Устройство для измерения отношений сигнал/шум Советский патент 1989 года по МПК G01R29/26 

Фиг.

3150

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматизированного измерения малых отношений сигнал/шум в каналах связи.

Цель изобретения - повышение точности измерения малых отношений сигнал/шум за счет исключения влияния фазовых нестабильностей и использова ния большой крутизны зависимости отношения сигнал/шум на выходе амплитудного детектора от отношения напряжения шума и постоянной составляющей при малых отношениях сигнал/шум.

На фиг. представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - пример зависимости показаний линейного индикатора от измеряемого отношения сигнал/шум.

Устройство содержит последовательно соединенные узкополосный фильтр 1, выпрямитель 2, первый фильтр 3 низких частот, измеритель 4 отношения постоянных напряжений и индикатор 5, при этом выход выпрямителя 2 через последовательно соединенные фильтр 6 верхних частот, второй фильтр 7 нижних частот, .и преобразователь 8 пгума в постоянное напряжение подключен к второму входу измерителя 4 отношения.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на вход узкополосного фильтра 1 с полосой пропускания . исследуемой смеси сигнала с частотой f и шума на его выходе данная смесь нормализуется и подвергается линейному детектированию выпрямителем 2.

Постоянная составляющая продетек- тированной смеси V, освобожденная от переменных составляющих фильтром 3, подается на вход знаменателя измерителя 4 отношений двух постоянных напряжений. Второй канал, состоящий из фильтра 6 верхних частот, второго фильтра 7 нижних частот, формирует полосовой фильтр с полосой пропускания , пропускающий сопровождающие сигнал шумы, но отсеивающий постоянную составляющую и регулярные составляющие сигнала. Среднеквадра- тическое значение шума V,, преобразованное преобразователем 8 в постоянное напряжение, поступает на вход числителя измерителя 4 отноше г НИИ. Измеренное отношение двух постоянных напряжений фиксируется инди- к атором 5 как отношение среднеквад- ратического значения шума V в полосе F к постоянной составляющей детектирования Vg. Согласно известной теории работы линейного детектора имеет место соотношение

Изобретение может быть использовано для автоматизированного измерения малых отношений сигнал/шум в каналах связи. Целью изобретения является повышение точности измерения малых отношений сигнал/шум, которая достигается за счет исключения влияния фазовых и частотных нестабильностей и использования большой крутизны зависимости отношения сигнал/шум на выходе амплитудного детектора от отношения напряжения шума и постоянной составляющей на его выходе при малых отношениях сигнал/шум. В устройстве сигнал, проходя через узкополосный фильтр 1, выпрямляется выпрямителем 2, постоянная составляющая выходного напряжения которого выделяется фильтром 3 низких частот и подается на вход измерителя 4 постоянных напряжений, на другой вход которого подается постоянное напряжение, пропорциональное среднеквадратичному значению напряжения шума с выхода выпрямителя 2. Это напряжение формируется с помощью последовательно соединенных фильтра 6 высоких частот, фильтра 7 нижних частот и преобразователя 8 напряжения шума в постоянное. Конечный результат считывается с индикатора 5, подключенного к выходу измерителя 4. 2 ил.

Vw Д

,(x)+I,(x)4i,x)(l- 11)

.2riJxT+2 С1Лх).-И,(х)Ту

где I(j(x), I, (х) - модифицированные функции Бессела.

Из этого соотношения видно, что измеряемое соотношение , полностью определяется значением х, равным квадрату отношения действующих значений сигнала V,, и шума 0 на входе детектора. Дпя случаев 2iF/uf 0,2 и 0,4 на фиг. 2 показана зависимость Vm/Vo от отношения сигнал/шум на, входе устройства Vp/б. Из нее следует, что предлагаемое устройство обладает повьш енной точностью измерения при отношении , т.е. в диапазоне, представляющем наибольший практический интерес для каналов связи. Формула изобретения

Устройство для измерения отношений сигнал/шум, содержащее узкополосный фильтр, выпрямитель и индикатор, отл и- чающееся тем, что, с целью повьштения точности измерения малых отношений сигнал/шум, в него введены первый фильтр нижних частот,

фильтр верхних частот и второй фильтр нижних частот, преобразователь шума в постоянное напряжение и измеритель отношения двух постоянных напряжений, причем вход узкополосного фильтра

является входом устройства, а выход фильтра включен на вход выпрямителя, к выходу которого подключены первый фильтр нижних частот и фильтр верхних частот, выход первого фильтра

нижних частот подключен к входу измерителя i отношений двух постоянных напряжений, а выход фильтра верхних частот через последовательно соединенные второй фильтр нижних частот

51509760

и преобразователь шума в постоянное напряжений, выход которого соединен напряжение подключен к второму входу с индикатором, измерителя отношения двух постоянных

I

-11 I 11 - .|

0123tt567efffO Фиг.2