Устройство для измерения защищенности сигнала от помех Советский патент 1991 года по МПК H04B3/46 

1

(61) 1376249

(21)4714321/09

(22) 03.07.89

(46)23.06.91. Б юл. te 23

(72) В.И. Курносое, С.Г. Борисов, А.К. Мурашков, В.В. Федоренко и В.Б. Сычужников

(53)621.395.664.621.317.6(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1376249. кл. Н 04 В 3/46, 1986.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЗАЩИЩЕННОСТИ СИГНАЛА ОТ ПОМЕХ

(57)Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения - повышение точности измерения путем определения оптимальных i расстройки по частоте и временного сдвига между исследуемым сигналом и эталонной помехой, при которых достигается максимальная защищенность сигнала от помехи. Кодовая комбинация, пропорциональная коэффициенту взаимного различия сигнала и помехи, в блоке 27 сравнения сравнивается с информацией из блока 29 памяти. Если результат сравнения оказался наименьшим, то это свидетельствует о лучшей защищенности сигнала от помехи, и ключи 31-33 открываются. С выхода счетчика 24 записывается информация о номере частоты, при которой обеспечивается оптимальная защищенность. 1 ил.

h I Ё

О

ел

00

k

Изобретение относится к электросвязи, может быть использовано при автоматизации оценки качества сложных сигналов и является дополнительным к устройству по авт. св. NJ 1376249.

Цель изобретения - повышение точности изобретения путем определения опти- мальных расстройки по частоте и временного сдвига между сигналом и помехой.

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 перемножителя 5, два интегратора 6, два квадратора 7, сумматор 8, нормирующий блок 9, ключ 10, формирователь 11 стробирующих импульсов, состоящий из генератора 12 импульсов, первой 13 и второй 14 дифференцирующих цепочек, п ключей 15 и источника

16опорных напряжений, преобразователь

17сигнала, состоящий из п компараторов 18, п-1 элементов 19 задержки и п-входово- го элемента ИЛИ 20, сумматор 21, счетчик 22, счетчики 23 и 24, электронный коммутатор 25, генератор 26 сетки частот, блок 27 сравнения, блоки 28-30 памяти, ключи 31- 33.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал поступает на сигнальный вход приемника 1, на управляющий вход которого с выхода генератора 26 сетки частот через коммутатор 25 последовательно подаются сигналы определенных гетеродинных частот. 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 первого выхода формирователя 3 эталонной помехи, а на второй вход второго перемножителя 5 подается сигнал с выхода формирователя 4 сигнала, сопряженного по Гильберту 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 6 O.TJ.C выходов интеграторов 6 сигнал поступает на квадраторы 7, а затем на входы сумматора 8. С выхода сумматора 8 сигнал поступает на первый вход нормирующего блока 9, второй вход которого соединен с третьим выходом формирователя 3 эталонной помехи.

С нормирующего блока 9 сигнал поступает на информационный вход ключа 10, в котором при наличии на его управляющем входе стробирующего импульса осуществ- ляется отсчет результата измерения коэффициента взаимного различия сигнала и эталонной помехи, описываемого следующим выражением:

Ь)2 + I/ М )).

где Zr(t), Zna(t) - функции времени, определяющие структуру исследуемого сигнала и эта- лондой помехи;

Zna(t) - функция времени, сопряженная по Гильберту с Zns(t);

Рпэ т/ Zna(t)cJt - мощность эталонной помехи;

Т - длительность элемента исследуемого сигнала.

Генератор 12 импульсов формирует прямоугольные импульсы с длительностью, равной длительности элемента исследуемого сигнала Т, и периодом их следования г, которые поступают на входы дифференцирующих цепей 13 и 14. Первая дифференцирующая цепь 13 предназначена для формирования стробирующих импульсов по

переднему фронту прямоугольных импульсов, поступающих 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 эталонной помехи и на вторые входы интеграторов 6 для управления началом работы данных блоков. Стробирующие импульсы с выхода второй дифференцирующей цепи 14 поступают на третьи входы интеграторов 6 (в качестве импульсов сброса) и на управляющий вход ключа 10 для отсчета результата измерения.

Соотношение длительности прямоугольных импульсов Т и периода их следования г выбирается из условия т/2 .При этом происходит изменение ошибки рассогласования по времени элементов исследуемого

сигнала и эталонной помехи. В случае, если сигнал и эталонная помеха имеют одинаковую структуру, то при некоторых измерениях возможны случаи их синхронизации, что соответствует получению максимального

значения коэффициента взаимного различия (аналогично процессу сверки сложного сигнала в корреляционных устройствах). Каждый отсчет результата измерения, поступающего с выхода ключа 10, вызывает появление на выходе компараторов преобразователя 17 импульсов, при этом импульсы образуются при выходах тех компараторов, пороговые напряжения на вторых входах которых не превышают величины отсчета. Пороговые напряжения подаются от источника 16 опорных напряжений через ключи 15i-15n. управляемые стробирующими импульсами с выхода второй дифференцирующей цепи 14.

