Устройство для измерения отношения сигнал-шум

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ/ШУМ, содержащеедва ключа, каждый выходом соединенный с входом соответствующего накапливающего измерителя мгновенноймощности, причем выходы последнихподключены к соответствующим входамвычитающего элемента, логарифмический преобразователь, второй вычитающий элемент, выход которого соединенс,входом регистрирующего прибора,отличающееся тем, что,с целью расширения функциональныхвозможностей устройства путем измерения отношения сигнал/шум при априорно неизвестных значениях мощности непрерывных и импульсных сигналов,в него введены смеситель, частотномодулированный гетеродин, полосовой фильтр, блок управления, четыре ключа и два запоминающих блока, при этом входная клемма устройства через последовательно соединенные смеситель и полосовой фильтр подключена к входам первого и второго ключей, выход частотно-модулированного гетеродина подключен к опорному входу смесителя, выход первого вычитающего элемента через третий ключ соединен с входом логарифмического преобразователя и с выходом четвертого ключа, входом соединенного с выходом второго накапливающего измерителя мгновенной мощности, выход логарифмического преобразователя соединен с входами пятого и шестого ключей, выходы последних через соответствующие первый и второй запоминающие блоки соединены с сооответствующим неинвертирующнм и инвертирующим входами второго вычитающего элемента, выходы блока управления подключены к оответствующему управляющему входу двух накапливающих измерителей мгновенной мощности, шести ключей, двух запоминающих блоков и частотно-модулированного гете родина.Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для измерения отношения сигнал/шум аддитивной смеси сигнала и шума в. системах радиосвязи.Известно устройство, содержащее управляемый аттенюатор, квадратор, ключ, интегратор, компаратор, счет- чик с дешифратором состояний и блок управления ГПНедостатком устройства является ограниченный диапазон измеряемых отношений сигнал/шум при измерении только сигналов с известной и фиксированной мощностью.15Наиболее близким техническим решением к изобретению является уст" ройство для измерения отношения сиг нал/шум, содержащее два ключа, каждый своим выходом соединенный с вхо дом соответствующего накапливающего измерителя мгновенной мощности, вы-. ходы последних соединены с соответствующим инвертирующим и неинвертирующим входом вычитающего элемента, выходом соединенного с входом порогового элемента, выход последнего соединен с одним из входов двух элементов НЕ, второй вход первого элемента НЕ соединен с выходом опорного сигнала приемника непосредствен- ЗО но и через формирователь строба шума - с вторым входом второго эле- мента НЕ, выходы элементов НЕ подключены к соответствующим управляющим входам ключей, сигнальный выход 35 приемника соединен с входом обоих ключей, инвертирующий вход вычитаю- щего элемента через логарифмический преобразователь соединен с инвертиРующим входом второго вычитающего 4 О элемента, неинвертирующий вход которого соединен с выходом блока ввода констант, выход второго вычитающего элемента подключен к входу регистрирующего прибора Г 23 45Недостат к ом из в ест ного устройства является невозможность измерения отношения сигнал/шум при сигналах непрерывной и импульсной структуры с априорно неизвестными значениями входной мощности.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем измерения отношения сигнал/шум при априорно неизвестных значениях мощности непрерывных и импульсных сигналов.ФПоставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения отношения сигнал/шум, содержащее два ключа, каждый своим выходом соединен-.бО ный с входом соответствующего накапливающего измерителя мгновенной мощности, выходы последних подключены к соответствующим входам вычитавщего зл мента, логарифмический преоб разователь, второй вычитающий элемент, выход которого соединен с входом регистрирующего прибора, введенысмеситель, частотно-модулированныйгетеродин, полосовой фильтр, блокуправления, четыре ключа и два запоминающих блока, при этом входнаяклемма устройства через последовательно соединенные смеситель и поло.