Измеритель отношения сигнал/шум Советский патент 1989 года по МПК G01R29/26 

1

(21)4388007/24-21

(22)04.03.88

(46) 15.12.89. Бюл. № 46

(72) И.И. Корниенко, ПоВо Сахон

и С,В. Омельченко

(53)621.317.75 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР 103889П, кл. а П1 R 29/26, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1337833, кл. G 01 R 29/26, 1986.

(54)ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ/ШУМ

(57)Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано

в системах связи, радиолокации и радионавигации с фазоманипулирован- ными сигналами для оперативной оценки

качества связи и правильного обнаружения сигналов,, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигается путем измерения отношения сигнал/шум в каналах связи,использующих манипуляцию фазы. Измеритель сигнал/иум содержит первый квадратор 1, п каналов, каждый из которых состоит из интегратора 2, вычитателя 3, квадратора 4, узкополосного фильтра 5, преобразователя 6 и функционального преобразователя 7, а также узкополосный фильтр 8, преобразователь 9, (п + 1)-входовый мультиплексор 10 и вь1читатель 1 1 . Искомое значение отношения сигнал/шум получают на выходе второго вычислителя 12. 1 ил.

с S

(Л

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах связи, радиолокации и радионавигации с фазоманипулированными сигналами для оперативной оценки качества связи и правильного обнаружения сигналов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигается путем измерения отношения сигнал/шум в каналах связи, использующих манипуляцию фазы. Измеритель содержит первый квадратор 1, N каналов, каждый из которых состоит из интегратора 2, вычитателя 3, квадратора 4, узкополосного фильтра 5, преобразователя 6 и функционального преобразователя 7, а также узкополосный фильтр 8, преобразователь 9, (N+1)-входовый мультиплексор 10 и вычитатель 11. Искомое значение отношения сигнал/шум получают на выходе второго вычислителя 12. 1 ил.

ел

со

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах связи, радиолокации и радионавигации с фазоманипулированными сигналами для оперативной оценки качества связи и правильного обнаружения сигнала.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем измерения отношения сигнал/шум в каналах связи, использующих манипуляцию фазы как на 5 , , так и на /2, где nfN, N - натуральные числа.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройствао Измеритель отношения сигнал/шум содержит первый квадратор 1, п каналов, каждый из которых состоит из интегратора 2 и соединенных последовательно вычитателя 3, квадратора 4, узкополосного фильтра 5, преобразователя 6 и функционального преобразователя 7, а также первый узкополос- ный фильтр 8, соединенный с первым преобразователем 9, (п+1)-входовый мультиплексор 10 и первый вычитатель 11, соединенный с вычислителем 12 отношения сигнал/шумо Выход Первого квадратора 1 соединен с входом перво го узкополосного фильтра 8 и входами интегратора 2,. и вычитателя 3 первого канала, выход квадратора 4 первого канала соединен также с вхо- дами интегратора 2 и вычитателя 3, второго канала и т„д., выход квадратора (n-l)-ro канала соединен с входами интегратора 2п и вычитателя Зп п-го канала. Выход интегратора 2 каждого канала подключен к второму входу вычитателя 3 этого же канала, кроме того выход интегратора 2 первого канала соединен с первым входом первого вычитателя 11. Выход nep вого преобразователя 9 подключен к первому входу мультиплексора 10, выход функционального преобразователя 7f/ первого канала подключен к второму входу мультиплексора 10 и ТоД., выход функционального преобразователя 7п п-го канала подключен к (n+l)- му входу мультиплексора 10 соответственно. Выход мультиплексора Ш соединен с вторыми входами первого вы- читателя И и вычислителя 12 отношения сигнал/шум соответственно.

Устройство работает следующим образом.

Рассмотрим случай для входного сигнала х (t), когда в канале связи используются сигналы, манипулирован- ные по фазе на 5Т , и опишем процессы, имеющие место в предлагаемом устройстве.

Представим входной сигнал Х(с) для п-й фазовой манипуляции в виде функции

X(t) А cos(w,t- |-) -«- N(t)(l)

где А - амплитуда полезного сигнала;и; - центральная частота спектра

сигнала jj п - козффициент, учитывающий

сдвиг сигнала по фазе; N(t)- шумы, действующие в канале

связи.

На выходе первого квадратора 1 происходит выделение квадрата напряжения, процесс которого можно записать в виде

Y(t)Cx(t) A%os (u/,t- j.} +

+ 2AN(t) cos(Wct Й) +

(2)

Преобразуя выражение (2), имеем

Y(t) + cos (2tu,t t A) 4 +2AN(t) cos(4t± |1) -I- N(t),(3)

Выражение 2AN{t) cos( -)

оченв мало, полагая сигнал и шум некоррелированными о

Представим сигнал на выходе интегратора 2j в виде

G(t) AV2 - N, (4)

где NO - среднее значение квадрата

шума.

