Устройство для измерения отношения сигналшум

(7) Заявител ЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШБНИЯ СИГНАЛ/ШУМ видеосигналом); низкая достоверность конт.роля отношения с/ш, связанная с рвзделени.ем вхома в пепостроенирой став.Наиболее близким по терщческой сущное.ти к изобретению является устройство дляизмерения отшлпеюи 4 ш во время телеви.зиопной передачи, содержащее пиковый детектор, вычислитель оттвшения с/ш, селекторВИЭЖВ щ т цвключенные между входом устройства и входом детектора шума последовательно соедп..пенные весовой фильтр и сумматор, нв второй вход которого через линию задержки и.; иивертор иода сигнал с его выхода. ние отнм, связиначено дпя(с/ш)уялцими нае днов смеси нв шумовую и сигнальнуюен путем фильтрации сигнала н шролосе спектра импульса; сложностья прн узком целевом назначении уст нал шум мы, а такж дпя вшумов Измерение отношеизводптся путам пытелевизионного сипшума и спючюимпульдующим измерением оснтся к рвдиотехническю и обработке информаций измерения отношеющ. смеси сигналов с шумами,радиотехнические систеыделения сигналов изИзвестно устронство контроля отношения с/ш, которое предназначено дпя контроля отношеющ с/ш в каналах связи. В устройстве производится фильтрация сигнала и шума в полосе спектра импулыз, разделение сигала и шума, раздельное определение модулей уровня сигнала н шума и. сравнение получен. ного отношения модуля сигнала к модулю шума с заданным порогом 1.Недостатками устройства являются невозможность измерения отношения с/ш, связанная с целевым назначением устройства толь ко дпя контроля указанного отношешщ; неприспособленность для работы с широким классом радиотехнических сигналов (устрой. ство решает задачу контроля отношения с/ш только при работе с бнполярньм входным ния с/ш в устройстве про. двюпщ из входной. смеси в и шума компонентсов телесигнала с после.их отношения 2,15 ю Недостатками устройства являются невозможность проведения измерения отношения с/ш в радиосистемах с другими, отличными от телевизионной, структурами сигналов, низкая точнс ть результатов измерений, обусловленная иснольэованием в качестве уровня полезного сигнала огибающей синхросигналов, выделяемой пиковым детектором. Цель изобретения - расширение функциональ. ных возможностей устройства.Цель достигается тем, что в устройство для измерения отношения с/ш, содержащее сумматор, линию задержки и детектор шума, выход которого соединен со входом вычислителя отношения с/ш, выход которого является первым выходом устройства, введены три сумматора, блок вычитания, линия задержки, поло совой фильтр, коммутатор и детектор сигнала, первый выход которого соединен со вторым входом вычислителя отношения с/ш, а второй выход является вторым выходом устройства, вход полосового фильтра является входом устройствз, а выход соединен со входом первой линии задержки и первыми входами первого и второго сумматоров, выходы которых соединены со входами .блока вычитания, выход которого соединен со вхо. дом детектора сигнала, выход первой линии задержки соединен со вторыми входами первого и третьего сумматоров непосредственно и через вторую линию задержки - со вторым входом второго сумматора и первым входом третьего сумматора, выход которого непосредственно и через четвертый сумматор соединен со входом коммутатора, выход которого подключен ко входу детектора шума, второй вход четвертого сумматора соединен с выходом первого сумматора.На чертеже изображена структурная схема устройства для измерения отношения с/ш.Устройство содержит полосовой фильтр 1, выход которого через линию 2 задержки соединен со вторым входом третьего сумматора 3, второй линией 4 задержки и первым сумматором 5, второй сумматор 6, выход третьего сумматора 3, подключен к первому входу коммутатора 7 и четвертого суммато. ра 8, второй вход которого подключен к объединенным выходу сумматора 5 и входу блока 9 вычитания, детектор 10 шумов сое. динен с выходом измерителя 11 отношения с/ш, другой вход которого соединен с выходом детектора 12 сигнала.Устройство работает следующим образом, Входной процесс, представляющий собой зддитивную смесь шума и информационного сигнала с различными амплитудными (АМ) или частотными (ЧМ) видами модуляции 883803 4промежуточной или несущей частоты, поступает на полосовой фильтр 1. Полосовойфильтр 1 осуществляет частотную селекциювходного процесса и имеет полосу пропускания, равную удвоенному значению верхнеймодулирующей частоты при АМ или удвоенной девиации частоты при ЧМ. После прохож.дения случайного процесса через такой фильтрего можно считать узкополосным, ибо 1 О где То - период центральной частоты полосы пропускзния фильтра; Ц - ширина полосы пропускания фильтра; Г - верхняя модулирующая частотапри АМ;- центральная частота полосы пропусокания;Ь - девиация частоты при ЧМ,а время корреляции случайного процесса приэтом25 к = 7 У ф То (2) и практически можно принять, что вне интервала Т,корреляция отсутствует.