Устройство для автоматического измерения отношения сигналшум

(57 быть исполь зобретение мо мпле сигнала и расширение тей достигапроизводить ксированный) ерять зна"мерении помощью пе вого ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Воронежское научно-производственное объединение упаковочного машиностроения(56) Авторское свидетельство СССР В 1173354, кл. С 01 В 29/26, 1984Авторское свидетельство СССР В 5187416, кл. С 01 В 29/26, 1974 1511715 2(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГОИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ/ШУМ но в измерительных кпри контроле параметровшума, Цель изобретенияфункциональных возможносется за счет возможностиизмерения в заданньп (фимомент времени, а такжечения сигнала и шума приих отношения, В устройстпоследовательно соединен3 15117 перемножителя 1, первого интегратора 3, второго коммутатора 8 и измерителя 14 отношений, а также последовательно соединенных второго перемно 5 жителя 2, второго интегратора 4 и третьего коммутатора 9 происходит квадратурная обработка смеси сигнала с шумом и вычисление отношения сигнал/шум, Опорные квадратурные сиг налы вырабатываются с помощью последовательно соединенных генератора 10 опорного напряжения, регулируемого фазовращателя 11, первого коммутатора 7, Аазовращателя 6 на 45 и фазовращателя 5 на 80 . Для подстройки фазы с выходов второго и третьегокоммутаторов 8,9 служат амплитудныйдискриминатор 13 и регулируемый фазовращатель 11, Привязка канала измерений осуществляется с помощью последовательно соединенных переключателя15 на два положения, первого усилителя 16, элемента И 18, к второму входу которого подключен генератор 21импульсов, счетчика 19 и второго усилителя 17. Выделение и индикация напряжения шума и сигнала производитсяс помощью линии 20 задержки, блока22 вычитания и первого и второго индикаторов. 1 ил, Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерительньг комплексах,системах контроля при контроле параметров сигнала и шума,Цель изобретения - расширениефункциональных воэможностей, эаключающееся в возможности производитьизмерения в заданный (Аиксированный 30момент) момент времени, а также визмерении текущего значения сигналаи шума при измерении их отношения,На чертеже представлена блоксхема устройства,Устройство для автоматического измерения отношения сигнал-шум состоит из двух квадратурных каналов, содержащих соответственно первый и второй перемножители 12 и первый и вто-,10рой интеграторы 3,4, фазовращатель5 на 90, фазовращатель 6 на 45коммутаторы 7,8,9 на два положения,генератор 10 опорного напряжения, регулируемый Аазовращатель 11, блок12 управления переключением амплитудный дискриминатор 13, измеритель14 отношения, переключатель 15 надва положения, первый 16 и второй17 усилители, элемент И 18, счетчик19, линию 20 задержки, генератор 21импульсов, блок 22 вычитания, первый 23 и второй 24 индикаторы, причем вход устройства подключен к входу переключателя .15 на два положения, второй выход которого подклю 55чен к первым входам перемножителей1 и 2, линии 20 задержки и выходувторого усилителя 17, выходы перемножителей связаны через интеграторы 3 и 4 соответственно с входамикоммутаторов 8 и 9, вторые выходыкоторых подсоединены к соответствующим входам измерителя 14 отношения,а выход коммутатора 9 подключен,кроме того, к второму входу блока22 вычитания и входу второго индикатора 24, первые выходы коммутаторов Я и 9 подключены к соответствующим входам амплитудного дискриминатора 13, выход которого через регулируемый Аазовращатель 11 подсоединен к коммутатору 7, второй выходкоторогб соединен через Аазовращаотель 6 на 45 с его первым выходом,вторым входом перемножителя 1 и через фазовращатель 5 - с вторым входом перемножителя 2, а блок 12 управления подключен к управляющимвхоцам коммутаторов 7-9, первый выход переключателя 15 на два положения подключен к первым входам первого 16 и второго 17 усилителей,выход первого 16 усилителя черезэлемент И 18 и счетчик 19 подключенк второму входу второго усилителя,выход генератора 21 импульсов подключен к второму входу элемента И 18выход линии задержки 20 через блок22 вычитания соединен с входом первого индикатора 23,Устройство работает следующимобразом.На вход поступает смесь сигналаи шума П (С) = Ч (С) сов(ы,С + р,)+Б (С), 1511715 Ь40 45 где Ч (.) - амплитуда сигнала;и, - частота сигнала;ц - начальная фаза сигнала;ц (1) - напряжение шума.