Устройство для автоматического измерения отношения сигнал/шум

Устройство для автоматического измерения отношения сигнал/шум

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано в измерительных комплексах при контроле параметров сигнала и шума. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей достигается за счет возможности производить измерения в заданный /фиксированный/ момент времени, а также измерять значения сигнала и шума при измерении их отношения. В устройстве с помощью последовательно соединенных первого перемножителя 1, первого интегратора 3, второго коммутатора 8 и измерителя 14 отношений, а также последовательно соединенных второго перемножителя 2, второго интегратора 4 и третьего коммутатора 9 происходит квадратурная обработка смеси сигнала с шумом и вычисление отношения сигнал/шум. Опорные квадратурные сигналы вырабатываются с помощью последовательно соединенных генератора 10 опорного напряжения, регулируемого фазовращателя 11, первого коммутатора 7, фазовращателя 6 на 45° и фазовращателя 5 на 80°. Для подстройки фазы с выходов второго и третьего коммутаторов 8, 9 служат амплитудный дискриминатор 13 и регулируемый фазовращатель 11. Привязка канала измерений осуществляется с помощью последовательно соединенных переключателя 15 на два положения, первого усилителя 16, элемента И 18, к второму входу которого подключен генератор 21 импульсов, счетчика 19 и второго усилителя 17. Выделение и индикация напряжения шума и сигнала производится с помощью линии 20 задержки, блока 22 вычитания и первого и второго индикаторов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1511715

А1 (51)4 G 01 R 29/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCH0MY СВИДЕ ЕЛЬСТВУ

Сл

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4380768/24-21 (22) 22.02.88 (46) 30.09.89. Бюл. № 36 (71) Воронежское научно-производственное объединение упаковочного машиностроения (72) Я.Г.Брудной, И.С.Вассерштейн, Д.Я.Кесельман, Л.А.Кутырев и Е.Н.Сивицкий (53 ) 621.317.73(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1173354, кл. G 01 R 29/26, 1984, Авторское свидетельство СССР

¹ 5187416, кл. G 01 R 29/26, 1974.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ/ШУМ (57) Изобретение может быть использовано в измерительных комплексах при контроле параметров сигнала и шума. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей достигается за счет возможности производить измерения в заданньп (фиксированный) момент времени, а также измерять значения сигнала и шума при измерении их отношения. В устройстве с помощью последовательно соединенных первого

3 15117 перемножителя 1, первого интегратора 3, второго коммутатора 8 и измерителя 14 отношений, а также последовательно соединенных второго перемно5 жителя 2, второго интегратора 4 и третьего коммутатора 9 происходит квадратурная обработка смеси сигнала с шумом и вычисление отношения сигнал/шум. Опорные квадратурные сиг- 10 налы вырабатываются с помощью последовательно соединенных генератора 10 опорного напряжения, регулируемого фазовращателя 11, первого коммутатора 7, фазовращателя 6 на 45 и фазовращателя 5 на 80 . Для подстройки

15 4 фазы с выходов второго и третьего коммутаторов 8,9 служат амплитудный дискриминатор 13 и регулируемый фазовращатель 11, Привязка канала измерений осуществляется с помощью последовательно соединенных переключателя

l5 на два положения, первого усилителя 16, элемента И 18, к второму входу которого подключен генератор 21 импульсов, счетчика 19 и второго усилителя 17. Выделение и индикация напряжения шума и сигнала производится с помощью линии 20 задержки, блока

22 вычитания и первого и второго индикаторов. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерительньг< комплексах, системах контроля при контроле пара- 25 метров сигнала и шума, Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей, эаключающееся в возможности производить измерения в заданный (фиксированный момент) момент времени, а также в измерении текущего значения сигнала и шума при измерении их отношения.

На чертеже представлена блоксхема устройства.

Устройство для автоматического измерения отношения сигнал-шум состоит из двух квадратурных каналов, содержащих соотвегственно первый и второй перемножители 1„2 и первый и вто- 0 рой интеграторы 3 4, фазовращатель

5 на 90, фазовращатель 6 на 45 коммутаторы 7 8,9 на два положения, генератор 10 опорного напряжения, регулируемый фазовращатель 11, блок

12 управления переключением, амплитудный дискриминатор 13, измеритель

14 отношения, переключатель 15 на два положения, первый 16 и второй

17 усилители, элемент И 18,. счетчик

19, линию 20 задержки, генератор 21 импульсов, блок 22 вычитания, первый 23 и второй 24 индикаторы, причем вход устройства подключен к входу переключателя -15 на два положения, второй выход которого подклю55 чен к первым входам перемножителей 1 и 2, линии 20 задержки и выходу второго усилителя 17, выходы перемножителей связаны через интеграторы 3 и 4 соответственно с входами коммутаторов 8 и 9, вторые выходы которых подсоединены к соответствующим входам измерителя 14 отношения, а выход коммутатора 9 подключен, кроме того, к второму входу блока

22 вычитания и входу второго индикатора 24, первые выходы коммутаторов Я и 9 подключены к соответствующим входам амплитудного дискриминатора 13, выход которого через регулируемый фазовращатель 11 подсоединен к коммутатору 7, второй выход которогб соединен через фазовращао тель 6 на 45 с его первым выходом, вторым входом перемножителя 1 и через фазовращатель 5 — с вторым входом перемножителя 2, а блок 12 управления подключен к управляющим вхоцам коммутаторов 7-9, первый выход переключателя 15 на два положения подключен к первым входам первого 16 и второго 17 усилителей, выход первого 16 усилителя через элемент И 18 и счетчик 19 подключен к второму входу второго усилителя, выход генератора 21 импульсов подключен к второму входу элемента И 18 выход линии задержки 20 через блок

22 вычитания соединен с входом первого индикатора 23.