Определяем значение функции сигнала на выходе вычитателя 3

Z,(t) Y(t) - G(t) А /2 c6s ( i -1:,) + N,(t),

(5)

где N,(t) ) - N..

Ha выходе второго квадратора 4f имеем

/ (t) i:z(t) 1 cos(4u a t p +

5 1529U7

+ 5 2 f-N(t) cos(2u.,t ± -V-) где N,(t) N . (t) + .Jt)r

KCOs(2 -Ut.).Mt);

Сигнал на выходе интегратора 2.„ /

предстаним в виде - частотой комбинаIционных составляюгчнх сигGj(t) ту А N нала и некоррелируемого

I10 шума,

где Np - составляющая среднего значе-Так как (п-1)-й узкополосный

ния квадрата гаума фильтр настроен на частоту 2 c(t),

На выходе вычитателя 3 имеемто на его выходе выражение (Ю) имед ет значение

Z (t) А (t) - Ojt) « 1 л-

W(t) J---.. cos (2 u;,t -).(11)

cos(4u;,t t .l,.),N,(t), (7) ,2

j .Далее (n-l)-M преобразователем

где Nj(t) N (t) - Nj.сигнал W(t) преобразуется в положиДалее процесс продолжается анало-20 тельное напряжение постоянного тока,,

гичным образом, так для выходасодержащее информацию о мощности сиг(п-2)-го квадратора выражение (2)иала

принимает видt „

v,u,cz..u, V-- . -)

(А f) .-,()

Для получения напряжения, пропор д - ., A ционапьного уровня мощности сигнала,

cos(2 i,t t .i ) +-iv 7- необходимо выражение М2 умножить

ч 2 ,jn т и ч

2 на 2 и извлечь из полученного выj eV-t ражения корень степени. Эта опера4- N. (t) + N (t) cos ция выполняется (п-1)-м функционапь L (и- 11 -1

2ным преобразователем, на выходе котох(2 - (8)рого имеется напряжение, пропорцио35 нальное уровню мощности сигнала

Соответственно, на выходе (п-2) (

го интегратора сигнал имеет 2

G (t) ---- + N., (t), (9)Посредством мультиплексора 10 че240 рез его п-ый вход указанное напряжетогда на выходе (п-2)-го вычитателяние поступает на второй вход первополучаемго вычитателя 11 и второй вход выz (t) У„ (t) - G (t) числителя 12 отношения сигнал/шум,

результате чего на выходе первого

:6,- cos ( 1 1) + N Ct),45 вычитателя 11 получаем

i. 2 1

..г ( 0)U(t) G(t) (t) - 1 А -ь

где N.,(t) N«(t) - --1-,- N,.JtV i г

2SO 2 З

Xcos(2 u/(t jj) - NB., (t)Таким образом, на выходе первого

Аналогично, после приведенныхвычитателя 11 появляется сигнал, пропреобразований на выходе (n-l)-roпорциональный отношению сигнал/шум

вычитателя получаемв канале связи, который был манипу55- ги J - ч лирован по фазе на -7;, а на выходе

---- cos(2 i) + N(t-),вычислителя 12 - искомое значение

2 - отношения сигнал/шум.

Формула изобретения

Измеритель отношения сигнал/шум, содержащий соедииенные последовательно первый квадратор, первый узкополосный фильтр и первый преобразователь а также первый вычитатель и вычислитель отношения сигнал/шум, первый вход которого подключен к выходу первого вычнтателя, .отличающий- с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей,,в него введены (п+1)-входовый мультиплексор и п каналов, каждый из которых содержит интегратор и соединенные последовательно вычитатель, квадратор, узкополосный фильтр, преобразователь и функциональный преобразователь, при этом выход первого квадратора соединен с входами интегратора и вычи- тателя первого канала, выход квадратора первого канала соединен с входами

интегратора и вычитатёля второго канала и так далее, выход квадратора (n-l)-ro канала соединен с входами интегратора и вычитателя п-го канала соответственно, а выход интегратора каждого канала соединен с вторым входом вычитателя этого же канала соответственно, выход первого преобразователя подключен к первому входу мультиплексора, выход функционального преобразователя первого канала подключен к второму входу мультиплексора и так далее, выход функционального преобразователя п-го канала подключен к (п+О-му входу мультиплексора соответственно, выход которого соединен с вторыми входами первого вычитателя и вычислителя отношения сигнал/шум соответственно, а выход интегратора первого канала подключен также к первому входу первого вычитателя.