совой фильтр подключена к входампервого и второго ключей, выход1частотно-модулированного гетеродина, подключен к опорному входу смесителя, выход первого вычитающего элемента через третий ключ соединен свходом логарифмического преобразователя и с выходом четвертого ключа,входом соединенного с выходом второго накапливающего измерителя мгновенной мощности, выход логарифмического преобразователя соединен с входами пятого и шестого ключей, выходыпоследних через соответствующие первый и второй запоминающие блоки соединены с соответствующим неинвертирующим и инвертирующим входами вычитающего элемента, выходы блока управления подключены к соответствующемууправляющему входу двух накапливающих измерителей мгновенной мощности,шести ключей, двух запоминающих блоков и частотно-модулированного гетеродина.На фиг. 1 представлена блок-схемаустройства; на фиг. 2 - временныедиаграммы работы устройства.Устройство содержит исследуемыйприемник 1, выходом подключенный квходу смесителя 2, частотно-модулированный гетеродин 3, выходом соединенный с опорным входом смесителя 2,полосовой фильтр 4, соединенный свходами первого 5 и второго 6 ключей, управляющие входы которых под"ключены к второму и третьему выходам блока 7 управления, накапливающий измеритель 8 и 9 мгновенной мощности, выходами соединенный с соответствующими входами первого вычи"тающего элемента 10, выход которогоподключен к входу третьего ключа 11,четвертый ключ 12, выход которогосоединен с выходом ключа 11 и свходом логарифмирующего преобразователя 13, пятый 14 и шестой 15 ключи,первый 16 и второй 17 запоминающиеблоки, выходами соединенные с соответствующими входами второго вычитающего элемента 18, выход которого подключен к входу регистрирующего прибора 19 и входная клемма 20 устройства,Приемник 1 осуществляет прием сигналов априорно неизвестной мощностью на фоне шума, Смеситель 2 и гетеродин 3 осуществляют трансформацию спектра, принимаемого прием 1071976ником 1 сигнала с шумом, в область частот пропускания полосового фильт ра 4Первый выход блока 7 управления служит для подачи модулирующего сигнала на гетеродин 3, который обеспечивает отстройку принимаемого сигнала с шумом за полосу прозрачности полосового фильтра 4.Полоса фильтра 4 дГд ф. дГ/И,Ь - Го /30где д- ширина спЬктра сигналас угловой модуляцией, центральная частота фильтра 4Ключ 5 осуществляет стробирование смеси сигнала и шума, ключ 6 - стробирование шума, в случае отстройки частоты принимаемого смеси сигнала и шума за полосу прозрачности полосового фильтра 4. Измеритель 8 обес" печивает измерение напряжения, равого уровню мощности сигнала и шума Р + Рц), измеритель 9 - напряжение равного уровню мощности шума Рщ.Устройство работает следующим образ си.На первом выходе блока 7 управления формируется сигнал фиг. 2 а), которым модулируют сигнал гетеродина 3, в результате чего на выходеполосового фильтра 4 образуется сигнал фиг. 26), аддитивной смеси сигнала и шума с уровнем мощности Р, + + Рщ . Первый ключ 5, управляемый сигналом с второго выхода блока 7 управления, обеспечивает прохождение аддитивной смеси сигнала и шума, которая поступает на первый измеритель 8 фиг, 2 Ь). Второй ключ 6, управляемый сигналом с третьего выхода блока 7 управления обеспечивает прохождение только шума, которыйпоступает на второй йзмеритель 9Сфиг 2 я) . Измерители 8 и 9 осуществляют интегрирование мгйовенных мащностей смеси сигнала шума Р + Ри шума Рщ .Соответственно сигнална выходе первого вычитающего элемента 10 равен разности(Р + Р- Рщ,т.е. его уровень соответствует мощности сигнала Р. Сигнал с выходапервого вычитающего элемента 10,соответствующий мощности сигнала Рчерез третий ключ 11, логарнфмирующий преобразователь 13,пятый ключ 14поступает на вход первого запоминаю щего блока 16.Сигнал с выхода иэмери.теля 9,соответствующий мощности Рчерез четвертый Ключ 12,логарифмирующий преобразователь 13,шестой ключ15 поступает на второй запоминающий 2 О блок 17.Полученные сигналы пропорциональные величинам сРе и Ь Рц вычитаются на втором вычитающем элементе 18,в результате чего формируется сигнал, пропорциональный логарифм от нсшения сР - Ь Р щ = Ь ,С выхода второго вычитакщего элемента 18 этот сигнал подается навход регистрирующего прибра 19, показания которого пропорциональны отношению сигнал/шум в децибеллах.Устройство обеспечивает измеренияотношения сигнал/шум с априорно неизвестной мсщностью непрерывных и импульсных сигналов. Это достигнутоза счет параллельного измерения мгновенного значения мсщности сигнала ишума и возможности частотной модуляции гетеродина, т.е, отстройки сигнала из полосы прозрачности полосового фильтра.1071976 акт писноеССР 711 П дарственного комитета изобретений и открыти а, Ж, Рауыская наб аз 11 б/ ТиражВНИИПИ Госупо делам5, Москв 11303