Способ измерения коэффициента шума приемной системы и устройство для его осуществления

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нн 785802(22) Заявлено 261278 (21) 2704441/18-21с присоединением заявки Йо(51)М. Нл 3 6 01 К 29/26 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(71) Заявитель Ленинградский институт авиационного ттриберостроения(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ШУМА ПРИЕМНОЙ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯИзобретение относится к средствам измерения параметров радиоэлектронного и оптико-электронного оборудования и может быть использовано в системах автоматического контроля состояния радиотехнических и оптико- электронных систем.Известен модуляционный способ измерения коэффициента шума, основанный на определении коэффициента шума по отношению напряжений при измерении напряжения шумового сигнала на выходе приемной системы при подаче на ее вход промодулированного импульсами эталонного шумового сигна ла и отключении его Ц .Устройство для его осуществления содержит последовательно соединенные блок управления, эталонный генератор шума, второй вход которого 20 подключен к модулятору, приемную систему, усилительный тракт промежуточной частоты, линейный детектор, механический коррелятор, выход которого подсоединен к входу модулятора 25 и к входу лампового вольтметра, выход которого подключен к индикатору коэффициента шума. Выход механического коррелятора подключен. также через ламповый вольтметр на индикатор фик сированного уровня напряжения и через усилитель АРУ на второй вход усилительного тракта промежуточной частоты.Недостатками модуляционного способа и устройств являютсяг11. большая погрешность за счет погрешности калибровки ламповых кольт- метров21. большая погрешность измерения, связанная с преобразованием шумового сигнала в напряжение постоянного тока;3. большая постоянная времени измерения и отсутствие линейной зависимости между величиной выходного напряжения и коэффициентом шума не поэаоляет использовать данный способ в автоматических системах контроляОн находит лишь применение в автономных встроенных приборах. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ измерения коэффициента шума по методу двух отсчетов, основанный на определении коэффициента шума ло отношению моцностей при измерении мощности шумового сигнала на выходе при емной системы при подаче на ее входнепрерывного эталонного шумового сигнала и отключении его.Одно из устройств для осуществления данного способа, принятое эа прототип как содержащее наибольшее ко.личество сходных. существенных признаков с ним, включает последовательносоединенные блок управления, генератор шума эталонной мощности, приемную систему, измерительный усилитель,квадратичный вольтметр и вычислителькоэффициента шума, второй вход которого соединен с сбответствующим выходом блока управления 2 .Недостатками этого способа измерения коэффициента шума по методу двухотсчетов являются:151) большая погрешность измерения,связанная с преобразованием шумовОгосигнала в напряжение постоянного тока;2) .ограниченный диапазон измере- Щний, обусловленный большой погрешностью при изМерении больших значений коэффициента шума.Целью изобретения является повышение точности измерения коэффициента шума.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу измерениякоэффициента шума приемной системы,основанному на определении коэффициента шума по отношению шумовых сигналов на выходе приемной системыпри последовательной подаче на еевход эталонного шумового сигнала иотключении его, каждый шумовой сигнал с выхода приемной системы стробируют в течение заданного интервалавремени, затем сравнивают с Фиксированным пороговым значением, измеряют число выбросов шумового сигнала,превысившего фиксированное пороговое 4 Означение, и определяют отношение среднего числа выбросов в единицу времени при поданном эталонном шумовомсигнале к среднему числу выбросов вединицу времени при отключенномшумовом сигнале .Для осуществления предлагаемогоспособа в устройство, содержащее последовательно соединенные блок, управления, генератор шума эталонной мощности и приемную систему, а также вы- Мчислитель коэффициента шума, введеныпоследовательно соединенные генераторстроба, схема стробирования, второйвход которой подключен.к выходу при"емной истемы, пороговая схема, часто томер, блок определения среднего чис"ла выбросов, выход которого подключенко второму входу вычислителя коэффициента шума, причем соответствующиевыходы блока управления подключенык входу генератора строба и ко второму входу, частотомера,Способ и устройство для его осуществления направлены на достижениеодной цели, изобретения и могут быть использованы совместно, так как указанный способ не может быть осуществлен ни одним иэ известных устройствтого же назначения.На чертеже представлена блок-схемаустройства измерения коэффициенташума приемной, системы, реализующегопредлагаемый способ.Устройство измерения коэффициенташума приемной системы содержит блок1 управления, генератор 2 шума эталонной мощности, приемную систему 3,схему 4 стробирования, пороговую схемУ 5,частотомер б, блок 7 определениясреднего числа выбросов, вычислитель8 коэффициента шума.Устройство измерения коэффициенташума приемной системы работает следующим образом.По сигналу с блока 1 управлениявключается генератор 2 шума эталонной мощности. Шумовой сигнал эталонной мощности с генератора 2 подаетсяна вход приемной системы 3. Шумовойсигнал суммарной мощности от собственного (внутреннего) шумй приемной системы 3 и от шумового сигнала эталонной мощности с генератора 2 поступает с выхода приемной системы 3на вход схемы 4 тробирования, которая запускается импульсами, Формируемыми генератором 9 строба по ко-.манде с блока 1 управления.