Устройство для измерения отношения сигнал/шум Советский патент 1987 года по МПК G01R29/26 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для измерения отношения сигнал/шум в системах связи и радиолокации, использующих амплитудно-манипулировэнные сигналы.

Цель изобретения - повышение достоверности измерения путем измерения в полосе частот основного канала приема и исключения преобразования статистических характеристик сигнала и шума, а также расширение функциональных возможностей за счет облегчения работы в радиотехнических системах с амплитудно-манипулирОБанными сигналами.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - зависимость результата усреднения от отношения сигнал/шум на выходе высокочас- TQTHoro тракта.

Устройство содержит последовательно соединенные частотный детектор 1, выпрямитель 2, фильтр 3 нижних частот, блок 4 вычитания, peгиcтpиpyюш й блок 5, а также блок 6 задания параметра, подключенный к второму входу блока 4 вычитания.

Воздействия на выходе приемного устройства аддитивной смеси гармонического сигнала и флюктуацйонного шума колебания на входе частотного детектора представляют собой уз кополюспреобразующий знакопере процессf(t) в процессе полярности и реализуемы полупериодным выпрямите линейными ветвями ампли характеристики (в случа квадратичной зависимост зультаты измерений неве время усреднения, опред мое параметрами фильтра них частот, выполняющег кции интегратора; - результат усреднения, зависимости усреднения U ношения сигнал/шум на выходе вы частотного тракта (фиг. 2) видн что при малых значениях S зави мость имеет большую крутизну, ч обеспечивает высокую точность и ний. Однако в случае отсутствия нала на выходе фильтра нижних ч зафиксируется постоянное напряж пропорциональное ш, хотя отнош

ной случайный процесс, математическое 35 сигнал/шум при этом равно нулю, ожидание модуля производной фазы которого однозначно связано с отношением сигнал/шум на выходе высокочастотного тракта

Для согласования показаний р гистрирующего блока со значение ношения сигнал/шум целесообразн ввести блок вычитания, выполняю операцию вида

mjie|} ,

b / -) ехр(- -),

1)

параметр, пропорциональный полосе пропускания тракта, не зависящий от мощности процесса;

модифицированная функция Бесселя первого рода нулевого порядка;

отношение сигнал/шум на выходе высокочастотного тракта;

производная фазы узкополосного случайного процесса, наблюдаемая на выходе частотного детектора. тсутствии сигнала (воздейстько шум) выражением (1) имеет /

Ч

т, fleli u,v. (2) Практическая реализация измерения отношения сиг нал/шум основывается на возможности замены усреднения по множеству усреднением по времени. С учетом этого выражение (1) можно представить в виде

т

Lim 1 Up(t)dt и, (3)

Т- Со. -

где К - оператор вида К(х) х ,

преобразующий знакопеременный процессf(t) в процессе одной полярности и реализуемый двух- полупериодным выпрямителем с линейными ветвями амплитудной характеристики (в случае к квадратичной зависимости результаты измерений неверные); время усреднения, определяемое параметрами фильтра нижних частот, выполняющего функции интегратора; - результат усреднения, зависимости усреднения U от отношения сигнал/шум на выходе высокочастотного тракта (фиг. 2) видно, что при малых значениях S зависимость имеет большую крутизну, что обеспечивает высокую точность измерений. Однако в случае отсутствия сигнала на выходе фильтра нижних частот зафиксируется постоянное напряжение, пропорциональное ш, хотя отношение

Т и

Из

сигнал/шум при этом равно нулю,

сигнал/шум при этом равно нулю,

Для согласования показаний регистрирующего блока со значением отношения сигнал/шум целесообразно ввести блок вычитания, выполняющий операцию вида

и , (4-)

Значение параметра Wj. для конкретного высокочастотного тракта можно рассчитать или измерить экспериментально .

В качестве регистрирующего блока можно использовать цифровой или стрелочный Измеритель напряжения, либо пороговое устройство в зависимости от назначения измерителя.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение с выхода высокочастоТ ного приемника поступает на частотный детектор 1, где выделяется производная фаза узкополосного случайного процесса. Далее в выпрямителе 2 знакопеременное напряжение, пропорцио

нальное производной фазе, преобразуется в однополярное. Выходное напряжение выпрямителя усредняется фильтром 3 нижних частот и после преобразования в блоке 4 вычитания подается на регистрирующий блок 5, где фиксируются результаты измерений.

Формула изобретения

Устройство для измерения отношения сигнал/шум, содержащее частотный детектор, выпрямитель и регистрирующий блок, отличающееся тем что, с целью повышения достоверности

и ю

0,8

9458

результатов измерения и расширения функциональных возможностей, заключающихся в использовании устройства в радиотехнических системах с ампли- тудно-манипулированными сигналами, в него введены фильтр нижних частот, блок вычитания и блок задания параметра, причем выход частотного детек- 10 тора через последовательно соединенные вьтрямитель, фильтр нижних частот и блок вычитания подключен к регистрирующему- блоку, d к второму входу блока вычитания подключен блок 15 задания параметра.

Фиг.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах связи и радиолокации, исполь- ззпощих амплитудно-маиртулированные сигналы. Целью изобретения являются повышение достоверности измерения путем измерения в полосе частот основного канала приема и исключения преобразования статистических характеристик сигнала и шума, а также расширение функциональных возможностей за счет облегчения работы в радиотехнических системах с амплитудно-манипу- лированными сигналами. Для достижения указанной цели в устройство, содержащее частотный детектор 1, выпрямитель 2 и регистрирующий блок 5, дополнительно введены фильтр 3 нижних частот и блоки вычитания 4 и задания параметра 6. В качестве регистрирующего блока могут быть использованы цифровой или стрелочный измеритель напряжения либо пороговое устройство- в зависимости от назначения измерителя. 2 ил. с (Л 00 00 со N СП 00

4

О

вниипи

Заказ 4215/34 Тираж 730

Произа.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ff фиг. 2

8

s

Подписное