Устройство для определения отношения сигналшум сигналов с фазовой модуляцией

иная функция порядка, случайной ве по закону (2 м образом 1О.чальный моме Первый на ве 55 ш, = б" чг 2 (1 гб"Е 2 4 Р Е 2 Е 22 б 1(4 у )1 12870Изобретение относится к радиотех. - нике и может быть использовано в радиоприемных устройствах, предназначенных для приема различных по шири- не спектра сигналов с фазовой модуляцией и определения отношения сигнал-шум в полосе канального фильтра радиоприемных устройств, например, для оценки возможного качества последующей демодуляции. 10Цель изобретения - расширение полосы рабочих частот.На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для определения отношения сигнал-шум; на фиг.2 - функциональная схема блока синхронизации; на фиг.3 - график зависимости пР /П от отношения С/Ш после детектора, на фиг.4 - диаграмма работы блока синхронизации.20Устройство для определения отношения сигнал-шум содержит последовательно соединенные полосовой фильтр 1, вход которого является входом 25 устройства, детектор 2 сигнала, ана- . лого-цифровой преобразователь З,первый коммутатор 4, сумматор 5, первый . квадратор б, выход которого соединен с первым входом блока 7 вычитания, к 30 выходу АЦП 3 подключены также последовательно соединенные второй коммутатор 8, второй квадратор 9, умножитель 10, выход которого соединен со вторым входом блока 7 вычитания.Выход блока 7 вычитания через делитель 11 и вычислитель 12 отношения сигнал-шум, подключен к индикатору 13, К управляющему, входу АЦП 3 подключен первый выход блока 14 синхронизации, щ 0 второй выход которого подключен ко входам управления первого коммутатора 4, сумматора 5, первого квадратора б, блока 7 вычитания, третий ко второму входу управления АЦП 3 и вхо ду управления второго квадратора 9, а четвертый - ко входам управления второго коммутатора 8, делителя 11 .и вычислителя 12 отношения сигнал- шуме 5АЦП 3 содержит последовательно соединенные блок 15 выборки и хранения, вход которого является входом аналого-цифрового преобразователя 3, преобразователь 16 напряжение-частота, третий коммутатор 17, выход которого является выходом АЦП 3.Одна из возможных схем блока синхронизации 14 (фиг,2) содержит пос 48 гледовательно соединенные генератор 18, счетчик 19 до Я, триггер 20, ин" вертирующий и неинвертирующий выходы которого являются соответственно вторым и четвертым выходами блока 14 синхронизации. Выход генератора 18 соединен со входом формирователя 21 и является первым выходом, а выход формирователя 21 - третьим выходом блока синхронизации 14.Вычислитель 12 отношения сигналшум обычный дешифратор или преобразователь одного кода в другой и может быть выполнен на основе постоянных запоминающих устройств.Измерение отношения сигнал-шум с помощью устройства основано на использовании статистических свойств смеси узкополосного шума х(й) = А совпис)о + О 3 и сигнала ЗИ) = Е сов Ц 1, суммарное колебание которой можно представить в виде ц(Е) = Я(с) + х(1) = Е совс.Ъ, + +А(1) сов с 4,С + Э(й) Ц созслЗ С + +, (1) где 0(Е) = Е+А 2 (С)+2 ЕАЙ) сов 6 (С),А вп 9 И) Плотность вероятности огибколебания (1) распределена пощенному закону Релея где 1, - модифициров Бесселя 0-г Начальные моменты чины, распределенной определяются следующи) + ц 1 (ц/2) ехр (-ц/2) 15 огибающая. Частота импульсов на выходе АЦП 3 прямо пропорциональна величине огибающей в момент взятия выборки блоком 15, управляемого импульсами с первого выхода блока 14 син хронизации и следующих с частотой1/Ссвх Коммутатор 17 открывается навремя Ти 1 с частотой 1/йсв и пропускает на выход АЦП 3 количество импульсов, соответствующее величинеогибающей в момент выборки. Измерение отношения сигнал-шум проходит задва цикла, Во время первого цикла на)Ъходится величина (х;)г следующим1 щ 130 образом. Коммутатор 4 открывается импульсами длительностью Я С в, посту- ..пающими со второго выхода бгока 14синхронизации. По передним фронтамэтих импульсов сбрасывается в ,"0" 35 сумматор 5 и первый квадратор 6. Завремя первого цикла в сумматоре 5.формируется сумма М пачек импульсовс выхода АЦП 3, По задним фронтам управляющих импульсов, поступающих со 40 второго выхода блока 14 синхронизации, закрывается первый коммутатор,4 и начинается работа первого квадратора 6. Импульсы с выхода первогоквадратора 6 записываются на вход вы читания блока 7 вычитания, выполненного, например, в виде реверсивногосчетчика, а также в делитель 11,и . их, х - ( х,) 1 1 11 (5) х,11 ш" н(х;)г щ 1 хг 50 Упрощения, допущенные при преобразовании (6), вносят погрешность Я(Б)т.е, 0,27 при Б 500.Устройство работает следующим об разом.