Устройство для измерения отношениясигналпомеха

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ЕИПЬСТВУ . и)851286(22) Заявлено 171079 (21) 2830 ббЗ/18-21 с присоединением заявки Ио С 01 й 29/12 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(088.8) Дата опубликования описания 300781 с) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕ СИГНАЛ/ПОМЕХАИзобретение относится к измерительной технике и может найти применение в информационно-измерительных системах для измерения отношения сигнал/ помеха на выходе видеоусилителя приемного устройства радиолокационной станции (РЛС), а также для измерения контрастности телевизионных объектов в трактах видеосигналов телевизионного изображения.Известен измеритель отношения сигнал/помеха, содержащий усилитель про" межуточной частоты УПЧ),схему стробирования по видеочастоте и схему обработки выбранного сигнала 1), 15Однако выбранный сигнал относительно сложен в построении. Кроме того, из-за трудности согласования по полосе пропускания УПЧ измерителя и УПЧ РЛС полученные в измерителе 20 значения отношения сигнал/помеха могут отличаться от отношения сигнал/ помеха на выходе приемного устройства РЛС, в особенности при неравномерном спектре помехи.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее последовательно соединенные запоминающий блок и клапан, выход которого соединен с 30 блоком. сравнения, ко второму входукоторого подключен генератор импульсов, а к первому входу клапана подключен накопительный конденсатор2),Однако данное устройство характеризуется следующими недостатками. Результатом измерения является логарифм отношения амплитуд двух импульсов и для измерения отношений необходимо разделение сигналов по двум каналам, Кроме того, при измерении отношений квазинепрерывных сигналов для данного способа необходимо устройство, запирающее по входам измеритель.Цель изобретения - повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей.Поставленная цель достигается тем, что в устройстводля измерения отношения сигнал/помеха, содержащее последовательно соединенные первый клапан ипервый запоминающий блок, а также блок сравнения и генератор импульсов, введены второй и третий клапаны, второй запоминающий блок, формирователь, триггер, интегратор, формирователь 1 единичногоф интервала, формирова тель разностного интервала, вентильВ предлагаемом устройстве используется следующий принцип измерения отношения напряжений сигнал/помеха и контрастности телевизионных объектов, Отношение напряжений сигнал/помеха можно вычислить из соотношения)с с+и 0 и сиО . О -О 4 И)и И И К = где 0 с - напряжение сигнала;напряжение помехи;ОС+и - напрячжение аддитивной смеси сигнал + помеха, существующее в видеотрактеПриемного устройства,При этом измерение контрастности телевизионных объектов производится . в соответствии с соотношениемКЙ:Й: - - 1 (2)0 ф 0 фгде 0 С - уровень сигнала объекта навыходе видеоусилителя теле"виэионного приемника;0 ф - уровень фона.Устройство осуществляет селекцию уровней смеси сигнал+помеха и помехи эо времени с помощью сигнала"Строб" контрольный выход которого выводится на экран индикатора станции, и, смещая Отметку строба во времени относительно сигнала запуска так, чтобы фронт импульса строба попадал на помеху, а спад его - на отметку от объекта наблюдения, добиваются выделения уровней в интересующей и счетчик, причем первые входы первого и второго клапанов соединены со входом устройства, вторые входы соединены соответственно с первым и втоРым ФБи 9 дйми формирователя, эыход второго клапана соединен .со входом второго запоминающего блока, выход первого запоминающего блока соединен с первым входом интегратора, выход второго запоминающего блока соединен с первым входом блока сравнения, а 3второй его вход соединен с выходом интегратора, выход блока сравнения соединен с первым входом триггера, вход формирователя соединен со входом устройства для стробирующего импульса, а его третий выход соединен со вторым входом триггера и входом формирователя единичного интер, вала, выход триггера соединен со входом третьего клапана и первым входом формирователя раэностного интервала, ко второму и третьему входам интегратора подключен третий клапан, выход формирователя фединичногоф интервала соединен со вторым входом формирователя разностного интервала, выход которого подключен к первому входу вентиля, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход вентиля соединен со входом счетчика.оператора точке пространства. Аналогичное совмещение производится и на экране телевизионного приемника. Выделенные уровни в виде квазипостоянных напряжений подаются на дальнейшую обработку, причем уровень смеси сигнал + помеха подается на первый вход устройства амплитудной селекции, а уровень помехи через интегратор - на второй вход устройства10 амплитудной селекции, т.к. на егоФ,1входах действуют 0 с,я и ) С(т, =0 ..ся и и 1оПри совпадении. уровней на выходе бло.ка сравнения формируется импульс.15 20 25 ЗО 35 40 а 5 ЗО И 46 65 Временной интервал между началоминтегрирования и моментом совпаденияопределяется по формулелиДля получения интервала чистого"отношения сигнал/помеха в соответствии с соотношением (1) формируется единичный 1 и разностныйинтервалы между полученным в соответствии с соотношением (3) и единичнымф интервалом. Таким образом,полученный результирующий временнойинтервал пропорционален отношениюсигнал/помеха. Заполняя полученныйинтервал счетными импульсами и подавая их на счетчик, в последнем формируется цифровое значение искомогоотношения.