Измеритель коэффициента шума

ОЮЗ СОВЕТСКИ ОЦИАЛИСТИЧ ЕСКРЕСПУБЛИК 9) (11)( 54 ) ИЭМЕР ( 57) Иэобр зовано для шума при к тояния рад Цель изобр ти измерен яния нелин теристики тем перехо ний к фазо синхронизи ИТЕЛЬ КОЭФФИЦИЕНТА ШУМА етение может быть испольиэмерения коэффициента онтроле технического сосиотехнических систем.етения - повышение точносия эа счет устранения влиейности амплитудной харакюл. У 43 С.А.Кривенмеряемого приемника о эксплуатист 23. СУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ1524014 51015 пульсов, через модулятор 3 вклнидетгенератор 4 шума. На вход приемника5 поступает аддитивндя смесь шума сгенератора 4 и сигнал с генератора8. Выходной сигнал контролируемогоприемника 5 усиливается усилителем6 промежуточной частоты и через компаратор 22 синхронизирует работудинамического Р-триггерд 20. С помощью последовательно соединенных счетчика 9, регистра 10, постоянных запоминающих блоков 11,15, накапливающего сумматора 12, квадратора 13 исумматора 14, а также последовдтельно соединенных постоянного запоминающего блока 16, накапливающего Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для измерения коэффициента шума при контроле технического состояния радиотех нических систем. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет устранения влияния нелинейности дмплитудной характеристики измеряемого 30 приемника путем перехода от амплитудных измерений к Фаэовым,На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства.Измеритель коэффициента шума содержит последовательно соединенные генератор 1 импульсов, блок 2 управ- ,1 О ления, модулятор 3, генератор 4 шума, измеряемый приемник 5 и усилитель 6 промежуточной частоты, измеритель 7 отношения, вход синхронизации которого соединен с вторым выходом блока 2 управления, генератор 8, последовательно соединенные счетчик 9, регистр 10, первый постоянный запоминающий блок 11, первый накапливающий сумматор 2, первый квддратор 13, сумматор 14 и постоянный запоминающий блок 15, последовательно соединенные третий постоянный здпоминащпий блок 16, второй ндкапливдюпий сумматор 17 и второй квддратор 18,55 последовательно соединенные делител 19 частоты, первый динамическии Р- триггер 20 и второй динамический Р- триггер 21, комиардтор 22, выход сумматора 17 и квддрдтора 18, выходкоторого подключен к второму входусуммдтора 14, вырабатывается сигнал,пропорциональный дисперсии фазы входо о воздействия как смеси сигнала сшумом в первом такте, так и одногосигнала во втором такте. Отношениесигнал/шум вычисляется измерителем 7отношения, Привязка Фронтов и срезов последовательности импульсов свыхода компаратора 22 к срезам тактовых импульсов генератора 1 имгульсов осуществляется динамическимиР-триггерами 20,21 и делителем 19частоты, Привязка исключает влияниепереходных процессов. 2 ил. усилителя 6 через комиаратор 22 подклнче к входу синхронизации первогоР-триггера 20, вход счетчика 9 объедиен с входом делителя 19 чдстоты,входом синхронизации второго Р-триггера 21 и подключен к выходу генераторд 1 импульсов, выход второго Ртриггера 21 подключен к объединеннымвходу синхронизации регисз ра 10, входу сихрониэации первого накапливающего сумматора 12 и гходу синхр низдции второго накапливающего сумматора 17, вход третьего гостоянгоздпомицднкего блока 16 подключен квыходу регистра 10, выход генератора8 подключен к входу измеряемого приемника 5, выход второго постоянного запоминающего блока 5 подключенк ходу измерителя 7 отношения, выход второго квадратора 18 подключенк второму входу сумматора 14,И змеритель работает следующим образом.С приходом перого импульса от генератора 1 тактовых импульсов чдстотой(фиг. 2 ) блок 2 управления выдает в модулятор 3 потенциал (фиг, 2 6), ключающий генератор 4 шума. На вход измеряемого приемника 5 поступает дддитивцдя смесь синусоидальцых сигналов геераторо 8 и 4, ца которую накладываются собственные шумы приемника 5. Выходной сигнал последнего усиливается усилителем ромежуточной частотьЪ имен щим полосу проиускдция шириной 2.14части функции ехр(21 К/2 ) соответственно. Аргумент = 2 Кл/2 является оценкой текущей фазы выходного сигнала усилителя 6. В первом накапливающем сумматоре 12 накапли 2. я 1 п с( части комплексного выходного эффекта.Привязка фронтов и срезов выходной последовательности импульсов Р- триггера 21 (фиг. 2 е) к срезам тактовых импульсов генератора 1 исключает запись информации в регистр 10 и накапливающие сумматоры 12 и 7 во нремя переходных процессов в счетчике 9 и постоянных запоминающих блоков 11 и 16 соответственно.Ошибка н оценке ц, вызванная дискретностью счетчика 9, может быть сделана сколь угодно малой путем увеличения частоты Гт тактовых импульсов генератора 1.Сумматор 14 Формирует значение выходного эффекта У = У с + У э, свя"2 1эанное с дисперсией фазы В выходного сигнала делителя 6 следующим выра" жением Р 8 = 2(1 - У/11), Значение Р соответствующее полученному на выходе сумматора 14 значению У, считывается иэ блока 15. Квадраторы 13 и 18 выполнены из ПЗУ, из которых по адресам У , У считываются эначес 5ния с и э Выражение для дисперсии Э "зашиа тое в блок 15, получено следующим образом. где У = 1 соя(-) я 1 п Ч, я 1 п , = соя л исоя с соя , -и". соя ,так как 5 15240ФИэ выходного сигнала усилителя 6частотой2 Г с помощью компараитора 22 формируются прямоугольныеимпульсы напряжения стандартногоуровня (Фиг. 2 1). Фронты и срезы5сформированных импульсов совпадают с нулями выходного сигнала усилителя 6 промежуточной частоты, те.