Устройство для измерения отношения "сигнал-шум" Советский патент 1980 года по МПК G01R29/26 

Изобретение относится к области радиоизме рений и может быть использовано для измерения отношения сигнал-шум на выходе приемника при имгульсном характере сигнала. Известно устройство, содержащее управляемы аттенюатор, квадратор, ключ, интегратор, компаратор, счетчик с дешифратором состояний и схему управления 1. Однако это устройство может работать только с сигналом известной и фиксированной мощности. Кроме того диапазон значений измеряемого отношения мал. Известен способ измерения отношениясигнал шум , предусматривающий получение искомого отношения путем сравнения результатов выполнения двух последовательностей преобразований одной и той же смеси сигнала с шумом 2. Этими двумя последовательностями преобразований являются,во-первых, вьшрямление смеси сигнала с шумом с последующим усреднением, а во-вторых, дентрирование зтой же смеси, выпрямление полученного процесса и последующее усреднение. Реализация такого способа позволяет измерять отношение сигнал-шум независимо от уровня мощности входной смеси сигнала с шумом. Однако при импульсном характере сигнала реализация способа не определяет отношения сигнал-шум Кроме того, этот способ ns может быть использован Д)1Я любого реально возможного закона распределения вероятностей мгновенных значений сигнала, шума и их смеси. Известны также способы и устройства для измерения отношениясигнал-шум импульсных. сигналов, использующие раздельное во времени измерение параметров шума и смеси сигнала с шумом, и последующее их сравнение. Такое устройство измерения отношениясигнал-шум являются наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату 3. Однако зто устройство обладает недостаточным динамическим диапазоном измерения. Целью изобретения является расщирение динамического диапазона измерений. Цель изобретения достигается тем, что в устройство для измерения отношения сигналшум, содержащее приемное устройство, сигнальный выход которого соединен с сигнальными входами первой и второй ключевых схем а угфавляющий выход - со входом формирователя строба шума, и измерительное устройство, введены первая и вторая схемы запрета, вычитающее и пороговое устройства, первый и второй накапливающие измерители NffHOBCHной мощности, входы которых подключены к выходам соответствующих ключевых схем, а выходы - к входам вычитающего устройства выход которого через пороговое устройство подключен ко вторым входам схем запрета, причем первый вход первой из них соединен с управляющим выходом приемника, первый вход второй из них - с выходом формировате ля строба шума, а вход измерительного устрой ства подключен к выходу второго измеретеля мощности, причем в измерительное устройство, содержащее логарйфмируюищй преобразователь, вычитающее устройство и измерительный прибор, вв(ден блок ввода константы, подключенный к гфямому входу вычитающего устройства На чертеже представлена фуикщюнальная схема устройства. Выход видеосигнала приемного устройства 1 подключен к входам ключевых схем 2 и 3, выходы которых присоединены к входам накапливающих измерителей мгновенных мощно тей смеси сигнал-щум 4 и шума 5. Выход строба сигнала приемного устройства присоединен к входам фQp шpoвaтeля строба шума 6 и схемь запрета 7, выход которой подключен к управляющему входу ключевой схемы 2. Вы ход формирователя строба шума 6 подключен к входу схемы запрета 8, выход которой присоединен к управляющему входу ключевой схемы 3. Выход измерителя 4 подключен к прямол у, а измерителя 5 - к инверсному входу вычитающего устройства 9, выход которого присоеданен к входу порогового устройства 10 Выход последнего подключен к запрещающим входам схем запрета 7 и 8. Выход измерителя подключен также ко входу измерительного устройства 11, являющемуся также входом логарифмирующего преобразователя 12. Выход этого преобразователя подключен к инверсному входу вычитающего устройства 13. К прямому входу вычитающего устройства 13 присоединен выход блока ввода константы 14. Выход вычитающего устройства 13 подключен к измеритель ному прибору 15. Пршщип работы устройства заключается в следующем. Из видеосигнала ключевой схемой 2, управляемой стробом сигнала, выделяется импульс сигнала в смеси с шумом, поступающий на накапливаюидай измеритель мгновенной мощности 4. Формирователь строба шума 6 форми рует строб шума, равный по длительности 34 стробу сигнала и отстоящий от него на некоторую величину по оси времени. Строб шума управляет ключевой схемой 3, выделяющей из видеосигнала импульс шума, который поступает на накапливающий измеритель мгновенной мощности 5. Накапливающие измерители 4 и 5 интегрируют мгновенную мощность поступающих импульсов смеси сигнал-шум и чистого шума, благодаря чему напряжения на их выходах увеличиваются с гектуплением каждого очередного импульса, оставаясь равными суммарной энергии всех импульсов, соответственно, смеси сигнал-шум и чистого шума, поступающих на их входы с начала работы устройства. Натфяжение на выходе вычитающего, устройства 9 равно разности суммарных энергий импульсов смеси сигнал-щум и импульсов шума, то есть - суммарной энергии импульсов сигнала. Как только зто напряжение достигает порога срабатьгоания порогового устройства 10, сигнал на выходе последнего достигает уровня логической единицы, что приводит к запиранию схем запрета 7 и 8, гфекращению поступления стробов сигнала и шума на управляющие входы ключевых схем 2 и 3 и дальнейшего интегрирования энергий смеси сигнал-шум и чистого щума. Так как срабатывание порогового устройстаа происходит после накопления определенной и известной заранее энергии сигнала, то по величине накопленной к этому моменту энергии шума можно судить о величине искомого отноше1шя сигнал-шум. Выходное напряжение накапливающего измерителя мгновеьшой мощное-, ти шума 5 логарифмируется преобразователем 12и полученная величина вычитается из константы, задаваемой блоком ввода константы 14. Напряжение с выхода вьгштающего устройства 13подается на измерительньш прибор 15, при этом показа1шя измерительного прибора дают величину искомого отношения сигнал-шум непосредственно в дедибелах. Формула изобретения 1. Устройство для измерения отношения cm-Han-myM, содержащее приемное устройство, сигнальный выход которого соединен с сигнальными входами первой и второй ключевых схем, а управляющей выход - со входом формирователя строба шума, и измерительное устройство, отличающееся тем, что, с целью расширения динамического диапазона измерений, введены первая и вторая схемы запрета, вычитающее и пороговое устройства, первый и второй накапливающие измерители мгновенной мощности, входы которых подключены к Bbixoдам соответствующих ключевых схем, а выходы-

к входам вычитающего устройства, выход которого через пороговое устройство подключен ко зторым входам схем загфета, причем первый вход первой из них соединен с угфавляющнм выходом приемника, первый вход второй из них - с выходом формирователя строба шума, а вход измерительного устройства подключен к выходу упомянутого второго измерителя мощности.

2. Устройство по П.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что в измерительное устройство, соцержащее логарифмирующий преобразователь.

вьргитающее устройство и измерительный прибор, введен блок ввода константы, подключенный к прямому входу вычитающего устройства.

gйсточникн информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Великобритании N 1295625 , кя. G 01 R 29/00..

2.Авторское свидетельство СССР и 480024, 10 кл. G 01 R 19/00.

3.Патент Японии N 41-23749, кл. G 01 R 29/00.