Способ измерения отношения сигналшум

щих в суммарный интервал времени измерения.На. Фиг.1 приведены временные диаграммы, поясняющие формирования частично перекрывающихся временных интервалов внутри суммарного интервала измерения среднего значения периода входного сигнала; на фиг.2 - блок-схема одного из вариантов устройства для реализации способа..Устройство содержит усилитель- Формирователь 1, к Выходу которого подключен формирователь 2 временных интервалов, к второму входу которого подключен генератор 3 эталонной частоты, а к выходу - первые входы первого 4 и второго 5. элементов И, к выхоцам которых соответственно подключены счетчик 6 периодов входного сигнала и счетчик 7 периодов сигнала эталонной частоты, к выходам которых подключены соответственно первый 8 и второй 9 буферные регистры. При этом второй выход формирователя 2 25 временных интервалов через элемент 10 задержки подключен к запоминающему блоку 11, к второму и третьему входу которого подключены выходы буферных регистров 8 и 9, а к выходу блока 11 подключен цифровой вычислитель 12, к выходу которого подключен индикаторный блок 13.Сущность способа состоит в формировании внутри суммарного интервала измерения ряда частично перекрывающихся внутренних временных интервалов, в каждом из которых измеряют относительчое отклонение периода входного сигнала от среднего значения, вызванное шумом, что позволяет определить относительное среднеквадратическое отклонение периода входного сигнала, связанное с отношением сигнал/шум обратно-пропорциональной 45 зависимостью. При реализации способа для формирования отсчетов числа периодов входного сигнала его предварительно усиливают и ограничивают по уровню с целью формирования последовательности импульсов, в которой информация об отношении сигнал/шум содержится в отклонении длительности периодов от среднего значения, Получение наиболее вероятного значения отношения сигнал/шум возможно, если отсчеты отклонения периода входного сигнала от среднего значения некорреллированы. Для этого сдвигают окон 7 (и, - и; )1- 1о(пы- и) т=т- период эталонной частоты; где И,И ; - число периодов сигналаэталонной частоты в 1-и временном интервале чание каждого временного интервала вданной группе относительно окончанияпредыдущего интервала на отрезок времени, превышающий ожидаемый радиускорреляции шума.Формирование перекрывающихся временных интервалов производят следующим образом,Формируют две равночисленные груп"пы равномерно нарастающих временныхинтервалов, имеющих общее начало,совпадающее с началом суммарного интервала измерения. Окончание каждого .временного интервала в данной группесдвигают относительно окончания предыдущего интервала на равные отрезкивремени (с точностью до периода вход"ного сигнала), содержащее целое число периодов входного сигнала. Длительность последнего временного интервала в первой группе делают равной, примерно трети длительностисуммарного интервала измерения. Длительность первого временного интервала во второй группе делают равной,примерно, двум третим длительностисуммарного интервала измерения, Число нарастающих временных интерваловв каждой группе не должно превышатьчисла периодов входного сигнала, укладывающихся в последнем, самом длительном временном интервале первойгруппы.При этом последний временнойинтервал во второй группе окажетсясовпадающим по длительности с суммарным интервалом времени.В процессе формирования нарастаю-.щих временных интервалов подсчитывают число периодов входного сигналаи число периодов сигнала эталоннойчастоты в моменты времени, совпадающие с окончаниями Формируемых времен"ных интервалов. По мере полученияотсчетов их заносят в память, а после получения последнего отсчета определяют среднее значение периодавходного сигнала Т в суммарноминтервале измеренияв первой и во второйгруппе соответственно; и, ,и , - число периодов входного сигнала в -м временном интервале в первой и во второй группе соответственно; - число отсчетов в каждойгруппе.По результатам запомненных отсчетов числа периодов сигнала эталонной частоты и с учетом измеренного среднего значения периода входного сигнала формируют отсчеты относительного отклонения периода входного сигнала от среднего значения Л, в интервалах времени, лежащих между окончаниями временных интервалов, имеющих одинаковый порядковый номер в первой и во второй группе. Дли" тельность каждого такого интервала составляет Т а (1 ; 11 ; ) эМз- И ( Р= Т - - - =- ТКВ заключение определяют относительное среднеквадратическое отклонение периода входного сигнала 6 и отношение сигнал/шум п:а,.