Имитатор измерительного радиоприемного устройства Советский патент 1984 года по МПК G06G7/48 

1

Изобретение относится к области цифрового моделирования, конкретно .к устройствам моделирования реаль ных измерительных радиоприемных устройств путем имитации их электрических параметров, и может быть использовано при отработке алгоритмов и программном обеспечении систем автоматизированных антенных измерений.

Известен имитатор, содержащий подключённые к входу измерительного канала последовательно соединенные блоки умножения, деления и логарифмирования С1 .

Недостатком такого имитатора является низкая точность имитации, так как он не позволяет воспроизводить погрешности, связанные с временной нестабильностью амплитудно-частотных характеристик, и погрешности, завися1151е от ширины динамического диапазона и т.п.

Наиболее близким к изобретению по технической сзшщости является имитатор измерительного радиоприемного устройства, содержащий датчик случайных чисел, первые входы которого являются входами констант, а выход соединен с первым входом блока умножения, и блок логарифмирования. Блок умножения через блок деления связан с входом блока логарифмирования, выход которого является выходом имитатора. Второй вход блока умножения является входом кода измеряемого канала, второй вход блока деления входом кода опорного сигнала t2l.

Недостатком известного имитатора является низкая точность имитации из-за невозможности моделирования погрешностей реального измерительного радиоприемного устройства, связанных с влиянием шумов, ограниченной разрешающей способностью логарифмического демодулятора и длительностью интервала времени между калибровкой и измерением.

Целью изобретения является повышение точности имитации.

Указанная цель достигается тем, что в имитатор, содержащий датчик случайных чисел, входы которого являются первым и вторым входами констант имитатора, а выход соединен с первым входом первого блока умножения, блок логарифмирования, второй блок умножения, сумматор, датчик

150702

временных интервалов, введены мультиплексор, кодовые входы которого являются входами измерительного и опорного каналов имитатора сортвет5 ственно, генератор случайных кодов, два регистра и блок вычитания, причем выход мультиплексора соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом

0 генератора случайных кодов, а выход с вторым входом первого блока умно-i жения, выход которого через блок логарифмирования соединен с первым входом второго блока умножения, вто5 рой вход которого является третьим входом констант имитатора, а выход соединен с кодовыми входами первого и второго регистров, выходы которых подключены соответственно к

0 первому и второму входам блока вычитания, выход которого является выходом имитатора, выход датчика временных интервалов соединен с входом триггера и входами записи первого

5 и второго регистров, прямой выход триггера подключен к входу разрешения записи первого регистра и первому управляющему входу мультиплексора, второй управляющий вход котороQ го и вход разрешения записи второго регистра подключены к инверсному выходу триггера.

На чертеже приведена блок-схема имитатора измерительного радиоприемного устройства.

Предлагаемое устройство содержит датчик 1 случайных чисел, входы 2 которого являются входами констант, а выход соединен с первым входом пер0 вого блока 3 умножения, блок 4 логарифмирования, мультиплексор 5, кодовые входы 6 и 7 которого являются входами кодов измерительного и опорного сигналов соответственно,

5 генератор 8 случайных кодов,сумматор 9, второй блок 10 умножения, триггер 11, первый регистр 12, блок 13 вычитания и датчик 14 временных интервалов, второй регистр 15,

0 вход констант 16, при этом выход мультиплексора 5 соединен с первым входом сумматора 9, второй вход которого соединен с выходом генератора 8 случайных кодов, а выход - с вторьм

