Устройство для измерения защищенности сигнала от помех Советский патент 1988 года по МПК H04B3/46 

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано при автоматизации оценки качества сложных сигналов.

Цель изобретения - повышение точности измерения защищенности сигнала от помех.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для измерения защищенности сигнала от помех.

Устройство содержит приемник 1, делитель 2 частоты, формирователь 3 эталонной помехи, формирователь 4 сигнала, два перёмножителя 5, два интегратора б, два квадратора 7, сумматор 8, нормируюпщй блок 9, ключ 10, формирователь 11 стробирующих импульсов, состояпщй из генератора 12 импульсов, первой 13 и второй 14 дифференцирующих цепочек,п ключей 15 и источника 16 опорных напряжений преобразователь 17 сигнала, состоящий из п компараторов 18, п-1 элемен тов 19 задержки и п входового элемента ИЛИ 20, сумматор 21 и счетчик 22,

Устройство работает следующим образом.

На передающей стороне формируется исследуемый сигнал, которьй поступает на приемник 1. В качестве меры эффективности сигналов в условиях воздействия помех принимается коэффициент .взаимного различия сигналов и помех. При этом сигнал с выхода приемника 1 поступает на первые входы перемножителей 5. На второй вход первого перемножителя 5 подается эталонная помеха с первЬго выхода формирователя 3 эталонной помехи, а на второй вход второго перемножителя 5 подается сигнал с выхода формирователя 4 сигнала, сопряженного по Гиль

берту с эталонной помехой. Сигналы, полученные в результате перемножения, с выходов перемножителей 5 поступают на первые входы интеграторов 6, где происходит процесс интегрирования на интервале времени, равном длительности элемента исследуемого сигнала t € 0,. С выходов интеграторов 6 сигналы поступают на квадраторы 7, а затем на входы сумматора

Генератор 12 импульсов формирует прямоугольные импульсы с длительностью, равной длительности элемента ,с исследуемого сигнала Т, и периодом их следования Т , которые поступают на входы дифференцирующих цепей 13 и 14. Первая дифференцирующая цепь 13 предназначена для формирования стробирующих импульсов по переднему фронту прямоугольных импульсов, по- ступающих с выхода генератора 12,,.а вторая дифференцирующая цепь 14 - для формирования стробирующих импульсов по заднему фронту прямоугольных импульсов. Стробирующие импульсы с выхода первой дифференцирующей цепи 13 поступают на вход формирователя 3 эталонной помехи и на вторые входы интеграторов 6 для управления началом работы данных блоков. Стробирую- щие импульсы с выхода второй дифференцирующей цепи 14 поступают на третьи входы интеграторов 6 ( в каче45

50

8. С выхода сумматора 8 сигнал посту-сг стве импульсов сброса) и на управляпает на первьй вход нормирующего блока 9, второй вход которого соединен с третьим выходом формирователя 3 эталонной помехи. С нормирующего

ющий вход ключа 10 для отсчета резуль тата измерения. Соотношение длительности прямоугольных импульсов Т и периода их следования о выбирается

блока 9 сигнал поступает на информа- ционньй вход ключа 10, в котором пр наличии на его управляющем входе стробирующего импульса осуществляется отсчет результата измерения коэффициента взаимного различия сигнала и эталонной помехи, описьшаемого следующим выражением;

B-25:r Bb V

ь -ljz,(t)z,,(t)

где Z(t) Zng(t) - функции времени,

определяющие структуру исследуемого сигнала и эталонной помехи;

our .

Zn,(t) - функция времени, сопряженная по Гильберту с

Э

kl

П-

(t)dt

Zn,(t);

- мощность эталонной помехи;

- длительность элемента исследуемого сигнала.

Генератор 12 импульсов формирует прямоугольные импульсы с длительностью, равной длительности элемента исследуемого сигнала Т, и периодом их следования Т , которые поступают на входы дифференцирующих цепей 13 и 14. Первая дифференцирующая цепь 13 предназначена для формирования стробирующих импульсов по переднему фронту прямоугольных импульсов, по- ступающих с выхода генератора 12,,.а вторая дифференцирующая цепь 14 - для формирования стробирующих импульсов по заднему фронту прямоугольных импульсов. Стробирующие импульсы с выхода первой дифференцирующей цепи 13 поступают на вход формирователя 3 эталонной помехи и на вторые входы интеграторов 6 для управления началом работы данных блоков. Стробирую- щие импульсы с выхода второй дифференцирующей цепи 14 поступают на третьи входы интеграторов 6 ( в каче

ющий вход ключа 10 для отсчета результата измерения. Соотношение длительности прямоугольных импульсов Т и периода их следования о выбирается

из условия &/2 Т ; о . При этом происходит изменение-ошибки рассогласования по времени элементов исследуемого сигнала и эталонной поме- хи. В случае, если сигнал и эталонная помеха имеют одинаковую структуру, то при некоторых измерениях возможны случаи их синхронизации, что соответствует ползгчению максимально- го значения коэфс ициента взаимного различия (аналогично процессу свертки сложного сигнала в корреляционньк устройствах). Каждый отсчет результата измерения, постзшающий с выхо- да ключа 10, вызьшает появление на выходе компараторов 18 - 18„ преобразователя 17 импульсов, при этом импульсы образуются при выходах тех компараторов, пороговые напряжения, на вторых входах которых не превышаю величины отсчета. Пороговые напряжения подаются от источника.16 опорных напряжений через ключи 15 - 5„ управляемые стробирующими импульса- ми с выхода второй дифференцирующей цепи 14.

