Устройство для измерения отношения сигналшум

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСНУБЛИК 3999 А 9/2 1)5 6 ИЕ ИЗ ЕТЕНИЯ П А ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР КОМУ СВИаетЕЛЬСтВУ(71) Московский энергетический институт (72) И,В.Шебалкин(56) 1. Авторское свидетельство СССР М 818741, кл. 6 01 В 29/26, 19752. Авторское свидетельство СССР М 1173354, кл. 6 01 й 29/26, 1984.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ/ШУМ(57) Использование: устройство для измерения отношения сигнал/шум относится к радиоизмерительной технике, может быть использовано для измерения мощностей сигнала и шумовых помех и обеспечивает расширение функциональных возможностей путем измерения ОСШ при изменении частоты входного сигнала. Сущность изобретения: устройство содержит полосно-заграждающий фильтр 1, полосно-пропускающий фильтр 2, формирователь 3 напряжения прямоугольной формы и фильтр 4. Входная смесь шума и синусоидального сигнала раэделяетея с помощью полосно-пропускающего фильтра 2 на две полосы шума. Выход формирователя 3 напряжения прямоугольной формы,соединен с входом фильтра 4; аналогичного фильтру 2, пропускающего только частоту первой гармоники сигнала прямоугольной формы, являющейся прообразом входного синусоидального сигнала и поступающей на другой вход перемножителя 5, выход которого соединен с интегратором 6. Постоянная составляющая спектра, выделенная фильтромнизких частот 8, пропорциональна амплитуде входного сигнала, а мощность переменной части спектра, выделяемая фильтром верхних частот 7, пропорциональна мощности шума, Выделенный спектр частотпосту-; пает на другой вход квадратичного3 детектора 9, на выходе которого образуется сигнал, пропорциональный мощности шума на входе устройства. 1 ил.Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения мощностей сигнала ишумовых помех, а также их отношения врадиотехнических устройствах,Известно устройство для измерения отношения сигнал/шум (ОСШ), состоящее изизмерителя отношения, первого и второгоперемножителей, обьединенных по входу,выходные сигналы которых подаются навходы соответственно первого и второго интеграторов, генератора опорного напряжения, выход которого соединен со входомпервого перемножителя и, через фазовращатель, - со вторым входом второго перемножителя 1).Недостатком данного устройства является то, что оно нуждается в периодическойкалибровке, что существенно увеличиваетвремя измерения, причем точность самогоизмерения во многом определяется точностью выполнения фазовращания на 45,Наиболее близким к предлагаемому яв ляется устройство для измерения ОСШ (2),содержащее последовательно соединенные генератор, перемножитель, йнтегратори фильтр верхних частот, соединенные с одним входом делительного блока, другойвход которого соединен с выходом полосового фильтра, вход которого, объединенныйсо входом режекторного фильтра, являетсявходом устройства, причем выход режекторного фильтра через дифференциатор соединен с другим входом перемножителя.Недостатком такого устройства является то, что оно может работать только наодной, заранее известной. частоте входногосигнала.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем измерения ОСШ при изменениичастоты входного сигнала в заданном диапазоне.Поставленная цель достигается за счеттого, что в устройство для измерения ОСШ,содержащее объединенные по входу полосно-пропускающий и полосно-заграждающий фильтры, перемножитель, входкоторого подключен к выходу полосно-пропускающего фильтра, а выход соединен совходом интегратора, выход которого соеди.нен со входом фильтра высоких частот, атакже делительный блок, введены формирователь напряжения прямоугольной формы,второй полосно-пропускающий фильтр,фильтр низких частот, детектор среднеквадратического значения и регистрирующийблок, при этом вход формирователя напряжения прямоугольной формы объединен совходом перемножителя, а выход соединен со входом второго полосно-пропускающегофильтра, выход которого подключен ко вто- .рому входу перемножителя, фильтр низкихчастот объединен по входу с фильтром вы 5 соких частот, а его выход соединен со входом делительного блока, выход фильтравысоких частот подключен к выходу полосно-заграждающего фильтра и соединен совходом детектора среднеквадратического10 значения, выход которого подключен к другому входу делительного блока, регистрирующий блок первым и вторым входамиобьединен соответственно с первым и вторым входами делительного блока, а третьим15 входом соединен с выходом делительногоблока,На чертеже приведена блок-схема устройства.