5 входом первого блока 3 умножения, входом соединенного с входом блока 4 логарифмирования, выход которого соединен с первым входом второго блока 10 умножения, второй вход котсрого является входом константы, а выход соединен с кодовыми входами реги стров 12 и 15,выходы которых подключены к входам блока 13 вычитания, вы ход которого является выходом имитатора, причем управляющие входы мульти плексора 5 и входы разрешения записи регистров 12 и 15 соединены с соответствующими выходам триггера 11, вход которого соединен с соответствующими входами записи регистров 12 и 15 и выходом датчика 14 временных интервалов. .В имитаторе измерительного радиоприемного устройства реализован алгоритм функционирования, определяемый следуюпщм выражением ивь(,(Рбу-ьРш)ха«-г)(dVweglPon -Piuyi Ctil. где Pg - значение уровня сигнала на входе измеряемого канала; РОП значение сигнала на входе опорного канала; Рщ - значение уровня шумов, при веденного к входу; K(t) - значение коэффициента пере дачи в момент времени t; t - длительность временного ин тервала; - значение измеренной величи У&.) поправочный коэффициент, характиризующий погрешность связанную с разрешающей способностью логарифмирующего демодулятора, зависящей от ширины полосы пропускания контура демодулятора. Имитатор работает следующим образом. На входы констант датчика 1 случайньк чисел задаются значения номинальных величин и максимальных отклонений параметров (например, коэффициента передачи, частоты и т.п.). На выходе датчика 1 случайных чисел при этом вырабатывается мгновенное значение результирующего коэффициента передачи K(t) . На входы 6 и 7 мулытиплекссч а 5 подаются кодь измерительного и опорного сигналов соответственно. При этом значения кодов обоих сигналов характеризуют уровень сигна ла (амплитуду) в данный момент време ни. Датчик 14 временньк интервалов вырабатывает пару импульсов, интерва между которыми f определяет временной промежуток между калибровкой и измерением. По переднему фронту каждого из импульсов упомянутой пары происходит переброс триггера в противоположное состояние, по заднему фронту тех же импульсов происходит запись кода в соответствующий регистр 12, 15. В исходном состоянии триггер 11 разрешает прохождение через мультиплексор 5 кода измеряемого сигнала. По сигналу запуска триггер 11 пере0расывается в противоположное состояние и через мультиплексор 5 проходит код опорного (калибровочного сигнала. В сумматоре 9 этот код складывается с кодом, поступающим от генератора 8 случайных кодов, распределенных по случайному закону распределения (нормальному). При этом соотношение между суммируемыми кодами обеспечивается таким, чтобы они соответствовали реа льному соотношению сигнала и шума в реальном тракте. Одновременно датчик 1 случайных чисел вырабатывает значения медленно меняющеркя случайной функции времени, поступающие на первый вход блока 3 умножения. Код с выхода сумматора 9 поступает на второй вход блока 3 умножения , на выходе которого образуется код произведения ( РО„+РШ ) K(t) Б блоке 4 логарифмирования вычисляется код логарифма этого произведения в децибелах 10 GgtP +Рш) K(t) , которьм после перемножения в блоке tO умножения с константой g (зс), задаваемой на вход 16 констант, поступает .на вход соответствующего регистра 12, 15, куда код записывается по заднему фронту первого импульса пары от датчика 14 временных интервалов. При этом в регистр 12 заносится код S(ct-) 10 g(Pon+Pu)-K(t) . Через временной интервал t;, задаваемьй датчиком 14 временных интервалов, триггер 11 перебрасывается в противоположное состояние по переднему фронту второго импульса пары, вырабатываемой датчиком 14 временных интервалов. При этом на выход мультиплексора 5 проходит код измеряемого сигнала, который, пройдя все описанные преобразования, записывается в регистр 15 в виде 8 (QL)-10Cg (РЬУ+PIU) K(t+t)l . После вычисления в блоке 13 вычитания разности кодов, записанных в регистрах 12 и 15, на выходе вырабатывается код выходной величины. Таким образом, на выходе имитатора образуется код, воспроизводящий значение измеренной величины в зависимости от задаваемых значений уровня РШ, разрешающей способности логарифмического демодулятора, характеризуемой коэффициентом j(cit), и от длительности интервала времени t между калибровкой и измерением (т.е. от характеристики временной нестабильности реального измерительного радиоприемного устройства). Построенный таким образом имитатор способен моделировать широкий класс реальных измерительных радиоприемных устройств. Так, задавая можно имитировать устройства с автоматическим переключением каналов калибровки и измерения, проводимым за время . При этом временной нестабильностью измерительного тракта можно пренебречь. Задавая , можн получить имитацию устройств без калибровки. При этом погрешности. 1 706 связанные с .временной нестабильностью, станут определяющими. Варьируя значения t) и данные, подаваемые на вход 2 констант датчика 1 случайных чисел, можно имитировать работу устройств в экстремальна условиях и критических ситуациях. Техническое преимущество изобретения в сравнении с известным устройством состоит в повьш1ении точное-, ти имитации. Это обусловлено тем, , что в предложенном устройстве дополнительно моделируются погрешности реального измерительного радиоприем- Ного устройства, связанные с влиянием шумов и ограниченной разрешающей способностью логарифмического демодулятора. Поскольку для реальных устройств подобного класса указанные погрешности составляют до 50% от ее общей величины, то их учет приводит к существенному повышению достоверности результатов моделирования. Кроме того, преимуществом изобретения является обеспечение необходимой полноты отработки алгоритмов и программ в реальном времени при отсутствии реальных устройств.

ИМИТАТОР ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО РАДИОПРИЕМНОГО УСТРОЙСТВА, содержащий датчик случайных чисел, входы которого являются первым и вторым входами констант имитатора, а выход соединен с первым входом первого блока умножения, блок логарифмирования, второй блок умножения, сумматор, датчик временных интервалов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности имитации, он дополнительно содержит мультиплексор, кодовые входы которого являются входами измерительного и опорного каналов имитатора соответственно, генератор случайных кодов, два регисфра и блок вычитания, причем выход мультиплексора соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу генератора случайных кодов, а выход к второму входу первого блока умножения, выход которого через блок логарифмирования подключен к первому входу второго блока умножения, второй вход которого является третьим входом констант имитатора, а выход соединен с кодовыми входами первого и второго регистров, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока вычитания, выход которого является выходом (Л .имитатора, выход датчика временных интервалов соединен с входом триггера и входами записи первого и второго регистров, прямой выход триггера § подключен к входу разрешения записи первого регистра и первому управляющему входу мультиплексора, второй управляющий вход которого и вход СП разрешения записи второго регистра о м подключены к инверсному выходу триггера .