Устройство для измерения отношения сигналшум

(51)4 С 01 К 29 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ МИТЕТ СССРИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРУ 72 1773, кл. С 01 К 29/26, 1975 .Авторское свидетельство СССРУ 1071976, кл. С 01 К 29/26, 1982(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНШЕНИЯ СИГНАЛ/ШУИ(57) Изобретение относится к радитехнике. Устройство для измерения отношения сигнал/шум в системах радиосвязи содержит смеситель 1, частотно-модулированный гетеродин 2,полосовые фильтры 3, 4, накапливающие измерители 5, 6, ключи 7-10, 14,15, сумматоры 11, 12, вычитающийэлемент 13, преобразователь 16,синхронный детектор 17, регистрирующий прибор 18. Изобретение увеличивает чувствительность при ограничении времени измерения путем болееполного использования периода измерения. 7 ил.Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для измерения отношения сигнал/шум аддитивной смеси сигнала и шума в системах радиосвязи.Целью изобретения является увеличение чувствительности при ограниченном времени измерения путем более полного использования периода измерения.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - структурная схема накапливающего измерителя мгновенной мощности, на фиг. 3 - структурная схема синхронного детектора; на фиг. 4 - структурная схема блока управления, на фиг,5 - временные диаграммы работы устройства; на фиг. 6 - временные диаграммы работы синхронного детектора; на фиг. 7 - временные диаграммы работы блока управления.Устройство содержит смеситель 1, сигнальным входом подключенный к входной клемме устройства, опорным входом - к выходу частотно-модулированного гетеродина 2, а выходом - к входам первого и второго полосовых фильтров 3 и 4, выходы которых подключены через первый к второй накапливающие измерители 5 и 6 мгновенной мощности (НИММ) к сигнальным входам первого и второго 7, 8 и шестого и пятого 9, 10 ключей. Выходы 1 ключей 7 и 8 подключены к вторым, а выходы ключей 9 и 10 - к первым входам второго и первого сумматоров 11 и 12. Выходы сумматоров 11 и 12 подключены к неинвертирующему и инвертирующему входам вычитающего элемента 13. Выход сумматора 12 соединен с сигнальным входом четвертого ключа 14, а выход вычитающего элемента 13 - с сигнальным входом третьего ключа 15. Выходы ключей 14 и 15 через логарифмический преобразователь 16 подключены к сигнальному входу синхронного детектора 17, выход которого соединен со входом регистрирующего прибора 18.Блок 19 управления подключен: первым выходом - к входу гетеродина 2, вторым выходом - к второму управляющему входу НИММ 5 и управляющему входу ключа 7, третьим выходом - с вторым управляющим входом НИММ 6 и управляющим входом ключа 8, четвертым выходом - к управляющим входам ключей10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 9, 14 и синхронного детектора 17, пятым выходом - к управляющим входамключей 10 и 15, шестым - к первомууправляющему входу НИММ 5, седьмым -к первомууправляющему входу НИМИ 6.Накапливающий измеритель 5 мгновенной мощности (фиг. 2) содержитключ 20, сигнальным входом подключенный к сигнальному, а управляющим - кпервому управляющему входам измерителя, выход ключа 20 через квадратичный детектор 21 подключен к сигнальному входу синхронного детектора22, управляющий вход которого подключен к первому управляющему входу измерителя. Выход синхронного детектора 22 подключен к сигнальному входусинхронного интегратора 23. Первымуправляющим входом синхронный интегратор 23 подключен непосредственно,а вторым через инвертор 24 - к второму управляющему входу измерителя.Выход синхронного интегратора подключен к выходу накапливающего измерителя мгновенной мощности.Синхронный детектор 17 (фиг. 3)содержит ключ 25, сигнальный и управляющий входы которого подключенык сигнальному и управляющему входамсинхронного детектора 17, а выходподключен к сигнальному входу интегратора 26. Выход интегратора 26 подключен к выхоцу синхронного детектора 17.Блок 19 управления (фиг. 4) содержит задающий генератор 27, соединенный со входом делителя на десять28 и с шестым и седьмым выхоцамиблока 19 управления. Выход делителя28 на десять соединен через масштабный усилитель 29 с первым, а черезйнвертор 30 с третьим и четвертым выходами блока управления, а также непосредственно с вторым и пятым выходами блока 19 управления.Устройство работает следующим образом,На первом выходе блока 19 управления формируется сигнал (фиг. 5 а) спериодом 20 Тц (Т, - период импульсов задающего генератора 27 блока 19 управления), которым модулируется сигнал гетеродина 2, в результате чего на выходе полосового фильтра3 образуется сигнал (фиг,5 б), а навыходе полосового фильтра 4 - сигнал(г., -С,) на выходе полосового фильт1345 20 45 ра 3 имеем аддитивную смесь сигналплюс шум с уровнем мощности Р +Ра в интервале времени (С, -С) только шум с уровнем мощности Р . На выл 5ходе полосового фильтра 4 имеем;в интервале времени (С -С,) - мощность шума Р , (С, -С ) - мощностьаддитивной смеси сигнал + шум (Р ++Р),1 ОВ НИММ 5 и 6 производится модуляция (прерывание) с периодом Т пода оваемого на вход шума или смеси сигнал плюс шум с помощью ключа 20, выделение квадрата напряжения, пропорционального уровню мощности с помощью квадратичного детектора 21 идальше синхронное детектирование спомощью синхронного детектора 22.