После селекции в полосовом фильтре 1 сигнал поступает на линейный детектор 2 сигнала, где выделяется его+ с 1 (ц/2) ехр (-О/2),где О = Ег /262 - отношение сигналшум; 11 - модифицированнаяфункция Бесселя1-го порядка.ш, С(1+Ч) 1. И/2) + 11(Ч Р 4 ЧГ - И+я 3 - (1+Ч) 1.И/2 Зависимость шг/О от О показана на фиг.3, она рассчитана на ЭВМ,функ-. ции Бесселя представлены рядом,Таким образом, находя ш и Р огибающей смеси сигнала с шумом, можно найти ц. Этот принцип реализован в устройстве, где отношение шг /Р находится после линейного детектора, да- лее найденному значению ставятся в соответствие запомненные с заданной точностью значения кривой по формуле (4).Оценки среднего значения ш и дисперсии Э при Н измерениях находятся так где х (х = 1,2,0) - значения И отсчетов огибающей процесса (1). С учетом (5) оценку левой части выражения (4) можно представить Дисперсия случайной величины,распределенной по закону (1), определяется следующим Образом Найдем отношение шг /П, которое. ГЯпосле сокращения на - 6 зависитТОЛЬКО ОТ Я Ф.Во время второго цикла второй коммутатор 8 открывается импуЛьсами, поступающими с четвертого выхода блока 14, на время, также равное Бг.свх Количество импульсов в ка)кцой пачке возводится в квадрат во втором квадраторе 9 и умножается на Б в умножителе 10. Далее зти импульсы поступают на вход блока вычитания 7, который представляет собой вход суммирования упомянутого реверсивного5 128704 счетчика. По передним фронтам импуль-, сов, поступающих с четвертого выхода блока 14, сбрасывается в "0" блок 7 вычитания и делитель 11, а по задним - вычислитель 12 отношения сигнал-шум, и начинает работу делитель 11, на второй вход которого поступан иет разность а . х, - (х,)з сфе 1 11 Ю- блока 7 вычитания. Делитель 11 в течение следующего цикла формирует численное значение отношения (б),поступающее затем на вычислитель 12 отношения сигнал-шум, который ставит в соответствие найденному отношению (б) наиболее близкое ему с заданной точностью значение кривой (4), и выдает на индикатор 13 соответствующее значение отношения сигнал-шумеБлок 14 синхронизации работает следующим20 образом, С выхода генератора 18 снимаются тактовые импульсы, следующие с частотой 1/Т;, счетчик 19 отсчитывает И импульсов и перебрасывает триггер 20, прямой выход которого является вторым выходом блока 14 синхронизации, а инвертирующий выход является четвертым выходом блока 14 синхронизации. По переднемуфронту тактового импульса срабатывает формирователь 21, выдающий на выход 3 блока 14 импульсы длительностью й, . 8 6полосы рабочих частот, в него введены первый квадратор, делитель, блоксинхронизации и индикатор, а такжепоследовательно соединенные аналогоцифровой преобразователь, второй коммутатор, второй квадратор и умножитель, при этом выход умножителя через второй вход блока вычитания под"ключен к второму входу делителя,выход полосового фильтра через детектор сигнала подключен к первому входуаналого-цифрового преобразователя,выход которого через последовательносоединенные первый коммутатор и сумматор подключен к входу первого квадратора, выход которого подключен кпервому входу блока вычитания и кпервому входу делителя, выход которого через вычислитель отношения сигнал/шум подключен к входу индикатора,причем выходы блока синхронизацииподключены: первый - к первому уп"равляющему входу аналого-цифровогопреобразователя, второй - к входамуправления первого коммутатора, сумматора, первого квадратора и блокавычитания, третий - к второму входууправления аналого-цифрового преобразователя и входу управления второгоквадратора, а четвертый - к входамуправления второго коммутатора, делителя и вычислителя отношения сигнал/шум.Формула из обре те ния Устройство для определения отношения сигнал-шум сигналов с фазовой модуляцией, содержащее полосовой фильтр, вход которого является входом устройства, детектор сигнала, а также первый коммутатор, сумматор, блок вычитания и вычислитель отношения сигнал/шум, о т л и ч а ю щ е, е с я тем, что, с целью расширения 2. Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что аналогоцифровой преобразователь выполнен ввиде последовательно соединенных блока выборки и хранения, преобразователя напряжение-частота и третьегокоммутатора, при этом первый и второй входы управления аналого-цифрового преобразователя являются соответственно входом синхронизации блокавыборки-хранения и входом управлениякоммутатором,11287048 20 Ю И Составитель Н. МихалевТехред М.Ходаиич Йоррек Редактор И; СегляникЗаказ 7710/47 Решетник В 1303 олиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4,роиэводственн тгР Тираа 730 Государств делам изобр Москва, ЖПодписноеого комитета СССРиий и открытий.Раушская наб., д.