Устройство имеет три режима работы; "Калибровка" и два режима "Измерения", Первый режим Измерения(переключатель 15 ставится в 1 положение, когда измерения отношениясигнал/шум производится в заданныйфиксированный момент времени существования сигнала; переключатель 15ставится во 11 положение, когда измерение отношения сигнал/шум осуществляется в любой случайный моментвремени существования сигнала и шума, При этом как в первом режиме,так и во втором режиме производитсяизмерение значений сигнала и шумараздельно. В режиме "Калибровка" входу коммутаторов 7-9 подключены к ихвторым выходам, а в режимах Измерения" - первым выходом,В режиме "Калибровка" сигналы навходах квадратурных каналов имеютвид ц,(ь) = К ц,Ч,(С) зп , е+ К.Цгде ц- опорное напряжение генератора 10;К - коэффициент передачи квадратурного канала,При произвольных значениях фазы (р и изменении уровня сигнала выходсные напряжения квадратурных каналов могут существенно отличаться, В этом режиме используется подстройка фазы .путем выделения на выходе дискриминатора 13 разностного напряжения вида: К Ч (С) Црп (С)(зп, - сов ч ),управляющего фазой опорного генератора 10 при.помощи регулируемого фазовращателя 11 до тех пор, покаофаза д, не станет равна 45, а бац=О, При этом каналы работают в одинаковых условиях и дополнительная инструментальная погрешность подстройки фазы за счет изменения уровней сиг 5 10 15 20 25 30 35КЧс( Црр ш(ЧК Цра на выходе измерителя 14 получается измеренное отношение сигнал/шум,ЧИ) Чц Ч,7 С 7 ц,7 Сигнал с линии задержки 20 поступает на первый вход бгока 22 вычитания, на второй вход которого поступает сигнал Ч (1) = К.Ц(1), где производится вычитание от Ч, (с) величины(т,) и результат вычитания передается на индикатор 23, а на второй индикатор 24 поступает значение ш ф 50 55 Формула изобретенияУстройство для автоматического измерения отношения сигнал/шум, содернала и шума умеьшается благодаря взаимной компенсации.В первом. режиме сигнал через переключатель 15 (положение 1) поступает на вход первого усилителя 16 и на второй вход второго усилителя 17. С выхода первого усилителя 16 сигнал поступает на первый вход элемента И 18, на второй вход которого поступают импульсы с выхода ге- нератора 21 и элемент И 18 срабатывает и пропускает импульсы с генератора 21, С выхода элемента И 18 импульсы подсчитываются счетчиком 19, который заранее устанавливается на определенное количество импульсов (на определенное фиксированное время), когда должно измеряться отношение сигнал/шум. После установления этого количества импульсов счетчик 19 срабатывает и выдает высокое напряжение на первый вход второго усилителя 17 и этим же сигналом гасится счетчик 19. Второй усилитель 17 срабатывает и выдает сигнал на входы перемножителей 1 и 2 и на вход линии 20 задержки, Дальнейшая работа осуществляется как для первого, таки для второго режимов Измерения а именно при помощи коммутаторов 7-9 фазовращатель 6 подключается к выходу регулируемого фазовращателя 11, а измеритель 14 - к выходам квадратурных каналов. При этом сигналы на выходах последних имеют вид:Составитель И. МихалевТехред М.Дидык Корректор М. Максимншинец Редактор А, Долинич Заказ 5900/50 Тираж 714 ПодписноеВБИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 01 жащее последовательно соединенныепервый перемножитель, первый интегратор, второй коммутатор и измеритель отношения, последовательно соединенные второй перемножитель, второй интегратор и третий коммутатор,выход которого подключен к второмувходу измерителя отношений, а такжегенератор опорного напряжения, выходкоторого через последовательно сое,диненные регулируемый фазовращатель,первый коммутатор и фазовращатель на45 О подключен к второму входу первогоперемножителя, при этом выход фаэовращателя на 45 через фазовращательна 90 подключен к второму входу второго перемножителя, управляющие входы коммутаторов подключены к выходублока управления переключением, а.вторые выходы второго и третьего коммутаторов подключены соответственнок первому и второму входам амплитудного дискриминатора, выход которого подключен к управляющему входу регулируемого. фазовращателя, о т л нч а ю щ е е с я тем, что, с целью 5расширения функциональных возможностей, в него ведены последовательносоединенные переключатель на два положения, первый усилитель, элементИ, счетчик и второй усилитель, последовательно соединенные линия задержки, блок вычитания и первый индикатор, а также генератор импульсови второй индикатор, причем входомустройства является вход переключателя на два положения, второй выход которого подключен к выходу второгоусилителя и входам первого и второгоперемножителей и линии задержки, выход генератора импульсов подключен квторому входу элемента И, а первыйвыход третьего коммутатора подключенк второму входу блока вычитания ивходу второго индикатора.