Напряжение с выхода схемы 4 стробирования, превысившее уровень фиксированного порогового значения, уста"новленного на пороговой схеме 5, поступает на вход частотомера б, с выхо да которого код числа, соответствующий числу выбросов напряжения, поистечении Фиксированного интервалавремени измерения с по команде сблока управления поступает на входблока 7 определения среднего числавыбросов, где происходит вычислениесреднего числа выбросов напряжения,превысивших уровень фиксированногопорогового значения напряжения пороговой схемы 5 в единицу времени, т.е.производится операция деления числавыбросов на фиксированный интервалвремени измерения. Полученный результат с блока 7 определения среднегочисла выбросов поступает на вход вычислителя 8 коэффициента шума, гдезапоминается.Затем по команде с блока управЛЕния происходит отключение генератора9 строба, отключение генератора.2 отприемной системы 3 и обнуление частотометра 6,Но следующей команде с блока управ"ления включается генератор строба,.который управляет работой схемы 4 стробирования, и происходит стробированиенапряжения, соответствующего мощнос"ти собственных (внутренних) шумовприемной системы 3, поступившего свыхода приемной системы 3 на вход785802 цп - фиксированное пороговое ам- Оплитудное значение напряже,2 ния;ш - мощность шума;Х - характеристика закона распределения;Фиксированный интервал времени измерения.Данный способ измерения коэффициента шума приемной системы и устройство для его осуществления обладаютповышенной точностью, обусловленной 2 О неограниченным диапазоном измеренийкоэффициента шума, отсутствие по-.грешности измерения, связанной с потерей информации при преобразованиишумового сигнала в напряжение постоян ного тока, позволяют осуществлять непрерывный контроль коэффициента шумаи дистанционный автоматический контроль состояния приемных радиоэлектронных и оптико-электронных систем. измерения 1 по команде с блока управления код числа поступает с выхода частотомера б на вход блока 7 определения среднего числа выбросов, где происходит вычисление среднего числа выбросов напряжения, превысивших уровень фиксированного порогового амплитудного значения напряжения пороговой схемы 5, в единицу времени, т.е, производится операция деления числа выбросов на фиксированный ин-. тервал времени измерения сд,. Полученный результат с блока 7 поступает на вход вычислителя 8 коэффициента шума, где запоминается. Затем по командам с блока управления происходит отключение генератора строба и обнуление частотомера б.По следующей команде с блока управления в вычислителе 8 вычисляется коэффициент шума как отношение двух кодов чисел, первое из которых получено при измерении среднего числа ЗО выбросов при превышении фиксированного порогового значения напряжения пороговой схемы 5 суммарным воздействием шумов от генератора 2 шума зталсчной мощности, прошедших че- рез приемную систему 3, и воздействием собственчых (внутренних) шумов приемной системы 3, и второе - при измерении среднего числа выбросов, образованных воздействием собственных (внутренних) шумов приемной си стемы 3.Вычисленное значение коэффици-, ента шума приемной системы поступаЕт на индикатор или в систему контроля.При работе устройства включение 4 блока управления может осуществляться как автоматически, так и вручную оператором.Число выбросов, превысивших фиксированное пороговое значение напряжения пороговой схемы, зависит от величины этого порогового значения, мощности шума, Фиксированного интервала времени измерения и закона распределения шумов на выходе приемной системы.Зная вид закона распределения и задаваясь Фиксированным интервалом времени измеренияи величиной порога, можно однозначно определить коэффициент шума приемной системы. 60Достоверность измерений при этом способе определения коэффициента шума зависит от фиксированного интервала времени измерения и уровня порога. Чеф больше число, выбросов, превысив- д Формула изобретения схемы стробирования. С выхода схемы4 отстробированный сигнал поступает навход пороговой схемы 5,Выбросы отстробированного сигнала, превысившие фиксированное пороговое значение напряжения, поступают с выхода пороговойсхемы 5 на вход частотомера б, подсчитывающего число выбросов, По истечении Фиксированного интервала времени ших порог, тем большее число разрядов необходимо иметь в частотомере и в блоке памяти.Число выбросов, превысивших порог, однозначно зависит от где й - число выбросов; 1. Способ измерения коэффициента шума приемной системй, основанный на определении коэффициента шума по отношению шумовых сигналов йа выходе приемной системы при последовательной подаче на ее вход эталонного шумовсго сигнала и отключении его, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, каждый шумовой сигнал с выходда приемной системы стробируют в течение заданного интервала времени, затем сравнивают его с фиксированным пороговым значением, измеряют число выбросов шумового сигнала, превысившего Фиксированное пороговое значение, и определяют отношение среднего числа выбросов в единицу времени при поданном эталонном шумовом сигнале к среднему числу выбросов в еди-, ницу времени при отключенном шумовом сигнале.2. Устройство для осуществления способа по и, 1,содержащее последовательно соединенные блок управления, генератор шума эталонной мощности и приемную систему, а также вычислитель коэффициента шума, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что в него введены последовательно соединенные генератор строба, схема стробирова" ния, второй вход которой подключен к выходу приемной системы, пороговая схема, частотомер, блок определения785802 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Балашов В.П. и др. Автоматизация радиоизмерений. М., "Советскоерадио", 1966,2. Авторское свидетельство СССРР 310201, кл.ф С 01 К 29/26, 1974. Составитель О,Панчерниковкова Техред И. Асталош Корректор В.Синицкая едактор Ж Тираж 1019осударственного комиам изобретений и откр Москва, Ж, Раушск Заказ 8835 49ВНИИПИ по де113035 5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 средиего числа выбросов, выход которого подключен ко второму входу вычислителя коэфФициента шума, причемсоответствующие выходы блока управления подключены к входу генераторастроба и ко второму входу частотомера. Подписнота СССРийнаб., д. 4/