Устройство для измерения отношения сигналшум

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) 111) А 1 С 01 К 29 СТВУ Немцев, енко и В.И. Дей ре ндетельство СС 9/26, 1975, ельство СССР 29/26, 1982 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ/ШУМ, содержащеесмеситель, сигнальный вход которогоподключен к входной клемме устройства, опорный вход - к частотно-модулированному гетеродину, а выход - кполосовому фильтру, накапливающий измеритель мгновенной мощности, первыйвычитающий элемент, логарифмическийпреобразователь, выход которого через первый блок выборки и храненияподключен к первому входу, а черезвторой блок выборки и хранения - квторому входу второго вычитающегоэлемента, выход которого подключен к регистрирующему блоку, блок управления, выходы которого подключены куправляющим входам частотно-модулированного гетеродина, накапливающегоизмерителя мгновенной мощности, и певого и второго блоков выборки и хранения, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности измерения, в него введены третий и четвертый блоки выборки и хранения икоммутатор, первый вход которого подключен к выходу первого вычитающегоэлемента, второй вход - к выходутретьего блока выборки и хранения,а выход - к входу логарифмическогопреобразователя, выход полосовогофильтра подключен к накапливающемуизмерителю мгновенной мощности, выходкоторого через третий блок выборки ихранения подключен к первому входупервого вычитающего элемента, а через четвертый блок выборки и хранения - к второму входу первого вычитающего элемента, при этом соответствующие дополнительные выводы блокауправления подключены к управляющимвходам коммутатора и третьего и четвертого блоков выборки и хранения.Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для измерения отношения сигнал/шум аддитивной смеси сигнала и шума и в системах радиосвязи, 5Известно устройство для измерения отношения сигнал/шум, содержащее ,два ключа, каждый своим выходом соединенный с входом соответствующего накапливающего измерителя мгновенной 1 О мощности, выходы которых соединены с соответствующим интегрирующим входами вычитающего элемента, выходом соединенного с входом порогового элемента. Выход порогового элемента соединен с 15 Одним из входов двух элементов НЕ, второй вход первого элемента НЕ соединен с выходом Опорного сигнала приемника непосредственно и через Формирователь строба шума - с вторым 2 О входом второго элемента НЕ. Выходы элементов ИЕ подключены к соответствующим управляюащм входам ключей. Сигнальный выход приемника соединен с входом обоих ключей, Инвертирующий 25 вход вычитающего элемента через логариФмический преобразователь соединн с инвертирующип входом второго вычитающего элемента, неинвертирующий вход которого соединен с выходом ЗО блока ввода констант, выход второго вьпитающего элемента подключен к входу регистрирующего прибора Я .Недостаток этого устройства. - невозможность измерения отношения сигнал,/шум при сигналах непрерывной и импульсной структуры с априорно неизвестными значениями входной мощОсти,Наиболее близким по технической 4 Осущи-сти к предлагаемому являетсяустройство для измерения отношениясигнал-шум,содержащее последовательно соединенные смеситель, к управляющему входу которого подключен частотно:.модулированный гетеродин, по"лосовой Филь 7 р первьй ключ первьжнакапливаюпрй измеритель мощности,первый вычитающий элемент, второйкгпоч, логариФмический преобразователь и первый блок выборки-хранения,выход которого подключен к первомувходу второговычитающего элемента,второй вход которого подключен к выходу логариФмического преобразовате-ля, а выход " к регистрирующему блоку, причем выход полосового Фильтрачерез .последовательно соединенные третий ключ, второй накапливающийизмеритель мощности и четвертый ключподключен к выходу первого вычитающего элемента, второй вход которогоподключен к выходу второго накапливающего измерителя мощности, при этомвыходы блока управления подключенык соответствующим управляющим входамчастотно-модулированного гетеродина,первого, второго, третьего и четвер"того ключей, первого и второго накапливающего измерителей мощности, первого и второго блоков выборки и хранения 2 .Недостатком этого устройства является то, что измерение мощности аддитивной смеси с шумом производитсяодним накапливающим измерителем мгновенной мощности,а измерение мощностишума - другим. В связи с этим возникают погрешности измерений,Целью изобретения является повьппение точности измерения отнсшениясигнал/шум при априорно неизвестныхзначениях мощности непрерывных и импульсных сигналов,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для измеренияОтношения сигнал/шум, содержащеесмеситель, сигнальный вход которогоподключен к вхоцной клемме устрсйстопрный вход - к частотно-модулированному гетеродину, а выход - кполосовому Фильтру накапливаюгий измеритель мгновенной мощности, первыйвычитающий элемент, логариФмическийпреобразователь, выход которого черезпервый блок выборки и хранения подключен кпервому входу, а через второй блок вь;борки и хранения - к второму входу второго вычитающегс элемента, выход которого подключен крегистрирующему б.