с моментами перехода этого сигналачерез нулевое значение,Выходная последовательность импульсов компаратора 22 (фиг. 2 с)синхронизирует работу динамического0-триггера 20, 15На 0-вход триггера 20 с выходаделителя 19 частоты с коэффициентомделения К = ТГ поступают прямоугольные импульсы длительностью Г 7 (Я-Р)и с периодом повторения Т Ъ 220фиг. 2 й) что гарантирует попадание в пределы каждого такого импульса и в интервал между любыми двумятакими импульсами хотя бы по одномусрезу импульсов компаратора 22На 25выходе Р-триггера 20 формируетсяпоследовательность прямоугольных импульсов (Фиг. 2, фронты и срезыкоторых совпадают со срезами импульсов компаратора 22, а количество -совпадает с заданным количеством 11импульсов на выходе делителя 19 частоты. Эти импульсы поступают наР-вход второго Р-триггера 21, синхронизируемого импульсами генератора 1. Каждый импульс на выходе вто"рого Э-триггера 21 (Фиг. 2 е) отличаются от соответствующего входногоимпульса (Фиг. 2) смещением фронта и среза на небольшую величину, не40превышающую периода повторения тактовых импульсов генератора 1, Причемустанавливают Г " 2 1Ги , гдечичфЙ - разрядность счетчика 9, Каждыйи-й импульс В-триггера 21 (и = 1,2 И,) осуществляет своим Фронтом45запись в регистр 10 состояния К 1счетчика 9.Последовательность чисел К явиляется адресами, по которым иэ постоянных запоминающих блоков 11 и 1650считывается действительная и мнимая нается действительная Ус =соя,с ллэ а во втором накапливающем сумматоре(, - последовательность отсчетов Фазы, имеющая нулевое среднее значение; среднее значение последо" ср вательности отсчетов фазы .+ ваап)= Е соя2 о 5ДР ь: Используя известную апроксимацию т соя у и 1 - 0,5 р , при ц (1 полую чают У= ,Е соя Цо=(1-0,5,) п=1 Ь.Н Б - 0,5;. и , . Так как дисперсияифазы В = 7 1 /И, то выражение для 0, Ь.У , после подстановки, приобретает следующий вид: У= И - 0,5511 Поэтому Л = 2(Б - Уц )/И = 2(1 - у" /в) .Значение дисперсии фазы Э, соответствующее включенному генератору 4 шума записывается в измеритель 7 отношения по импульсу (фиг. 2 х), выдаваемому блоком 2 управления с приходом Р-го тактового импульса от генератора 1 импульсов, где Р =МК. Л, = С(Т+ Т);1, = С(Т, + Т,),40 45/с (С(Тгш+ Тр ) - С(Т +Т, ) ): (Т + Т )/ТПр формула изобретения Измеритель коэффициента шума, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, блок управлеОдновременно блок 2 управления также снимает потенциал (фиг, 2 6) с модулятора 3 и генератор 4 шума отключаетсяПовторяется цикл работы устройства, описанный выше,т.е. коэффициент шума измеряемогоприемного устройства. Чпоа с прйходом 2 Р-го тактового импуль са (фиг, 2 Ф) измеритель 7 записываетзначение дисперсии фазы Б соответствующее отключенному генератору 4 шума и вычисляет отношение (Т, -Т,)11,/Т,(1)- Р), где Т г - известная температура шумов генератора 4; То = 293,16 К - стандартная температура.Дисперсии В, 1 связаны с темпе"ратурами следующими известными выра жениями где Т - эквивалентная шумовая температура входа измеряемогоприемника 5;С - постоянная, определяемаямощностью синусоидальногосигнала генератора 8, полосой пропускания усилителя 6, постоянной Больцмана.Таким образом, измеритель 6 отно" шения вычисляет число ния, модулятор, генератор шума, клеммы для подключения измеряемого приемного устройства и усилитель промежуточной частоты, а также измеритель 55отношения, вход синхронизации которого соединен с вторым входом блока управления, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения точности,1524014 О 1 О Составитель Н. Михалеведактор Н, Рогулич Техред М.Ходацич Корректор Э, лоцчако Заказ 7039/48 Т Подписное ВНИИПИ Государственного ком зобретециям и откр113035, Мос Раушская наб д,ираж 114 итета по и ква, Ж,иям при ГКНТ СС/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,в него введены генератор, последовательно соединенные счетчик, регистр, первый постоянный запоминающий блок, первый накапливающий сумматор, первый квадратор, сумматор и второй постоянный запоминающий блок, последовательно соединенные третий постоянный запоминающий блок, второй накапливающий сумматор и второй квадратор, последовательно соединенныеделитель частоты, первый динамический Г 1-триггер и второй динамическийР-триггер, а также компаратор причем выход усилителя промежуточной частоты через компаратор подключенк входу синхронизации первого дина -мического Р-триггера, вход счетчикаобъединен с входом пелителя частоты,входом синхронизации второго динамического 11-триггера и подключен к выходу генератора импульсов, выходвторого динамического Р-триггера подключен к объединенным входу синхронизации регистра, входу синхронизации первого накапливающего сумматора, и входу синхронизации второгонакапливающего сумматора, вход третьего постоянного запоминающего блока подключен к выходу регистра, выходгенератора подключен к входу измеряемого приемника, выход второго постоянного запоминающего блока подключенк входу измерителя отношения, выходвторого квадратора подключен к второму входу сумматора,