Измеритель отношения сигнал/шум

Измеритель отношения сигнал/шум

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах связи, радиолокации и радионавигации с фазоманипулированными сигналами для оперативной оценки качества связи и правильного обнаружения сигналов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигается путем измерения отношения сигнал/шум в каналах связи, использующих манипуляцию фазы. Измеритель содержит первый квадратор 1, N каналов, каждый из которых состоит из интегратора 2, вычитателя 3, квадратора 4, узкополосного фильтра 5, преобразователя 6 и функционального преобразователя 7, а также узкополосный фильтр 8, преобразователь 9, (N+1)-входовый мультиплексор 10 и вычитатель 11. Искомое значение отношения сигнал/шум получают на выходе второго вычислителя 12. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11(А1 (5(1 4 т 01 R 29 ?6

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

-»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .,Я

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4388007/24-21 (22) 04.03.88 (46) 15.12.89, Бюл, Р 46 (72) И.И. Корниенко, П,В. Сахон и С,В. Омельченко (53) 621.317 ° 75 (088.8) (56) Авторское свидетельство ГСГР

1 1038890, кл. ". 01 R 29/26, 1980.

Авторское свидетельство СГ, СР

Р 1337833, кл. G 01 R 29/26, 1986. (54 ) ИЗМГРИТВЛЬ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ/! 1УМ (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах связи, радиолокации и радионавигации с фазоманипулированными сигналами для оперативной оценки

2 качества связи и правильного обнаружения сигналов. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей достигается путем измерения отношения сигнал/шум в каналах связи,использующих манипуляцию фазы. Измеритель сигнал/шум содержит первый квадратор

1, п каналов, каждый из которых состоит из интегратора 2, вычитателя 3, квадратора 4, узкополосного фильтра

5, преобразователя 6 и Лункционального преобразователя 7, а также узкополосный фильтр 8, преобразователь 9, (n + I)-входовый мультиплексор 10 и вычитатель 11. Искомое значение отношения сигнал/шум получают на выходе второго вычислителя 12. 1 ил.

1529147

Изобретение относится к радйотехнике и может использоваться в систе20 мах свяэи, радиолокации и радионавигации с фазоманипулированными сигна5 лами для оперативной оценки качества. связи и правильного обнаружения сигналаа.

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей путем измерения отношения сигнал/шум в каналах связи, использующих манипуляцию фазы как на л, Г/2, так и на » /2", где пЕИ, N — - натуральные числа. 15

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Измеритель отношения сигнал/шум содержит первый квадратор 1, и кана" лов, каждый иэ которых состоит из интегратора 2 и соединенных последовательно вычитателя 3, квадратора 4, узкополосного фильтра 5, преобразователя 6 и функционального преобразователя 7, а также первый узкополос- 25 ный фильтр 8, соединенный с первым преобразователем 9, (n+1)-входовый мультиплексор 10 и первый вычитатель

11, соединенный с вычислителем 12 отношения сигнал/шум. Выход первого квадратора 1 соединен с входом первого узкополосного фильтра 8 и входами интегратора 2, и вычитателя 3, первого канала, выход квадратора 4 1 первого канала соединен также с âõo- 35 дами интегратора 2 и вычитателя 3 второго канала и т.д., выход квадратора (п-1)-го канала соединен с входами интегратора 2п и вычитателя

3n n ro канала. Выход интегратора 40

2 каждого канала подключен к второму входу вычитателя 3 этого же канала, кроме того выход интегратора 2 первого канала соединен с первым входом первого вычитателя 11. Выход пер 45 вого преобразователя 9 подключен к первому входу мультиплексора 10, выход функционального преобразователя

7 первого канала подключен к второР му входу мультиплексоРа 10 и т.д., выход функционального преобразователя 7n n-ro канала подключен к (n+1)му входу мультиплексора 10 соответственно. Выход мультиплексора 10 соединен с вторыми входами пеРвого вы" читателя 11 и вычислителя 12 отношения сигнал/шум соответственно.

Устройство работает следующим образом.

Рассмотрим случай для входного сигнала х (С), когда в канале связи используются сигналы, манипулированные по *аэе íà Jl /2", и опишем процессы, имеющие место в предлагаемом устройстве.

Представим входной сигнал Х(с) для п-й фаэовой манипуляции в виде функции г

Х(С) = А cos(>,,t- - -„) + N(t) (1) где А — амплитуда полезного сигнала;

Ы вЂ” центральная частота спектра сигнала1

n — к оэффици ент, учитывающий сдви r си гнала по фаэ е, N(t)- шумы, действующие в канале связи, На выходе первого квадратора 1 происходит выделение квадрата напряжения, процесс которого можно записать в виде

Y(t)=IX(t)) = A cos (,t- -"-) +

+ 2AN(t) cos(tu.t - 4) + N (t)i (2)

Преобразуя выражение (2), имеем

Y(t)=A /2 + А /2 соз (2,t — + -„ ) + с — 2ЙЧ

+2AN(t) cos(,t+ †) + N (t) (3)

Выражение 2AN(t) cos(&, t+ -я) с оченв мало, полагая сигнал и шум некоррелированными.

Представим сигнал иа выходе интвгратора 2, в виде

G (t) = А /2 + Nî (4) где N — среднее значение квадрата шума.

