Устройство для измерения отклонения сигнал-помеха при частотной и фазовой манипуляции Советский патент 1990 года по МПК H04B3/46 

(Л

с

Изобретение относится к технике электросвязи. Цель изобретения - повышение точности при одновременном упрощении устройства за счет исключения фазоинверсных блоков, компараторов и логических элементов. Устройство содержит приемник 1 радиосигналов, два фильтра 2, 3, два компаратора 4, 5, формирователь 6 опорного напряжения, индикатор 7, вычислительный блок 8, регистр 9, два счетчика 10, 11, три элемента 12 - 14 задержки, два сумматора 15, 16. Исключение трансформаторов и двух компараторов позволило значительно повысить надежность работы устройства, упростить устройство и повысить точность измерения. 2 ил.

ел

00

п о а

Фиг.1

Изобретение относится к технике Iэлектросвязи и может использоваться в устройствах оценки качества телеграфного радиоканала в процессе приема полезной информации..

Цель изобретения - повышение точности при одновременном упрощении устройства за счет исключения фазо- инверсных блоков, компараторов и логических элементов.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предложенного .устройтва;на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие его работу.

Устройство для измерения отклонения сигнал-помеха при частотной и фазовой манипуляции содержит приемник 1 радиосигналов , первый 2 и второй 3 фильтры, первый 4 и второй 5 компараторы, формирователь 6 опорного напряжения, индикатор 7, вычисли- |тельный блок 8, регистр 9, первый 10 |и второй 11 счетчики, первый, второй и третий элементы 12 - 14 задержки, первый 15 и второй 16 сумматорь. I Устройство работает следующим об- |разом,

С выхода приемника 1 на вход первого 2 и второго 3 фильтров поступа- :ет смесь сигнала .(частотной или фазо ;вой телеграфии), а помехи - в виде флуктуацйонного шума (как наиболее существенного для радиоканалов). Сиг ;нал представляется в виде отрезков ;синусоид длительностью, равной перио ;ДУ т манипуляции, с амплитудой А, Ад дитивные помехи, воздействую1цие на входы первого 2 и второго 3 фил:ьтров представляют собой нормальный шум с спектральной плотностью N. Для того, чтобы первый фильтр 2 не приводил к заметному искажению сигнала, необходимо, чтобы его полоса частот прозраности удовлетворяла условию 4F, +(5-10)/Т (F - энергетическая полос частот, занимаемая спектром сигнала) Полоса прозрачности второго фильтра 3 выбирается в k.pa3 большей полосы частот первого фипьтра 2. Коэффи- тдиент К J выбирается равным 2, что обеспечивает реализуемость первого и второго фильтров 2,3 с одинав:оБЫми амплитудно-частотными характеристиками: в полосе прозрачности и с коэффициентом прямоугольности, близким к единице.

Как известно, при воздействии шум с спектральной плотностью N на вход

0

0

5

j

-г

0

0

0

5

первого 2 и второго 3 фильтров дисперсии шума на выходах последних будут соответственно ,-К и T), а отношение сигнал/помеха (X) связано неявно со значениями плотностей вероятностей W,(0) и W2(0)., измеряемых в принулевой области сигналов, на. выходах- первого и второго фильтров 2,3, т.е.

Ф(Х),(1)

где (0)/W,(0)(2)

и Ф(Х), (|)/1,(|)т/2. (3)

Иг полученного уравнения, разрешая его относительно X, определяют искомое отношение сигнал-помеха (ОСП), т.е. измерение ОСП сводится к измерению значений плотностей вероятностей W и W на основе принципа измерения относительного времени пребывания реализации аддитивной смеси сигнала и помехи в заданном принулевом ин- ;Тервале 4 . Измерение значений W-(0) осуществл яется следующим образом.