На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2временные диаграммы его работы.Устройство содержит первый 1 ивторой 2 клапаны, формирователь 3,первый 4 и второй 5 запоминающие блоки, блок б сравнения, триггер 7, третий клапан 8, интегратор 9, формирователь 10 фединичного интервала,Формирователь 11 разностного интервала, генератор 12 импульсов, вентиль13 и счетчик 14,Устройство работает следующим образом,При отсутствии входных сигналов"Стробф первый 1 и второй клапаны2 закрыты запрещающими. Урбвнями свыходом формирователя 3, на выходахзапоминающих блоков 4 и 5 устанавливаются нулевые уровни, а на выходеблока б сравнения - высокий уровень.Триггер 7 находится в состояниифОф, клапан 8 открыт, шунтируяцепь обратной связи интегратора 9.На выходе формирователя 10 единичногофф интервала устанавливаетсянизкий уровень, на выходе формирователя 11 разностного интервала - также низкий уровень, запрещающий прохождение импульсоэ генератора 12через вентиль 13 на вход счетчика 14.При поступлении на первые входы клаФормула изобретения Устройство для измерения отношения сигнал/помеха, содержащее после"довательно соединенные первый клапани первый запоминающий блок, а такжеблок сравнения и генератор импульсов,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности измеренияи расширения функциональных возможностей, в него введены второй и третий клапаны, второй запоминающий блок,Формирователь, триггер, интегратор,Формирователь фединичногоф интервала, формирователь разностного интервала, вентиль и счетчик, причем первые входы первого и второго клапановсоединены со входом устройства, вторые входы соединены соответственнос первым и вторым выходами Формирователя, выход второго клапана соединенсо входом второго запоминающего блока, выход первого запоминающего блока,выход первого запоминающего блокасоединен с первым входом интегратора,динен с первым входом интегратора, .выход второго запоминающего блокасоединен с первым входом блока сравнения, а второй его вход соединен свыходом интегратора, выход блока сравнения соединен с первым входом триггера, вход формирователя соединен совходом устройства для стробирующегаимпульса, а его третий выход соединенсо вторым входом триггера и входомформирователя единичногоф интервала, выход триггера- соединен совходом третьего клапана и первым входом Формирователя раэностного интервала, ко второму и третьему входаминтегратора подключен третий клапан,выход Формирователя едйничногофинтервала соединен со вторым входомФормирователя раэностного интервала, выход которого подключен к первому входу вентиля, второй вход ко-.торого подключен к выходу генератора импульсов, а выход вентиля соединен со входом счетчика.Источники информации,принятые Во внимание при экспертизе1. Зарубежная радиоэлектроника . 1961, В 8, с, 64, рис. 9.2, Авторское свидетельство СССРФ 322732 кл. 0 01 й 29/12, 10.03.70(прототип) 5 20 блока 5 уровень смеси сигнал + поме ха.В момент сравнения напряжений с выходов интегратора 9 и запоминающего блока 5 на выходе блока 6 сравнения Формируется отрицательный уровень, Зо устанавливающий триггер 7 в состояние 0. При этом клапан 8 открывается, шунтируя цепь обратной связи 45 50 панов 1 и 2 входного сигнала (фиг.2 а) и на вход формирователя 3 сигнала фСтроб (фиг. 2 б) на первом и втором выходах Формирователя 3 формируются импульсы выбора помехи исигнала (фиг. 2 в, г) по которымосуществляется открывание клапанов1 и 2 и запоминание выбранных уров"ней помехи .и смеси сигнал + помехана запоминающих блоках 4 и 5 (фиг.2 е, ж). На третьем выходе Формирователя 3 формируется импульс начала интегрировайия (Фиг. 2 а), по.которому устанавливается в состояние фф 1 триггер 7 и запускается формирователь 10 фединичногоф интервала.Сигналом с выхОда триггера 7 осуществляется закрывание третьего клапана 8, интегратор 9 начинает интегрировать уровень помехи, поступающий с выхода запоминающего блока 4.На выходе интегратора 9 Формируетсяпилообразное напряжение (фиг. 2 з),которое поступает на второй вход блока 6 сравнения, на первый вход которого подается с выхода запоминающего интегратора 9, процесс интегрирования прекращается, на выходе интегратора устанавливается нулевой уровень, а на выходе блока сравнения - высокий уровень.Сформированный на триггере 7 временной интервал (фиг. 2 и) подается с его выхода на первый вход формиро О вателя 11 разностного интервала, на второй вход которого подается с выхода формирователя 10 единичногоинтервала единичный интервал (фиг.2 к), и на выходе формирователя 11формируется временной интервал, про=порциональный отношению сигнал/помеха (фиг. 2 л). Сигнал с выхода формирователя 11 открывает по первомувходу вентиль 13, а на второй его вход подаются импульсы от генератора 12, С выхода вентиля импульсы подаются на цифровой счетчик 14, в кОтором и происходит регистрация значения отношения сигнал/помеха.Таким образом, изобретение позволяет Расширить функциональные возможности устройства, т.е. измерять как отношение сигнал/помеха на выходе приемного устройства РЛС, так и электрическую контрастность на выходе видеоусилителя телевизионного приемника. кроме того, линейная зависимость выходной величины позволяетповысить точность измерения отношенийи быстродействие предлагаемого устройства эа счет измерения за одинцикл зондирования или за один циклстрочной развертки.851286исСоставитель О.Панчерников Редактор М.Митровка Техред Т,Маточка Корректор Г. Решет каз 6345/63 Тираж 732 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская .наб., д. 4/5илиал ППП 1 фЛатентфф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4