Р КТаким образом, отношение сигнал/ шум определяется практически одновре менно с изменением периода входного сигнала, т.е, статистическая обработка входного сигнала производится в одном измерительном цикле с измерением периода входного сигнала.Устройство для осуществления способа работает следующим образом.Исследуемый сигнал поступает на вход усилителя-формирователя 1, преобразующего его в последовательность прямоугольных импульсов (фиг.1.1), выходной сигнал усилителя 1 поступает на вход формирователя 2 временныхформула изобре и я ия сигнал/ Способ измерения отноше в смеси периодического умом, основанный на опр.ш игнала еленин интервалов, на второ вход которогопоступает выходной сигнал генератора3 эталонной частоты (фиг.1,2). Формирователь 2 вырабатывает на своем5,выходе А импульс суммарного интервала измерения, синхронизированныйв начале и в конце с одноименными,например, положительными фронтамисигнала усилителя 1. Этот импульспеступает в виде разрешающего сигнала на первые входы обоих элементов И 4 и 5, На вторые входы элементов И поступают сигналы с выходовусилителя 1 и генератора 3, которыепо разрешающему сигналу попадают навходы счетчиков 6 и 7 соответствен-,но. Счетчик 6 подсчитывает числопериодов входного сигнала, а счетчик 7 - число периодов сигнала эталонной частоты в течение всего суммарного интервала измерения. Выходысчетчиков 6 и 7 подключены к разрядным входам буферных регистров 825 и 9. На входы записей регистров поступает сигнал записи с выхода Бформирователя 2. Этот сигнал, вырабатываемый через равные промежуткивремени, синхронизирован с одноименЗО ными (например, положительными) фронтами импульсов входного сигнала(фиг.1.4). Он определяет окончаниекаждого иэ нарастающих внутреннихвременных интервалов (фиг. 1.5-10).Занесенные в буферные регистры значения отсчетов переписываются в запоминающий блок 11 по команде, поступающей с элемента 10 задержки, предотвращающего совпадение моментов4 О записи кодов отсчетов в запоминающийблок 11,с моментами переключения буферных регистровВ вычислителе 12 производитсявычисление разностей полученных от 45 счетов (Б, - И), характеризующихдлительность частично перекрывающихся временных интервалов (фиг. 1.1113), а также определяется среднеезначение периода входного сигнала5 О Ти вычисляется искомое отношениесигнал/шум. Полученное значение отношения сигнал/шум поступает в индикаторный блок 13.:йв обратного значения относительногосреднего квадратического отклоненияряда отсчетов периода входного сиг"нала, при котором разбивают суммарный интервал времени измерения на отдельные внутренние временные интервалы, производят отсчеты числа периодов входного сигнала и числа периодов сигнала эталонной частоты, укладывающихся в пределах каждого внутреннего временного интервала, измеряют среднее значение периода входного сигнала за суммарный интервалвремени измерения, о т л и ч а ю - 15щ и й с я тем,что, с целью сокращения времени измерения, формируютвнутри суммарного интервала измерения дне равночисленные группы равномерно нарастающих по длительности 20временных интервалов, имеющих общееначало, совпадающее с началом суммарного интервала измерения, и содержащих целое число периодов входного сигнала, запоминают полученные отсчеты числа периодов входного сигнала и числа периодов сигнала эталонной частоты и Формируют отсчеты относительного отклонения периода входного сигнала от среднего значения в З 0отрезках времени, лежащих между окончаниями временных интервалов, имеющиходинаковый порядковый номер в первойи во второй группах, а отношение сигнал/шум 11 определяют по Формулам.,(иц- п,),относительное среднеквадратическое отклонение периода входногосигнала;длительность периодасигнала эталонной час" 1 ф 11 тоты;среднее значение периода входного сигнала, измеренное за суммарный интервал времени измерения 1отсчеты числа периодов сигнала эталонной частоты в 1-м временном интервале в первой и второй группах соответственно;отсчеты числа периодов входного сигнала в -м временном интервале, лежащем между окончаниями временных интервалов, имеющих одинаковый порядковый номер в первой и во второй группах соответственно 1отсчеты относительного отклонения периода входного сигнала от среднего значения в х-м временном интервале;число отсчетов в каждой группе.14745 б 4 Те Иу13 Составитель Н.МихалевТехред Л.Сердюкова Корректор С.Черни Редак Рогу оизводственно в издательск комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина,1 аказ 1888/42 НИИПИ Государъф Тираж 711 Подписноеенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5