Синхронный интегратор 23 обеспечивает усреднение поступающей на негомощности Р + Рщ в интервале (Ср-С)(в блоке 5) и Р в (С - С ) (в блоке 5) под действием сигналов управления, подаваемых со второго и третьего выходов блока 19 управления спериодом Т = 20 То. В результате навыходах первого и второго измерителей 5 и 6 получаются чередующиесяпоследовательности уровней напряжения (фиг. 5 д, е), пропорциональныхуровням мощности Рс + Р и Рш, Этиуровни напряжений через ключи 8,9 и 10 поступают на входы сумматоров11 и 12. Управление ключами 8, 7, 9и 10 производится сигналами с периоцом Т = 20 Т (фиг. 7 б, в) со второго, третьего, четвертого и пятоговыходов блока 19 управления. Приэтом на первые и вторые входы сумма 40гора 11 с выходов первого и второгоизмерителей 5 и 6 поступает напряжение, соответствующее уровню мощности смеси сигнал + шум Р + Р, а напервые и вторые входы сумматора 12 -мощности шума, В результате на выходе сумматоров 11 и 12 имеем постояные напряжения (фиг. 5 к) и (фиг.5 л),ропорциональные, соответственно,ровню мощности смеси сигнал + шум,Р + Р ) и мощности шума (Р ). Наыходе вычитающего элемента 13 имем сигнал, равный разности (Р +Р ) - Рш, т.е. его уровень соотетствует мощности сигнала Р . Сигал с выхода вычитающего элемента3, соответствующий мощности Р, через ключ 15, а сигнал с выхода сум,атора 12, соответствующий мощности 146шума Р, через ключ 14, поступают через логарифмический преобразователь на сигнальный вход синхронного детектора 17 (фиг. 5 м), управляемого сигналом с периодом ТТ с четвертого выхода блока управления (фиг. 7 в). В результате синхронного детектирования сигнала, подаваемого с выхода логарифмического преобразователя, формируется напряжение, соРсответствующее уровню 1 е -- . Этошнапряжение формируется так: при подаче управляющего сигнала (фиг,бб) на управляющий вход ключа 25 (фиг.3) синхронного детектора 17 происходит формирование нулевого уровня, т.е. в интервалах времени С -С, С э - С и т.д. уровень напояжения, соответствующий Р (фиг. 6 а), фиксируется на нуль (фиг. 6 в), Интегратором восстанавливается постоянная составляющая напряжения, соответствующая 1 Д Р - 1 ц Р, = 1 о -- (фиг. 6 г)Р сС выхода синхронного детектора 17 это напряжение подается на вход регистрирующего прибора 18, показания которого пропорциональны отношению сигнал/шум в децибелах.Блок 19 управления (фиг. 4) работает следующим образом.Задающий генератор 27 формирует видеоимпульсы типа меандр" с периодом То . Эти импульсы подаются на вход делителя 28 на десять и одновременно на шестой и седьмой выходы блока 19 управления (фиг7 а)С выхода делителя 28 на десять видеоимпульсы (фиг, 7 в) с периодом Т = 20 Т подаются на вход масштабного усилителя, на вход инвертора 30 и на второй и пятый выходы блока 19 управления. С выхода инвертора видеоимпульсы (фиг. 7 в) подаются на третий и четвертый выходы, а с выхода масштабного усилителя - на первый выход (фиг. 7 г) блока 19 управления. формула изобретенияУстройство для измерения отношения сигнал/шум, содержащее сме.чтель, сигнальный вход которого подключен к входной клемме устройства, опорный вход - к выходу гетеродина, а выход - к первому полосовому фильтру, первый и второй накапливающие измерители мгновенной мощности, шесть клю 1345146чей, вычитающий элемент, выход и инвертирующий вход которого соответственно через третий и четвертый ключи соединены с входом логарифмического5 преобразователя, регистрирующий прибор, блок управления, семь выходов которого подключены соответственно к управляющим входам гетеродина, к управляющим входам двух накапливающих измерителей мгновенной мощности и к управляющим входам шес.ти ключей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности при ограниченном времени измерения, в него введены. второй полосовой фильтр, первый и второй сумматоры и синхронный детектор, причем выход смесителя через второй полосовой фильтр и второй накапливающий измеритель мгновенной мощности подключен к сигнальньт входам пятого и шестого ключей, выходы которых соответственно соединены с первыми входами первого ивторого сумматоров, а выход первогополосового фильтра через первый накапливающий измеритель мгновенноймощности соединен с сигнальными входами первого и второго ключей, выходы которых соответственно подключенык вторым входам второго и первогосумматоров, при этом инвертирующийи неинвертирующий входы вычитающегоэлемента соответственно подключены квыходам первого и второго сумматоров,синхронный детектор включен междувыходом логарифмического преобразователя и входом регистрирующего прибора, а выходы блока управления подключены; второй и третий - соответственно к вторым управляющим входампервого и второго накапливающих измерителей мгновенной мощности, а четвертый - к управляющему входу синхронного детектора,алев Составитель Н.Миедактор А.Долинич Техред М.Ходанич орректор А. Ворови дписное оизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектн Заказ 4916/45ВНИИПИ Госуда по делам изо113035, Москва,раж 729 Потвенного комитета СССРетений и открытий