Импульсы с выходов компараторов 18, - 18f| поступают через элементы 9 - 19у,-1 задержки на соответст- вующие входы п - входового элемента ИЛИ 20. Элементы задержки преобразователя 17 обеспечивают временное разделение импульсов.

Таким образом, после каждого i-ro измерения в зависимости от величины коэффициента взаимного различия g; на выходе преобразователя 17 получено соответствующее количество импульсов. Затем последовательность импульсов поступает на вход суммато- ра 21 импульсов, предназначенного для суммирования N измеренных значений коэффициента взаимного различия и получения значения g ,

I - I

с выхода сумматора 21 информация о полученном результате поступает на первый вход делителя 2.

При поступлении N-ro стробирую- щего импульса ( где N - некоторое заранее выбранное число измерений коэффициента взаимного различия исследуемого сигнала и эталонной помехи) на вход счетчика 22, которьй подключен к выходу второй дифферен- цирующей цепи 14, с его второго выхода на вход генератора 12 импульсов поступает сигнал остановки гене

Q 5 0 5

О

5 0 5

0

ратора, а с первого выхода счетчика 22 на второй вход делителя 2 поступает информация о количестве проведенных измерений N.. Делитель 2 производит окончательный расчет среднестатистической оценки коэффициента взаимного различия в виде 1 N

л 1 г-

8 м Z.- §1

iN ; ,

информация о которой поступает на выход устройства для индикации.

Формула изобретения

Устройство для измерения защищенности сигнала от помех, содержащее приемник, ключ, преобразователь сигнала, состоящий из п -входового элемента Ш1Й, каждый изп-1 входов которого соединены через соответствуюгций элемент задержки с выходом соответствующего из п-1 компараторов, а п - вход соединен с,выходом п-го компаратора непосредственно, выход ключа подключен к первым входам казвдо- го из п компараторов, формирователь стробирующих импульсовJ состоящий из источника опорных напряжений, п ключей, первый вход каждого из которых соединен с соответствующим, выходом источника опорных напряжений, последовательно соединенных генератора импульсов и первой дифференцирующей цепочки, выход каждого из ключей формирования стробирующих импульсов подключен к второму входу соответствующего компаратора преобразователя сигнала, отличающееся тем, что, с целью повьше- ния точности измерения защищенности сигнала от помех, введены счетчик, делитель частоты, сумматор, последовательно соединенные формирователь эталонной помехи, первьш перемножитель, первый интегратор и первый квадратор, последовательно соединенные формирователь сигнала, второй перемножитель, второй интегратор и второй квадратор, вторые входы каждого из перемножнтелей соединены с выходом приемника, второй выход формирователя эталонной помехи подключен к входу формирователя сигнала, второй вход первого интегратора соединен с вторым входом второго интегратора, с входом форм1фователя эталонной помехи и с выходом первой

дифференцируняцей цепочки формирователя стробирующих импульсов, сумма- JTOpa, первый и второй вход кртрЕого соединен с выходом соответственно первого и второго квадраторов, нор- . пирующий блок, первьй вход которого соединен с выходом сумматора, второй вход с третьим выходом формирователя эталонной .помехи, а выход подключен к информационному входу ключа, в фо рмирователь стробирующих импульсов введены вторая дифференцирующая цепочка, вход которой подключен к выходу генератора импульсов, а выход

15

подключен к управляняцему входу ключа, чен к входу генератора импульсов.

0

5

к третьему входу каждого из интеграторов и к вторым входам каждого из ключей формирователя стробирующих им-пульсов, первый вход счетчика соединен с выходом генератора, а второй вход - с выходом второй дифферен- цирзпощей цецочки формирователя стро- бирукнцих импульсов, первьй вход делителя частоты соединен с выходом счетчика, выход сумматора подключен к второму входу делителя частоты, а вход соединен с выходом п - входово- го элемента ИЛИ преобразователя сигналов, второй выход счетчика подклю

Изобретение может быть использовано при автоматизации оценки качества сложных сигналов. Цель изобретения - повьппение точности измерения защищенности сигнала от помех. Устр-во содержит приемник 1, делитель 2 частоты, ключ 10, формирователь (Ф) 11 стробирукзщих импульсов, состоящий из г-ра 12 импульсов, диф. цепочки 13, п ключей 15 и источника 16 опорных напряжений, преобразователь 17 сигнала, состоящий из п параторов 18, п-1 эл-тов задержки 19 и п входового эл-та ИЛИ 20, сумматор 21. Введены Ф 3 эталонной помехи, Ф 4 сигнала, два перемножителя 5, два интегратора 6, два квадратора 7, сумматор 8, нормирующий блок 9. В Ф 11 введена диф. цепочка 14. 1 ил. I W