жу, блок управления, выходы которого подключены куправляющим входам частотно-модулированного гетеродина накапливающегоизмерителя мгновенной мощности ипервого и второго блоков выборки ихранения, введены третий и четвертыйблоки выборки и хранения и ком; утатор, первый вход которого подключенк выходу первого вычитающего элемента, второй вход - к выходу третьегоблока выборки и хранения, а выход -к входу логариФмического преобразователя, выход полосового Фильтра подключен к накапливающему измерителюмгновенной мощности, выход которогочерез третий блок выборки и храненияподключен к первому входу первоговычитающего элемента, а через четвертый блок выборки и хранения - квторому входу первого вычитающегоэлемента, при этом соответствующиедополнительные выводы блока управления подключены к управляющим входамкоммутатора и третьего и четвертогоблоков выборки и хранения. 10На чертеже представлена блоксхема устройства.Устройство содержит смесительсигнальным входом подключенный ковходной клемме устройства, опорнымвходом - к выходу частотно-модулированного гетеродина 2, а выходом -к нолосовому фильтру 3, Выход фильтра3 подключен к сигнальному входу на"капливающего измерителя ч мгновенноймощности, выход которого соединен свходами блоков 5 и 6 выборки 4 хранения, Выход блока 5 подключен к инвертирующему входу вычитающего элемента 7 и к второму сигнальному входу коммутатора 8, первьй сигнальныйвход которого подключен к выходу эле"мента 7, а неинвертирующий вход элемента 7 соединен с выходом блока 6.Выход коммутатора 8 годключен через 3 Ологарифмический преобразователь 9 квходам блоков 10 и 11 выборки и хранения, выходы которых соответственноподключены к неинвертирующему и чнвертирующему входу вычитающего элемента ,1, выходом подключенного к регистрирлщему блоку 13, К входу частотномодулируемого гетеродина 2 управляющим входам измерителя 4, блокам 5,б, 10 и 11 выборки и хранения, комму-,татору 8 подключены выходы блока 14управления,Смеситель 1 и гетеродин 2 предназначены для трансформации спектравходного сигнала с шумом в областьчастот пропускания полосового фильт"ра 3. Первый выход блока 14 управления служит для подачи модупирующегосигнала на гетеродин 2, который обеспечивает отстройку принимаемого сиг бнала с шумом за полосу прозрачносгиполосового фильтра 3Накапливающий измеритель 4 мощности предназначен для синхронногоизмерения напряжения, равного уровнюмощности сигнала и шума (Р + Р), атакже напряжения, равного уровню мощности шума Рщ в случае отстройки частоты принимаемой смеси сигнала ишума за полосу прозрачности полосового фильтра 3,Блок 5 выборки и хранения предназначен для выборки и хранения величины напряжения, равного уровнюмощности шума Р , а блок б выборкии хранения - для выборки и хранениявеличины напряжения, равного уровнюмощности сигнала и шума (Рс+ Ры),Коммутатор 8 предназначен дляпоследовательного пропускания черезлогарифмический преобразователь 9напряжений, равных уровню мощностисигнала Рс и шума РБлоки 1 О и 11 выборки и храненияпредназначены для выборк. и .ранения величины напряжения, равногоуровню мощности сигнала в логарифмическом масштабе (1 я Р. ) и шума влогарифмическом масштабе (18 Рц ).Предлагаемое устройство работаетследующим образом,Блок 14 управления на первомвыходе формирует сигнал, которьй модулирует сигнал гетеродина 2. В результате на выходе полосового фильтра 3 образуется сигнал, у которогоуровню Рс + Ры соответствует сигналв смеси с шумом, а уровню Ры - шум.Управляющий сигнал с второго выходаблока 14 управления поступает на управляющтп вход измерителя 4. Измеритель 4 интегрирует синхронно мошности сигнала в смеси с шумом Р+ Р ишума Р, в соответствующие моментывремени. Блок 5 выборки и храненияпроизводит выборку и хранение величины напряжения, соотгетствующего уровню мощности шума Р , а блок 6 выборкии хранения - уровню мощности сигналаи дтма Рс + Рц,Напряжение на выходе вычитающегоэлемента 7 равно разности (Рс + Ры)-Рд,.т,е. его уровень соответствует мощности сигнала Р . Сигналы с выходоь"вычитающего элемента 7 и блок 5 выборки и хранения, соответствующиемощности сигнала Р и мощности шумаР , последовательно пропускаются.через коммутатор 8, логарифмическийпреобразователь 9 на входы блоков10 и 11 выборки и хранения. Блок 10выборки и хранения производит выборкуи хранение величины напряжения, соответствующего уровню мощности сигналав логарифмическом масштабе 1 ц Рс,Блок 11 выборки и хранения проЗаказ одписное П "Патентф, г. Ужгород, ул, Проектна илиал 35 Тираж 748 ПВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4