Устройство для контроля отношения сигнал/помеха

Устройство для контроля отношения сигнал/помеха

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение точности контроля. Устр-во содержит два нелинейных преобразователя 2,8 , узкополосный фильтр 3. Поставленная цель достигается введением в устр-во широкополосного фильтра 1, усилителя-ограничителя 4, фазового детектора 5, двух фильтров 6 и 9 нижних частот и генератора 7 гармонических колебанийц. Фазовый детектор 5, фильтр 6 и генератор 7 образуют схему фазовой автоподстройки. На выходе детектора 5 напряжение будет меняться пропорционально случайной фазе гармонического колебания на выходе фильтра 3. Преобразователь 8 и фильтр 9 образуют схему измерения среднеквадратичного отклонения напряжения на выходе детектора 5 или среднеквадратического отклонения случайной фазы. Измеряя дисперсию результирующей фазы на выходе детектора 5 путем возведения напряжения с его выхода в квадрат с помощью преобразователя 8 и последующего усреднения фильтром 9 , получают напряжение, пропорциональное отношению сигнал-помеха на выходе фильтра 3. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

amSUan (5g ф H 04 1/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

Н А ВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4302659/24-09 (22) 09.09.87 (46) 30.05.89. Бюл. Ф 20 (72) В.И.Беляев, В.П,Лось и В.Р.Бауман (53) 621.317(088.") (56) Авторское свидетельство СССР !,"- 1173984, кл. 04 .! 1/ 16, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1173562, кл. Н 04 1/16, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛУ. К(!НТР(ШЯ ОТНОШКНИЯ СИГНАЛ/IIOMEXA (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — повышение точности контроля. Устр-во содержит два нелинейных преобразователя

2,8, узкополосный фильтр 3. Поставленная цель достигается введением в устр-во широкополос»огo AHJIbTpR 1, усилителя-ограничителя 4, фазового детектора 5, двух фильтров 6 и 9 нижних частот и генератора 7 гармо»ических колебаний. Фазовый дeтeк op 5, фильтр 6 и генератор 7 образуют схему фазовой автоподстройки. Па выходе детектора 5 напряжение меняется пропорционально случайной фазе гармо»ического колебания »а выходе фильтра 3 °

Преобразователь 8 и фильтр 9 образуют схему измерения среднеквадратичного отклонения напряжения »а выходе детектора 5, или сред»еквалратического отклонения случайной фазы. Измеряя дисперсию результирующей фазы »а выходе детектора 5 пу-тем возведения напряжения с его выхода в квадрат с помощью преобразователя 8 и последующего усреднения фильтром 9, получают напряжение, пропорциональное отношению сигнал/помеха на выходе фильтра 3. 1 ил.

14836

Иэобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиотехнических системах приема информации для контроля отношения сигнал/помеха.

Цель изобретекия — повышение точности контроля.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства, 10

Устройство для контроля отношения сигнал/помеха содержит широкополосный фильтр t, первый нелинейный преобразователь 2, узкополосный фильтр 3, усилитель-ограничитель 4, фазовый 15 детектор 5, первый фильтр 6 нижних частот, генератор 7 гармонического колебания, второй нелинейный преобразователь 8, второй фильтр 9 нижних частот. 20

Устройство работает следующим образом.

Контролируемый сигнал с помехой поступает на широкополосный фильтр 1, согласованный по полосе пропускакия с шириной спектра сигнала, где осуществляется ограничение помехи по спектру. Далее сигкал и помеха поступают на первый неликейный преобразователь

2, на выходе которого узкополосным фильтром 3 выделяется гармонический сигнал ка частоте, равной удвоекной средней частоте спектра сигнала. В качестве первого нелинейного преобразователя используется квадратор. Квадратором может служить диод, работающий на квадратичном участке характеристики.

Фазовый детектор S, первьгй фильтр

6 нижних частот и генератор 7 обра- 10 зуют схему фаэовой автоподстройки. На выходе фазового детектора 5 напряжение меняется пропорционально случайной фазе гармонического колебания на выходе узкополосного фильтра 3. 45

Второй нелинейный преобразователь

8 и второй фильтр 9 нижних частот образуют схему измерения средкеквадратического отклонения напряжения ка выходе фазового детектора 5, или срер,-50 некнадратического отклонения случайной фазы.

