U.- и U ,д поступают на соответствующие входы термисторн преобразователей 3 и 4, на выходе которых формируются напряжения ид и и. Последние передаются на соот ветствующие входы первого и второго блоков вычитания. На второй вход первого блока вычитания сигнал с вы хода первого термисторного преобразователя постл пает через квадратор т.е. сигнал«и. а на выходе первого сигналiИ а ,. М блока .вычита обр 1зуехся сигнал, 2 пропорциональный и у; которьй, проходя через блок 8, преобразуется в сигнал, пропорциональный мощности СИ... 2-12 Л К / 1 Этот сигнал подается на второй вход второго блока7 вычитания, на второй вход блока-9 деления напряжений и на блок 10 регистрации. На выходе второго блока 7 вычитания .образуется сигналj пропорциональный мощности помехи/2 У --г--|-г который подается на второй -вход блока 9 деления напряжений и на блок iO регистрации. С выхода блока деления напряжений снимается сигнал, пропорциональный отношению сигнал-помеха. При технической реализации предлагаемого устройства в качестве квадратора, нелинейного преобразователя, блоков вычитания, делителя напряжения могут быть использованы .элементы аналоговой вычислительной техники, в качестве детекторов - выпрямительные элементы с линейной и квадратичной характеристиками, в качестве термисторных преобразователей - термопары, обеспечивающие преобразование тока высокой частоты в постоянньш ток, который обусловлен термоэлектродвижущей силой, возникающей при нагревании спая двух разнородных проводНИКОВ. Таким образом, предлагаемое уст)ойство реализуется технически с помощою известных элементов и обеспечивает измерение как мощности синусоидального сигнала и помехи, так и 61 ношения мощностей сигнал-помеха в диапазоне частот. Устройство обеспечивает одновременное измерение отношения сигнал-помеха и мощностей сигнала и помехи в широком диапазоне частот в процессе работы каналов связи.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ-ПОМЕХА И МОЩНОСТЕЙ СИГНАЛА И ШУМА КАНАЛОВ СВЯЗИ, содержащее .линейньй и квадратичный детекторы, входы которых соединены с входной клеммой устройства,блок вычитания, блок деления напряжений, блок Извлечения квадратного корня и блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет одновреiHS iiti/,i, менного измерения в широком диапазоне частот параметров каналов связи в процессе их работы, в.него введены два термисторных преобразователя, квадратор и второй блок вычитания, дри этом выход линейного детектора через первый термисторный преобразователь соединен с первым входом первого вычитания и с входомквадратора, выход которого соединен с первым входом второго блока вычитания, второй вход последнего через второй термисторный преобразователь соединен с выходом квадратичного детектора, выход второго блока вычитания через | блок извлечения квадратного корня соединен с вторым входом первого блока (Л вычитания, с первым входом блока регистрации и с одним из входов блос .ка деления напряжений, второй вход которого подключен к выходу первого блока вычитания и к второму входу блока регистрации, третий вход которого соединен с выходом блока деления напряжений; QD О5 00

z

Ш1

6 J

i4tj