Устройство работает следующим образом.

На вход поступает смесь сигнала и шума

U „(t) = Ч (t) сов(ы,t + р )+11 (t), 1511715 Ь где Vc (t ) — амплитуда сигнала; и, — частота сигнала; ц — начальная фаза сигнала;

U,(t) — напряжение шума.

Устройство имеет три режима работы: "Калибровка" и два режима "Измерения". Первый режим Измерения (переключатель 15 ставится в I положение, когда измерения отношения сигнал/шум производится в заданный фиксированный момент времени существования сигнала; переключатель 15 ставится во 11 положение, когда измерение отношения сигнал/шум осуществляется в любой случайный момент времени существования сигнала и шума, При этом как в первом режиме, так и во втором режиме производится измерение значений сигнала и шума раздельно. В режиме "Калибровка" входу коммутаторов 7-9 подключены к их вторым выходам, а в режимах пИэмерения" — первым выходом.

В режиме "Калибровка" сигналы на входах квадратурных каналов имеют вид где Uon — опорное напряжение генератора 10;

К вЂ” коэффициент передачи квадратурного канала, При произвольных значениях фазы (p и изменении уровня сигнала выходс ные напряжения квадратурных каналов могут существенно отличаться. В этом режиме используется подстройка фазы .путем выделения на выходе дискриминатора 13 разностного напряжения вида:

V.(t ) V- (t)Uan

v at) и, 7

55 управляющего фазой опорного генератора 10 при-помощи регулируемого фазовращателя 11 до тех пор, пока о фаза ц, не станет равна 45, а Д(1=0.

При этом каналы работают в одинаковых условиях и дополнительная инструментальная погрешность подстройки фазы за счет изменения уровней сиг11, () = К Пon Vc(t) sin, +

+кц (); (1 () = K П„Vc(t) cos lac+

+ К.Ц,(), Щ = К Чс(С) Ц,Ä(t) °

«(sing,— cos cj ), 5

10 l5

35 нала и шума уме. ьшается благодаря взаимной компенсации.

В первом-режиме сигнал через переключатель 15 (положение I) поступает на вход первого усилителя 16 и на второй вход второго усилителя

17. С выхода первого усилителя 16 сигнал посгупает на первый вход элемента И 18, на второй вход которого поступают импульсы с выхода ге- нератора 21 и элемент И 18 срабатывает и пропускает импульсы с генера— тора 21, С выхода элемента И 18 импульсы подсчитываются счетчиком 19, который заранее устанавливается на определенное количество импульсов (на определенное фиксированное время), когда должно измеряться отношение сигнал/шум. После установления этого количества импульсов счетчик

19 срабатывает и выдает высокое напряжение на первый вход второго усилителя 17 и этим же сигналом гасится счетчик 19. Второй усилитель 17 срабатывает и выдает сигнал на входы перемножителей 1 и 2 и на вход линии 20 задержки, Дальнейшая работа осуществляется как для первого, так

Il ll и для второго режимов Измерения а именно при помощи коммутаторов

7-9 фазовращатель 6 подключается к выходу регулируемого фазовращателя

11, а измеритель 14 — к выходам квадратурных каналов. При этом сигналы на выходах последних имеют вид:

v (t) = к v,() U,„„+ к,():

v,(t) = к U (t) а на выходе измерителя 14 получается измеренное отношение сигнал/шум.

Сигнал с линии задержки 20 поступает на первый вход бгока 22 вычитания, на второй вход которого поступает сигнал V,(t ) = К -U(t ), где производится вычитание от V, (t) величины

" (t), и результат вычитания передается на индикатор 23, а на второй индикатор 24 поступает значение тз (t) Формула из обре те ния

Устройство для автоматического измерения отношения сигнал/шум, содер151 1-715

Составитель И. Михалев

Техред М.Дидык Корректор N. Максимншинец

Редактор А. Долинич

Заказ 5900/50 Тираж 714 Подписное

ВКИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 жащее последовательно соединенные первый перемножитель, первый интегратор, второй коммутатор и измеритель отношения последовательно соеФ

5 диненные второй перемножитель, второй интегратор и третий коммутатор, выход которого подключен к второму входу измерителя отношений, а также генератор опорного напряжения, выход которого через последовательно сое,диненные регулируемый фазовращатель, первый коммутатор и фазовращатель на

45О подключен к второму входу первого перемножителя, при этом выход фаэовращателя на 45 через фазовращатель на 90 подключен к второму входу второго перемножителя, управляющие входы коммутаторов подключены к выходу блока управления переключением, а 20 .вторые выходы второго и третьего коммутаторов подключены соответственно к первому и второму входам амплитудного дискриминатора, выход которого подключен к управляющему входу регулируемого. фазовращателя, о т л н ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него ведены последовательно соединенные переключатель на два положения, первый усилитель, элемент

И, счетчик и второй усилитель, последовательно соединенные линия задержки, блок вычитания и первый индикатор, а также генератор импульсов и второй индикатор, причем входом устройства является вход переключателя на два положения, второй выход которого подключен к выходу второго усилителя и входам первого и второго перемножителей и линии задержки, выход генератора импульсов подключен к второму входу элемента И, а первый выход третьего коммутатора. подключен к второму входу блока вычитания и входу второго индикатора.