Импульсы с выходов компараторов 18i- 18П поступают через элементы 19i-19n-i задержки на соответствующие входы n-входового элемента ИЛИ 20. Элементы задержки преобразователя 17 обеспечивают временное разделение импульсов.

Таким образом, после каждого 1-го измерения в зависимости от величины коэффициента взаимного различия gi на выходе преобразователя 1у получено соответствующее количество импульсов. Затем последовательность импульсов поступает на вход сумматора 21 импульсов, предназначенного для суммирования N измеренных значений коэффициента взаимного различия и

получения значения

5 91

I 1

с выхода сумматора 21. информация о полученом результате поступаегна первый вход делителя 2.

На второй вход делителя 2 с первого выхода счетчика 22, подключенного к выходам второй дифференцирующей цепочки 14 и генератора 12 импульсов, поступает информация о количестве проведенных измерений N (где N - некоторое заранее выбранное число измерений коэффициента взаимного различия исследуемого сигнала и эталонной помехи при наличии некоторой частотной расстройки Afk между ними). Делитель 2 производит окончательный расчет среднестатистической оценки коэффициента взаимного различия для случая подачи на второй вход приемника 1 К-й гетеродинной частоты:

u-u$rf.

Ni 1

После поступления N-го стробирующе- го импульса на счетчик 22 с его второго выхода поступает импульсный сигнал на выход генератора 12 импульсов для установки его в начальное состояние и на вход второго

счетчика 24 для управления работой коммутатора 25. При смене кодовой комбинации на управляющем входе коммутатора 25 через него с выхода генератора 26 сетки час тот на управляющий вход приемника 1 поступает сигнал гетеродинной частоты, определяемой кодом с выхода второго счетчика 24.

После каждого 1-го измерения коэффи0 циента взаимного различия осуществляется подсчет числа выходных импульсов преобразователя 17 счетчиком 23, подключенным к выходу элемента ИЛИ 20. Первый дополнительный счетчик 23 устанавливается в ис5 ходное нулевое состояние импульсом сброса с выхода второй дифференцирую- щей цепочки 14.

Кодовая комбинация, пропорциональ- 0 ная результату измерения коэффициента дг поступает на первый вход блока 27 сравнения, на второй вход которого подается информация с блока 29 памяти о наименьшем значении коэффициента

5 взаимного различия fj. 4 gr-J i , полученном при всех предыдущих результатах измерения. Если кодовая комбинация с выхода счетчика 23 окажется меньше кодовой комбинации с выхода первого блока 29 памяти, т.е. последний результат измерения коэффициента взаимного различия сигнала и помехи оказался наименьшим, что свидетельствует о лучшей защищенности сигнала от данной помехи, то с выхода блока 27 сравнения поступает сигнал логической единицы на управляющие входы ключей 32, 33 и 3f для их открытия.

При этом с выхода счетчика 23 через открытый ключ 32 в блок 29 памяти будет записана информация о наименьшем значении коэффициента взаимного различия из числа измеренных. С выхода счетчика 22 через открытый ключ 33 в блок 30 памяти будет записан номер стробирующего импульса, при этом обеспечивается оптимальный (в смысле минимума коэффициента взаимного различия) временной сдвиг между исследуемым сигналом и конкретной помехой. С выхода счетчика 24 через открытый ключ 31 в блок 28 памяти записывается информация о номере гетеродинной частоты на выходе коммутатора 25, при которой обеспечивается оптимальная частотная расстройка между исследуемым сигналом и по- мехой, формируемой блоком 3. Если кодовая комбинация с выхода счетчика 23 окажется меньше кодовой комбинации, записанной в блоке 29 памяти, то на выходе блока 27 сравнения будет присутствовать

0

5

0

5

0

напряжение логического нуля, следовательно, ключи 31-33 останутся в закрытом состояйии и в блоки 28-30 памяти новая информация не поступит.

Формула изобретения Устройство для измерения защищенности сигнала от помех по авт. св. № 1376249. отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения путем определения оптимальных расстройки по частоте и временного сдвига между сигналом и помехой, введены генератор сетки частот, последовательно соединенные второй ключ и первый блок памяти, последовательно соединенные второй счетчик, третий ключ, второй блок памяти, блок сравнения, четвертый ключ и третий блок памяти, последо

5

вательно соединенные третий счетчик и коммутатор, выход которого подключен к управляющему входу приемника, первый вход второго счетчика соединен с выходом элемента ИЛИ, второй вход соединен с выходом второй дифференциальной цепочки, а выход подключен к другому входу блока сравнения, выход которого подключен к другому входу третьего ключа и к первому входу второго ключа, второй вход которого соединен с выходом третьего счетчика, выход которого соединен с вторым выходом первого счетчика, первый выход которого подключен к другому входу четвертого ключа, выходы генератора сетки частот подключены к соответствующим вторым входам коммутатора.