Выходной процесс полосового фильтра 1 можно записать в виде О,ч =А(1)5 и (Мот+9)+ " при амплитудной модуляции и при частотноймодуляции в видезз Оц щ АйпдйьыЬНс+9)+дЮ Ыгде АЖ - закон изменения амплитуды приАМ;до - несущая (промежуточная) частотарадиосигнала4 О9 - начальная фаза гармонического колебания;ЬЫЙ) - закон изменения девиации частотыпри ЧМ;п(т) - реализация шумового напряжения,45 Для измерения отношения с/ш в устройстве производится разделение случайного входного процесса (3) или (4) на сигнальнуюи шумовую компоненты. Выделение шумовойсоставляющей осуществляется в блоках .55 О и 3 при суммировании задержанных относи.тельно друг друга на полпериода промежуточ.ной частоты сигнальной компоненты с шумами. Поскольку при задержке на полпериоданесущей частоты гармонический сигнал полу 55 чает фазой набег в л радиан, изменяющийего знак на противоположный, суммированиезадержанного и неэадержанного процессовприводит к компенсации сигнзльной состав.5 883803 6ляющей и коррелированному сложению шумов,Если учесть (1) и (2), а также то, что шумы задержаны на время1,=-2 т, (5)5где Т - период центральной частоты полосыпропускания полосового фильтра 1,то становится ясным, что присуммировании шумов коэффициент взаимной корреляции можно с оченьмалой погрешностью считать равнымединице. 1 О 5 20 Формула изобретения 30 Вьщеление сигнальной компоненты производится с помощью сумматора 6 и блока 9вычитания. Для этого суммированию в блокеб подвергаются незадержанный сигнал и сиг.нал, задержанный на время, равное периодунесущей частоты Задержанный сигнал получает фазовьй набег в 2 Х радиан, поэтомув выходном процессе сумматора б присутствует удвоенная по амплитуде сигнальнаясоставляющая и сумма коррелированных шу.мовых компонент (коэффициент корреляции,как и в предыдущем случае, можно считатьравным единице с пренебрежимо малой погрешностью). Окончательное выделение удво.енной по амплитуде сигнальной компонентыосуществляется путем вычитания шумов вблоке 9 вычитания. При вьщелении модулированных сигналов необходимо обеспечитьминимзльное искажение закона модулятпги.Очевидно, что такое искажение будет пренебрежимо мало в случае, если минимальныйпериод модулирующего колебания А ( )или Ьсд ( 1) намного больше временизадержки в линиях 2 и 4, т.е если вьшоуняется условие1 и = -5 = Та (6)егде Тщ - минимальный период модулирующейчастоты;Р - верхняя частота спектра модулиру.ющего напряжения,Условие (6) одновременно является и условием выбора промежуточной частоты дпянеискаженной передачи модулирующего напря.жения, поэтому в радиотехнических системахвыполняется всегда,При измерении отношения с/ш частотномодулированных сигналов (4) точность работы устройства нарушается, что связано сотличием мгновенного значения частоты сигнала от центральной частоты полосы пропуска.ния фильтра 1. При этом сигнальная компо.пента процесса в линиях 2 и 4 задержкиполучает фазовые набеги, равные д ТДЯ радиан. Знак и величина дополнительного набега ДЕ зависит От знака и величины девиации частоты. Отметим, что при рассмотрении прохождения случайных процессов (3) и (4) черезустройство, никакие ограничения на вид первичной модуляции Ь ( 1 ) и Ь( 1) ненакладывались, поэтому данными видамимодуляции могут быть ВИМ, КИМ, АИМ,ЧИМ и другие,Предлагаемое устройство для измерения отношения с/ш позволяет производить измере. ние указанного отношения при приеме как амплитудно, так и частотно-модулированных сигналов с различными видами первичной модуляции (ВИМ, КИМ, АИМ и др.), Совместно с измерением отношения с/ш устройство производит выделение информационногосигнала на фоне шумов, имеет повышенную чувствительность за счет выделения удвоенных по амплитуде полезного сигнала и шумов,Предлагаемое устройство имеет высокуюточность измерения отношения с/ш, получае.мую качественно новым способом разделениявходного процесса на шумовую и сигнальную,компоненты, исключающим искажение какшумов, так и сигналов. Устройство для измерения отношения сиг.нал/шум, содержащее сумматор, линию задержки и детектор шума, выход которого соединен со входом вычислителя отношениясигнал/шум, выход которого является первымвыходом устройства, .о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, введены три сум.40 матора, блок вычитания, линия задержки,полосовой фильтр, коммутатор и детекторсигнала, первый выход коорОГО соединенсо вторым входом вычислителя отношениясигнал/шум, а второй выход является вторым 45 Выходом устройстВа, ВхОд полосОВОГО фильтра является входом устройства, а выход сое.динен со входом первой линии задержкии первыми входами первого и второгосумматоров, выходы которых соединены со 50входами блока вычитания, выход второгосоединен со входом детектора сигнала, выход,первой линии задержки соединен со вторымивходами первого и третьего сумматоров непосредственно и через вторую линию задерж.ки - со вторым входом второго сумматора 55и первым входом третьего сумматора, выходкоторого непосредственно и через четвертый сумматор соединеп со входом коммутатора, выход которого подключен ко входу детек883803 81, Авторское свидетельство СССР йф Зб 4113,кл. Н 04 В 1/10, 1974.2. Авторское свидетельство СССР Яф 393081,кл. Н 04 й 7/02, 1974 оставитель Л. ехред О. Леге Редактор О. Половк Тираж 735 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб. Проектная, 4 ша 7тора шума, второй вход четвертого сумматора соединен с выходом первого сумматора.Источники информации,принятые во внимание при зкспертизе Корректор М. ШарошиПодписное