Очевидно, что среднеквадратическое значение случайной фазы колебакия ка выходе узкополосного фильтра 3 свяэа-ЭЭ но с отношением сигнал/помеха на входе устройства. Входной сигнал первого нелинейного преобразователя 2 после прохождения имеет вид

58 4 (x;5 = х х + х

»N j>N =-N

При N))1 второй суммой можно пренебречь, так как в ней имеется 2N слагаемых, в то время как в первой сумме (N-1) слагаемых. Математическое ожидание и дисперсия огибающей ка выходе узкополосного фильтра 3, настроенного на частоту, равную удвоекной средней частоте спектра, равкы

М b = „.

1 -N

Для сигналов и помех с симметричными спектрами м=Е- (i); =-к и

D(Ч)= Ю (Ч1)+2пР (Vi) jj(Vi) . (3)

1=-N

Отношение математического ожидания огибающей к его средкеквадратическому отклонению равно

И(Vj (V ),--N (4)

Раскрывая (4) относительно К (Vi) и jj(Vig, получаем зависимости отношения математического ожидакия к среднеквадратическому отклонению огибающей колебания на выходе узкополосного фильтра 3 от отношекия сигнал/помеха на входе устройства.

Ф

Плотность вероятности случайной фазы может быть получена в виде р

А 3 С - 1, 2Уе 1+ 2 усов Яф(-созв)е (S)

О =ЮХ+Ф-Ч, где ф (° ) — интеграл вероятности.

Величика А/6 характеризует отношеC ние сигнал/помеха на выходе узкополосного фильтра 3 ° В качестве кего 1Ы может быть принято отношение -« у, приведенное в формуле (4).

Для малых и больших отношений сиг- нал/помеха формула (4) упрощается °

A 1 А

Если (1, то exp(t 2 6z ) 1;

9(асов 6 и -, тогда Р(6) =2у(1 «2соз6);

1483658 6 выше приведенные соотношекия, получим зависимость выходного напряжекия от отношения сиг кал/помеха на входе

5 устройства. а(1; a=-=- . При а >)1 имеем +(t) =

jv) б.Л

=Ы+ Ч и, следовательно, О =hQt+9-Ч «1

1 А поэтому ехр(- 2 -2) =0 соэВ =1

sin8 й0;(Р(а) .1. В результате придем к нормальной плотности вероятности:

Составитель Е.Голуб

ТехРед Л.Олийнык КоРРектоР g.цожо

Редактор И.Рыбченко

Заказ 2853/56 Тираж 626 Подпиское

ВНИИПИ Государственного комитета IIQ изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,301

P(О)= — а ехр(-a -), а))1, 8

2Г(2

Плотность вероятности P(e) отличается от Р() линь смещекием по оси абсцисс на величину Ь Qt+V. Плотность вероятности симметрична относительно оси ординат, поэтому все одномерь (е нечетные моменты случайной фазы 8 равны нулю, а для дисперсии имеел(Г(2 Р (-1)

+ 4T(— —,-С ; в 3 < и

4 Г-(1+и)

2 и а (;„= — — — --1Р, (-, и+1; — — ), и(2ий 2 2 где Г () — гамма-функция;

11"((с(ф;Х) — вырожденная гипергеомет, рическая функция.

Таким образом, измеряя дисперсию результирующей фазы на выходе фазового детектора 5 путем возведения напряжения с его выхода в квадрат с помощью второго нелинейного преобраэо" вателя 8 и последующего усреднения вторым фильтром 9 нижних частот, получаем напряжение, пропорциональное

Ьтношению сигнал/помеха ка выходе узкополосного фильтра 3. Учитывая

Формула и з о б р е т е к и я

Устройство для контроля откошекия сигнал/помеха, содержащее последовательно соединенные первый нелинейкый преобразователь и Узкополосный фильтр, 15 второй нелинейный преобразователь, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введены широкополосный фильтр, вход которого является входом устрой20 ства, а выход подключен к входу первого.нелинейного преобразователя, усилитель-ограничитель, вход которого соединен с выходом узкополосного фильтра, последовательно соединеккые фазовый детектор, сигнальный вход которого соедикен с выходом усилителяограничителя, первый фильтр нижних . частот и генератор гармонического колебания, выход которого подключен к

30 опорному входу фазового детектора, выход которого подключен к входу второго нелинейного преобразователя, второй фильтр нижних частот, вход которого соединен с выходом второго келинейного преобразователя, а выход второго фильтра нижних частот явля выходом устройства.