Устройство для оценки отношения сигнал-помеха

(71) Конструкторскоуправления сигнализМПС СССР(56) Тычино К.К. и дональные цифровые иборы. М "Радио ис.9.Автор т9 741201 3 П рае Блачев,минбюро Главноции и связи Многофункциерительные при язь", 1981,льство СССР 29/26, 1977,ское свиде кл. С 01т ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДДЯ ОЦЕНКИ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ-ПОМЕХА, содержащее последовательно соединенные блок приема, усилитель-ограничитель и измеритель временных интервалов, а также первый Формирователь временных интервалов, генератор эталонного сигнала,компаратор сигналов и счетчик, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точнос ти и повышения быстродействия измерений, в него введены второй форми рователь временных интервалов, интегратор, формирователь опорного сигнала, последовательно соединенные формирователь уровня, первый ключ и блок объединения, последовательно соединенные пороговый блок, дешифратор и второй ключ, при этом выход усилителя-ограничителя через последовательно соединенные второй формирователь временных интервалов и генератор эталонного сигнала подключен к второму входу измерителя временных интервалов, выход которогочерез последовательно соединенные интегратор,компаратор сигналов и счетчик подключен к входу порогового блока и второму входу второго ключа, выход которого подключен к второму входу Е блока объединения, причем выход формирователя опорного сигнала подключен к второму входу компаратора С сигналов, первый и второй выходы блока приема подключены соответствен- Я но к входу формирователя уровня и входу первого.,формировауеля временных интервалов, выход которого подключен .к установочному входу счетчика, управляющему входу дешифратора и второму входу второго формирователя временных интервалов, выход которого подключен к установочным входам измерителя временных интервалов и интегратора, а второй выход дешифраора подключен к второму входу первого ключа.ФИзобретение относится к измерениям электрических величин, в частности, к измерителю отношения сигналпомеха,Цель изобретения - повышение точности оценки отношения сигнал-помехапри одновременном повышении быстродействия за счет того, что при малых отношениях сигнал-помеха в канале оценка производится по числу скачков фа Озы на 2 У рад за определенное время,а при больших отношениях - по уровню принимаемого сигнала.На фиг. 1 изображена электрическая функциональная схема устройства 15для оценки отношения сигнал-помеха;на Аиг.2 - временные диаграммы,иллюстрирующие работу устройства.Устройство для оценки отношениясигнал-помеха содержит блок 1 приема, усилитель-ограничитель 2, первый Аормирователь 3 временных интервалов, второй формирователь 4 временных интервалов, генератор 5 эталонного сигнала, измеритель 6 времен ных интервалов, интегратор 7, компаратор 8 сигналов, Аормирователь 9опорного сигнала, счетчик 10, пороговый блок 11, дешиАратор 12, первыйключ 13, второй ключ 14, блок 15 ЭОобъединения, Аормирователь 16 уровня,При этом первый выход блока 1приема через усилитель-ограничитель2 подключен к первым входам измерителя 6 временных интервалов и второгоАормирователя 4 временных интервалов,а через последовательно соединенныеФормирователь 16 уровня, первыйключ 13 - к пергому входу блока 15 4 Ообъединения, второй выход блока 1приема через последовательно соединенные первый 3 и второй 4 Формирователи временных интервалов и генератор 5 эталонного сигнала подключенк второму входу измерителя 6 временных интервалов, выход которого черезпоследовательно соединенные интегратор 7, компаратор 8 сигналов, счетчик 10 и второй ключ 14 подключен 5 Ок второму входу блока 15 объединения,Выход счетчика 10 через пороговыйблок 11.подключен к первому входудешиАратора 12, первый и второйвыходы которого подключены к управляющим входам соответственно первого13 и второго 14 ключей. Выход первого Фоомирователя 3 временных интервалов подключен к управляющим входамсчетчика 10 и дешифратора 12, выходвторого формирователя 4 временныхинтервалов подключен к управляющимвходам измерителя 6 временных интервалов и интегратора 7, а к второмувходу компаратора подключен выходформирователя 9 опорного сигнала,Устройство работает следующимобразом,В исходном состоянии на выходахпервого 3 и второго 4 формирователейвременных интервалов и дешийратора12 зафиксированы уровни логическогонуля, счетчик 10 обнулен, первый ивторой ключи 13 и 14 разомкнуты,При поступлении запускающего сигналас второго выхода блока 1 приема(Аиг. 2 а) запускается первый Формирователь 3 временного интервала(фнг.2 б), снимается запрещающий сигнал с второго входа второго Аормиро"вателя 4 временных интервалов и разрешается работа счетчика 10, Смесьсигнала с помехой с первого выходаблока 1 приема (Фиг.2 в) усиливаетсяи органичивается в усилителе-ограничителе 2 (фиг.2 г) до получения прямоугольных импульсов, второй Аормирователь временных интервалов 4 Аормирует импульсы, длительность которыхравна сумме длительностей периодоввходного сигнала, в течение которойможет произойти скачок Аазы на ф рад.