Определяем значение функции сигнала на выходе вычитателя 3

Š(t) = Y(t) — G(t)

= A /2 сЬв (2,t — - -„ „) + N,(t), (5)

2 где N, (С) = N (С) — N,.

На выходе второго квадратора 4< имеем

А4

4 (t) = $ Z(t)) = — cos(4

23 2

E 529147

Ас :?

15

Y8,(t) = Cz„, (А !"-1! (— — - соя(2 t (л-с) с

2 с й-

А с-(-- — — c os (2 с,С

2 с < л- !

t)j = т ()

25 с.(и-Ф!

+ с (.

Н )

30 (t) соя g (e) 35

45

55

А4 А

+ < + 2 --N(t) сов(2(и,С + - -„-,) +

+ N (t) . (6) Сигнал на выходе интегратора 2д представим в виде

С,(С) = р А + N, ( где N - составляющая среднего значения квадрата шума.

На выходе вычитателя 3 имеем

Z,(С) = 4 (t) — Г,,(t) =

А4

° сов(4м,С < -(„,) N (С) (7)

t I где N<(t) = N (t) — N,.

Далее процесс продолжается аналогичным образом, так для выхода (n-2)-ro квадратора выражение (2) принимает вид

L А

+N (С)+ -- — -N л1 g (м- I? и-1

М (2 (4(t - °

Соответственно, на выходе (n-2)го интегратора сигнал имеет вид ((- >

G„, (С) = - —,„-- + N„, (t,) (9)

2 тогда на выходе (n-2)-го вычитателя получаем г „, (С) = т„, (С) — С„, {С) =

< (л-(!

А

n-f

- — ---1- cos (2 (i;С - - ) + N {t),,, «(В-f E с

В-( (10) Я. А где N„,(С) = NÄ (t) + --х=(N„z(t)(((2 асов(2 wt < g) - N„, (t)

Аналогично, после приведенных преобразований на выходе (n-1)-ro вычитателя получаем

К„(t) — Y„(t) - а„(С)— В

cos (2 М,t < (() + N„(t), 2 -1 где N„(t) = N„, (t) +

?(cos(2 оiсt (() - N„(t);

N„(t) — шум,с частотой комбинационных составляющих сигнала и некоррелируемого шума.

Так как (n-1)-й узкополосный и фильтр настроен на частоту 2 w<(t), то на его выходе выражение (EO) имеет значение

«

W(t) = — „;, -, cos (2 (,С ((),(11)

Далее (n-1)-м преобразователем сигнал W(t) преобразуется в положительное напряжение постоянного тока,. содержащее информацию о мощности сигнала

tn (с (С) = — —,-- = --- — -(— ) ° (12)

А 1 А с п

2 2 "

Для получения напряжения, пропорционального уровня мощности сигнала, необходимо выражение (12? умножить

И б( на 2 и извлечь из полученного вып-( ражения корень 2 степени, Эта операция выполняется (n-1)-м функциональным преобразователем, на выходе которого имеется напряжение, пропорциональное уровню мощности сигнала

q (t,) = (-.А) (13) Посредством мультиплексора 10 через его n-ый вход указанное напряжение поступает на второй вход первого вычитателя 11 и второй вход вычислителя 12 отношения сигнал/шум, в результате чего на выходе первого вычитателя 11 получаем

U(t) = G(t) -29(t) = — А +

1 и

+N — -АИ о

Таким образом, на выходе первого вычитателя 11 появляется сигнал, пропорциональный отношению сигнал/шум в канапе связи, который бып манипул лирован по фазе на ---,, а на выходе вычислителя 12 - искомое значение отношения сигнал/шум.

1529147

Формула и э о б р е т е н и я

Составитель Н. Михалев

Техред Л.Сердюкова Корректор JI. Патай

Редактор Т. Парфенова

Заказ 7637/41

Тираж 714

Подписное

ВНИИПИ 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

Измеритель отношения сигнал/шум, содержащий соединенные последовательно первый квадратор, первый узкополо5 сный фильтр и первый преобразователь, а также первый вычитатель и вычислитель отношения сигнал/шум, первый вход которого подключен к выходу пер1О вого вычитателя, .о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, в него введены (n+1)-входовый мультиплексор и и каналов каждый из которых со держит интегратор и соединенные последовательно вычитатель, квадратор, узкополосный фильтр, преобразователь и функциональный преобразователь, при этом выход первого квадратора 1 2О соединен с входами интегратора и вычитателя первого канала, выход квадратора первого канала соединен с входами интегратора и вычитателя второго канала и так далее, выход квадратора (п-1!-ro канала соединен с входами интегратора и вычитателя n-ro канала соответственно, а выход интегратора каждого канала соединен с вторым входом вычитателя этого же канала соответственно, выход первого преобразователя подключен к первому входу мультиплексора, выход функционального преобразователя первого канала подключен к второму входу мультиплексора и так далее, выход функционального преобразователя и-ro канала подключен к (и+1)-му входу мультиплексора соответственно, выход которого соединен с вторыми входами первого вычитателя и вычислителя отношения сигнал/шум соответственно, а выход интегратора первого канала подключен также к первому входу первого вычитателя.