Устройство содержит полосно-заграж 20 дающий фильтр 1, полосно-пропускаощийфильтр 2, формирователь 3 напряженияпрямоугольной формы, полосно-пропускающий фильтр 4, перемножитель 5, интегратор 6, фильтр 7 высоких частот, фильтр 825 низких частот, детектор 9 среднеквадратического значения, делительный блок 10 ирегистратор 11,Устройство работает следующим образом.30Входная аддитивная смесь шума в полосе частот от Гн до Рв и синусоидального сигнала, частота которого может изменяться. в диапазоне от Г до бв, где Юв ЗГ, разделяется 35 с помощью полосно-заграждающего фильтра1, настроенного на полосу заграждения от Г до 1 в, и полосно-пропускающего фильтра 2, настроенного на полосу пропускания от Г до 1 в, на две полосы: полосу шума от Г до Ь и от 40 Гв до Гв, поступающего на вход детектора 9среднеквадратического значения, и аддитивную смесь шума и сийусоидального сигнала в полосе частот от 1 до 1 в, поступающего одновременно на один из 45 входов перемножителя 5 и вход формирователя 3 напряжения прямоугольной формы, на выходе которого образуется меандр, являющийся прообразом входного синусоидального сигнала, который, проходя через 50 полосно-пропускающий фильтр 4, настроенный на полосу пропускания от Г до Гв (аналогичный полосно-пропускающему фильтру 2), образует на его выходе синусоидальный сигнал с фиксированной амплиту дой и частотой, равной частоте входногосигнала, который поступает на другой вход перемножителя 5, выход которого подключен ко входу интегратора 6, постоянная времени интегрирования которбго равна: Ф1763999 Составитель Н,МихалевРедактор М,Кузнецов Техред М,Моргентал Корректор П.Гереши Заказ 3455 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, )К, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 21 н+вТаким образом. интегратор выделяет спектр частот с полосой от 0 до (Гя+ Гв)/2 Гц.Постоянная составляащая этого спектра, выделенная фильтром 8 низких частот.с частотой среза, близкой к 0 Гц, пропорциональна амплитуде входного сигнала, а мощность переменной составляющей этого спектра, выделенной фильтром 7 высоких частот с частотой среза, близкой к 0 Гц, будет пропорциональна мощности шума входного сигнала в полосе частот от Ь до Го. Сигнал с выхода фильтра 7 высоких частот, складываясь с сигналом, проходящим с полосно-заграждающего фильтра 1, образуют шумовой сигнал, по мощности равный входному шумоваму сигналу, который поступает, в свою очередь, на вход детектора 9 среднеквадратического значения. Затем сигналы с выхода детектора 9 среднеквадратического значения и фильтра 8 низких частот поступают соответственно на первый и второй входыделительного блока 10, обьединенные соответственно с первым и вторым входом регистрирующего блока 11, третий вход которого соединен с выходом делительного блока 10, Таким образом на регистрирующем блоке 11 получают значения мощностей входного синусоидальнаго сигнала, мощности шума в полосе частот, а также их отношения,Формула изобретения Устройство для измерения отношениясигнал/шум, содержащее обьединенные по входу полосно-гропускающий и полосно-эа граждающий фильтры, соединенные последовательно перемножитель. вход которого соединен с выходом полосно-пропускающего фильтра, интегратор, фильтр высоких частот, а также делительный блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширенияфункциональных возможностей, в него введены формирователь напряжения. второй полосно-пропускающий фильтр, фильтр низких частот, детектор и регистрирующий 15 блок, при этом вход формирователя напряжения обьединен со входам перемножите- ля, а выход соединен со входом второго полосно-пропускающего фильтра, выход которого подключен к второму входу перемно жителя, фильтр низких частот обьединен повходу с фильтром высоких частот, а его выход соединен с входом делительного блока, выход фильтра высоких частот подключен к выходу полосно-заграждающего фильтра и 25 соединен с входом детектора, выход которого подключен к другому входу делительного блока, регистрирующий блок первым и вторым входами обьединен соответственно с первым и вторым входами делительного 30 блока, а третьим входом соединен с выходом делительного блока.