Устройство для измерения отношения"СигНАл-шуМ Советский патент 1981 года по МПК G01R29/26 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ/ШУМ

t

Изобретение относится к радиотех.ническим измерениям и связи и предназначенр для измерения отношения сигнал/шум смеси сигнала и шума.

Известно устройство автоматического контроля уровня шумов в каналах связи, решающее задачи измерений и контроля отношения сигнал/шум в радиотехнических устройствах и каналах связи, l .

Однако устройство предназначено для контроля отношения сигнал/шум путем фильтрации шумов в паузах передачи информации и не позволяет проводить непрерывный контроль этого отношения, кроме того, сложно постро ние при ограниченных возможностях устройства.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство контроля отношения сигна ftayMf содержащее широкополосный усилитель , выход которого через преобразователь аналог-код соединен с , объединенными входами ограничителей верхнего и нижнего порогов, выход каждого из которых соответственно через счетчик модуля разности и через счетчцк модуля суммы подключен к цифровому интегратору.

Недостатком устройства является низкая точность измерения отношения сигнал/шум, связанная с разделением входной смеси на шумовую и сигнальную компоненты путем фильтрации сигнала и шума в полосе спектра импульса, неприспособленность устройства для работы с широким классом радиотехнических сигналов.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения отношения сигнал/шум, содержащее 5 один канал последовательно соединенных блоков вычитания, двухпериодного выпрямителя и интегратора, введены линия задержки, аттенюатор, элемент И, К-1 параллельных каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных линий задержки, блока вычитания, двухпериодного выпрямителя, интегратора, аттенюатора и элемента И, К-1 блоков сравнения, К-2 блоков ЗАПРЕТ, элемент ИЛИ и блок деления, причем входной сигнал подан на вход линии задержки и второй вход блока вычитания первого канала, выход блока вычитания предыдущего канала соединен с входом пинии задержки и вторым входом блока вычитания последующего канала, входы блоков сравнения соединены с выходами аттенюаторов предыдущего и последующего каналов, входы блоков ЗАПРЕТ соединены с выходами предыдущего и последующего блоков сравнения, второй вход элемента и первого канала соединен и выходом первого блока сравнения, выход элемента И первого канала соединен с первым входом блока деления и первым входом элемента ИЛИ, выходы каждого элемента ЗАПРЕТ подключены ко вторым входам элементов И, выходы которых подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ/ выход- которого подключен ко второму входу блока деления.

.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Схема содержит линии задержки 1-4, блоки вычитания 5-8, вьтрЯмители 9-12, интеграторы 13-16, аттенюаторы 17-20, блоки сравнения 21-24, элементы И-25-28, блоки ЗАПРЕТ 29-. 31, элемент ИЛИ 32, блок деления

33,

Устройство работает следующим образом.

Смесь сигнал/шум проходит последо вательную обработку в блоках вычитания 5-8 при задер: :ках э линиях задержки 1-4 на время, соответствующее 2 t ,. где ,2,3,.. .К+1. полученные в результате преобразований в параллельных цепях- случайные процессы выпрямляют в двухпериодных выпрямителях 9-12, а выпрямленные процессы усредняют в интегратора 13-16, усредненные сигналы нормируют в аттенюаторах 17-20 путем соответстзуюшего ослабления, эквивалентного умножению среднего значения пол ченных К сигналов на нормирующий коэффициент (1)а полученные результаты сравнивают в блоках сравнения 21-24.

Если полезный сигнал на исследуемом интервале анализа, равном временному интервалу усреднения, описан Г1элин м эм ю-ной степени, то равенство оиределяемых оценок среднеквадрэтического отклонения достигнуто в т-ной и последующих цепях обработки смеси сигнал/шум. Сигнал равенства, сформированный т-ным блоком сравнения через соответствующий элемент ЗАПРЕТ, на запрещающем входе которого сигнал от (m-l)-ro блока сравнения отсутствует, откроет соответствующий элемент И, разрешая прохождение оценки срёднеквадратического отклонения (СКО) шумового процесса через элемент ИЛИ 32 на блок делени 33 о На второй вход блока деления 33 поступает оценка срёднеквадратического отклонения сигнала, измеренная в первой цепи обработки смеси сигнал/шум. В блоке 33 делением двух оценок СКО определяют искомое отношение сигнал/шум.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения отношения сигнал/шум за счет более высокой точности определения оценок СКО шумового процесса, в отличие от известных устройств в нем отсутствует такая сложная при технической реализации операция, как центрирование нестационарного случайного процесса. Кроме того, устройство исключает необходимость передачи вспомогательных зондирующих сигналов.

Формула изобретения

Устройство для измерения отношения сигнал/шум, содержащее один канал последовательно соединенных блока вычитания, двухпериодного выпрямителя и интегратора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в канал дополнительно введены линия задержки, аттенюатор, элемент И, К-1 параллельных каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных линии задержки, блока вычитания, двухпериодного выпрямителя, интегратора, аттенюатора и элемента И, К-1 блоков сравнения, К-2 блоков ЗАПРЕТ, элемент или и блок деления, причем входной сигнал подан на вход линии задержки и второй вход блока вычитания первого канала, выход блока вычитания предыдущего канала соединен с входом линии задержки и вторым входом блока вычитания последующего канала, входы блоков сравнения соединены с выходами аттенюаторов предыдущего и последующего каналов, входы блоков ЗАПРЕТ соединены -с выходами предыдущего и последующего блоков сравнения, второй вход элемента И первого канала соединен с выходом первого блока сравнения, выход элемента И первого канала соединен с первым входом блока деления и первы входом элемента ИЛИ, выходы каждого элемента ЗАПРЕТ подключены ко вторые входам элементов И, выходы которых подключены к соответствующим входам . элемента ИЛИ, выход которого подключен ко BTOpof.Ji входу блока деления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР № 519870, кл. Н 04 В 3/46, 1974.

2,Авторское свидетельство СССР № 364113, кл. Н 04 В 1/10, 1972 (прототип) .