Известно, что воздействие помехина полезный сигнал проявляется в случайном изменении Фазы полезного сигнала, в результате чего ухудшаетсяотношение сигнал-помеха и качествоприема, Ухудшение отношения сигналпомеха начинает проявляться при скачке Ааэы на 2 Т рад, Длительность выборки, в течение которой происходитскачок Аазы 2 Г рад., определяетсявеличиной. несущей частоты полезногосигнала и априорными данными об интенсивности помех, Эта длительностьи определяет временной интервал, ко"торый формирует второй формирователь4 временного интервала при снятиизапрещающего сигнала на его второмвходе (фиг.2 д).По переднему фронту каждого импульса разрешается работа генератораэталонного сигнала 5 (фиг.2 е), измерителя Ь временных интервалов и интегратора 7. На один вход измерителя6 подаются эталонные импульсы, форми35 3 1185 руемые в генераторе эталонного сигна ла 5, причем длительность этих импульсов постоянна и равна длительности частоты полезного сигнала. На другой выход измерителя 6 подаются импульсы, полученные из входного сигнала путем усиления-ограничения вусилителе-ограничителе 2. Поскольку входной сигнал представляет собой смесь сигнала с помехой, импульсы на выходе усилителя-ограничителя 2 будут произвольной длительности., зависящей от соотношения сигнал-помеха. На выходе измерителя 6 формируются импульсы, длительность которых равна разности длительностей эталонных импульсов и импульсов с выхода усилителя- ограничителя 2, т.е, по существу Флуктуациям фазы смеси сигнала с помехой (на выходе усилителя- ограничителя 2) по сравнению с эталонным сигналом (на выходе генератора 5) (фиг.2 ж). Эти импульсы накапливаются в интеграторе 7, на выходе которого (Фиг.2 з) образуется напряжение, пропорциональное 2 суммарному набегу Ьазы сигнала с поме. хами за время каждого интервала, Ьормируемого вторым формирователем 4 временных интервалов. Если суммарный набег фазы превышает ь рад , то на выходе компаратора 8 регистрируется скачок Ьазы на +2 Г( или -2 Т( рад, поскольку для отношения сигнала- помеха безразлично, какой скачок Ьазы произошел в тракте измерения, а именно, на "+" или"-", поскольку знак зависит от соотношения Ьаз полезного сигнала и помехи в момент ее воздействия, при этом результирующий эффект воздействия помехи40 при прочих равных условиях будет одинаков. Скачок фазы регистрируется на выходе компаратора сигналов при 275 4достижении напряжением на выходеинтегратора 7 напряжения на выходеФормирователя 9,На выходе компаратора 8 сигналовпоявляются импульсы (Лиг.2 и), которые подсчитываются счетчиком 10,Чем меньше отношение сигнал-помехав канале связи, тем чаще появляютсяимпульсы на выходе компаратора сигналов 8 и тем больше содержимое счет.чика 10, сигнал с выхода которогопоступает на второй вход второгоключа 14 и вход порогового блока 11.Если содержимое, счетчика .10 выше пороговой величины, что соответствуетмалым (подпороговым) отношениямсигнал-помеха, то пороговый блок 11управляет дешифратором 12 таким образом, что на его первом выходе появляется сигнал, открывающий второйключ 14, Сигнал выхода счетчика 10,соответствующий малому отношениюсигнал-помеха, через второй ключ 14и блок 15 объединения поступает навыход устройства. В надпороговойобласти отношений сигнал-помеха засчет редкого появления скачков Ьазына 2 й рад содержимое счетчика 10не превышает пороговой величины приизменении: отношения сигнал-помехав широком диапазоне. Оценка производится по напряжению, пропорциональному уровню сигнала на входе блока1 приема, При этом пороговый блокуправляет дешифратором 12 такимобразом, что на его втором выходепоявляется сигнал, открывающий первый ключ 1, и на выход устройствачерез первый ключ 13 и блок 15 объе-.динения поступает напряжение, обратно пропорциональное уровню сигнала вканале связи и сформированное в Ьор,мирователе 16 уровня (Ьиг.2 к).1185275 Составитель Н.МихалевТехред 0Неце Корректор В. Синицкая едактор К,Волощук Тираж 747 П ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открыти 13035, Москва, Ж, Раушская на акая 6360 42 исно д,4/ Филиал ППП "Патент",. г.ужгород, ул,Проектная