Измеряемый сигнал (фиг. 2а) с выхода первого фильтра 2 подается на неинвертирующий вход первого компаратора 4. На инвертирующий вход первого компаратора 4 через первый сумматор 15 воздействует смещение Е, подаваемое с формирователя 6 (фиг. 2а). Если значение входного сигнала будет меньше Е, то на выходе первого компаратора 4 будет уровень нуля (интер- .вал (фиг. 26). В случае, если входное напряжение больше уровня Е, то на выходе первого компаратора 4 появляется единичный уровень (момент t,). Этот уровень через второй элег мент 13 задержки, который может быть выполнен на любых логических элементах, и первый сумматор 15, выполненный на резисторах, будет воздействовать на инвертирующий вход через время задержки (} (время задержки С включает в себя время переключения iпервого компаратора 4 и время задержки элемента 13 задержки и при этом на интертирующем входе первого компаратора 4 будет действовать новый уровень Е+л(фиг. 2а) . Величина Л определяется коэффициентом передачи первого сумматора 15 по отношению к сигналу с выхода второго элемента 13 задержки. Так как уровень окажется больше значения сигнала, соответствующего моменту t ., и в этом случае на выходе первого компаратора 4

появится нулевой уровень, который через время задержки С будет действовать на первый вход первого сумматора 15, т.е. на инвертирующем входе первого компаратора 4 будет уровень Е. Сигнал снова окажется больше уровня Е и первый компаратор 4 снова переключится в единичное состояние. В результате таких переключений первого компаратора 4 на его выходе будет формироваться последовательность импульсов с периодом следования 2с до тех пор, пока уровень сигнала не станет больше Е+ (момент на (фиг.2а,б). В этом случае генерация невозможна и на выходе первого компаратора 4 будет единичньй уровень. В интервале времени t .-t . . генерация импульсов возможна , так как сигнал будет находиться в интервале уровней Е-Е+/3. Счет же числа генерируемых первым и вторым компараторами 4,5 импульсов в течение заданного времени измерения и определит величины, пропорциональные значениям W. (0) . Так как время измерения, задержка -р, задаваемая вторым и третьим элементами 13 и 14 задержки, интервалы уровней одинаковы для обоих измерителей плотностей вероятностей W(0) и W(0), то отношение (2) определяется как . , т.е. равно отношению накопленных чисел (импульсов, генерируемых первым и вторьм компараторами 4,5) первым 10 и вторым 11 счетчиками.

Число разрядов первого счетчика 10 выбирается таким, что при заданном времени измерения происходит появление сигнала переноса на выходе первого счетчика 10. Момент появления сигнала переноса будет соответствовать окончанию измерения. Если же первый счетчик 10 рассчитан на число 10 (п - целое), то отношение 1/10, и по сигналу переноса первого счетчика 10 происходит запись информации (код 1) из второго счетчика 1 1 в регистр 9, а сигнал переноса, будучи задержанным первым элементом 12 задержки, второй счетчик 11 установит в нулевое состояние. Второй сумматор 16 работает аналогично первому сумматору 15.

Таким образом, разрядность первого счетчика 10 задает время измерения.

Посредством вычислительного блока 8 шифруется код 1. Так как число п постоянно, то оно предварительно учитывается при вычислении величины X (ОСП) по значению кода 1,,а это исключает операцию деления. Таким образом, посредством вычислительного блока 8 и индикатора 7 для области значений кода 1 происходит определение и отображение информационнных кодов X, т.е. значений ОСП.

Формула изобретения

Устройство для измерения отклоне- ния сигнал - помеха при частотной и фазовой манипуляц1ш, содержащее приемник радиосигналов, вход которого является входом устройства, первый и

второй фильтры, входы которых соединены с выходом приемника радиосигналов, формирователь опорного напряжения, первый и второй компараторы, последовательно соединенные первый

счетчик, регистр, вычислительный блок и индикатор, последовательно соединенные первый элемент задержки, вход которого -соединен с выходом первого счетчика, и второй счетчик,

выход которого соединен с вторым входом регистра, отлич. ающееся

при одновременном упрощении устройства за счет исключения фазоинве рсных блоков, компараторов и логических элементов, введены последовательно соединенные второй элемент задержки, вход которого соединен с выходом первого компаратора, и первый сумматор, второй вход и выход которого соединены соответственно с вьрсодом формирователя опорного напряжения и первым входом первого компаратора, второй вход и выход которого соединены соот- вётственно с выходом первого фильтра и входом первого счетчика, последовательно соединенные третий элемент задержки,- вход которого соединен с выходом второго компаратора, и второй сумматор,, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом формирователя опорного напряжения и первым входом второго компаратора, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго фильтра и вторым входом второго ;четчика.