Измеритель мощности шумовых сигналов

Измеритель мощности шумовых сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано в составе компенсационного радиометра при радиоастрономических и других прецезионных измерениях мощности шумовых сигналов малого уровня на фоне помех с одновременным измерением их средней мощности. Цель изобретения - повышение точности измерения мощности шумового сигнала на фоне узкополосных непрерывных помех - достигается путем функциональных преобразований суммарной мощности полезного и мешающего сигналов, а также суммарной мощности низкочастотных флуктуаций, обусловленных полезным сигналом и его биениями с мешающим сигналом, образующихся после детектирования входной смеси. Для этого в устройство введены полосовой фильтр 7, первый 3 и второй 5 функциональные преобразователи и дополнительный аттенюатор 6. На суммирующем входе первого сумматора 4 с помощью последовательно соединенных первого детектора 1, первого интегратора 2 и первого функционального преобразователя 3 формируется сигнал, пропорциональный (P<SB POS="POST">ш</SB>+P<SB POS="POST">м</SB>)<SP POS="POST">2</SP>, где P<SB POS="POST">ш</SB> - мощность шумового, а P<SB POS="POST">м</SB> - мощность мешающего сигнала. На вычитающем входе первого сумматора с помощью последовательно соединенных полосового фильтра 7, второго детектора 8, второго интегратора 9 и аттенюатора 10 формируется сигнал, пропорциональный P<SB POS="POST">ш</SB><SP POS="POST">2</SP> + 2P<SB POS="POST">ш</SB>Р<SB POS="POST">м</SB>. Выделение сигнала, пропорционального мощности мешающего сигнала P<SB POS="POST">м</SB>, осуществляется вторым функциональным преобразователем 5 и дополни

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHRM

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4447129/? 4-21 (22) 21. 06. 88 (46) 07.02.90. Бюл. V 5 (72) В.П, Самарин, В.Ф. Клюев, И.Я. Овчаров и И.Н. Лейфер

{53) 6?1.317.75(OS8.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 106 1272, кл. H 04 В 15/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

Ю 1370623, кл. G О1 Р 29/26, 1987. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ИО цНОСТИ ЦУИОВЫХ СИГ НАЛОВ (57) Изобретение может быть использовано в составе компенсационного радиометра при радиоастрономических и других прецезионных измерениях мощности шумовых сигналов малого уровня на фоне помех с одновременным измерением их средней мощности. Цель изобретения — повышение точности измерения мощности шумового сигнала на фоне узкополосных непрерывных помех - достигается путем функциональных преобразований суммарной мощности полезного и мешающего сигналов, а также суммарной мощности низкочастотных флуктуаций, обусловленных полезным сигналом и его биениями с мешающим сиг„„Я0„„1541537 А i (51) 5 О1 R 29/26

2 налом, образующихся после детектирования входной смеси. Для этого в устройство введены полосовой фильтр

7, первый 3 и второй 5 функциональные преобразователи и дополнительный аттенюатор 6 ° На суммирующем входе первого сумматора 4 с помощью последовательно соединенных первого детектора 1, первого интегратора 2 и первого функционального преобразователя

3 формируется сигнал, пропорциональный (Рш + Р )2, где Рш — мощность шумового, а Р— мощность мешающего сигнала. На вычитающем входе первого сумматора с помощью последовательно соединенных полосового фильтра 7, второго детектора 8, второго интегратора 9 и аттенюатора 10 формируется сигнал, пропорциональный Р 2 +

+ 2Рц Р„) . Выделение сигнала, пропорционального мощности мешающего сигнала Р„, осуществляется вторым .функциональным преобразователем 5 и дополнительным аттенюатором 6. Измеряемый шумовой сигнал Р формируется на выходе второго сумматора 11 и регистрируется в блоке 12 регистрации. 1 ил.

1541537

Измеритель работает следующим образом.. Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано, например, в составе компейсационного радиометра при радиоастрономических и других прецизионных измерениях мощности шумовых сигналов малого уровня на фоне помех с одновременным измерением их средней мощности. 10

Целью изобретения является повышение точности измерения мощности шумового сигнала на фоне узкополосных непрерывных помех путем функциональных преобразований суммарной мощности 15 полезного и мешающего сигналов, а также суммарной мощности низкочастотных флуктуаций, обусловленных полезным сигналом и его биениями с мешающим сигналом,. образующихся после де- 20 тектйрования входной смеси сигнал с шумом.

На чертеже представлена блок-схема измерителя мощности шумовых сигналов . 25

Устройство содержит первый детек.тор 1, первый интегратор 2, первый функциональный преобразователь 3, первый сумматор 4, второй функциональный преобразователь 5, дополнительный аттенюатор 6, полосовой фильтр 7, второй детектор 8, второй интегратор 9, аттенюатор 10, второй сумматор 11, блок 12 регистрации.

При этом входом устройства явля.ется вход .первого детектора 1, последовательно соединенные полосовой фильтр 7, второй детектор 8; второй интегратор 9 .и аттенюатор 1О включены между выходом детектора 1 .и ин- 40 версным входом первого сумматора 4;

Последовательно соединенные первый интегратор 2 и первый .функциональный преобразователь 3 включены между вы-. ходом детектора 1 и прямым входом 45 первого сумматора 4, между выходом которого и вторым входом блока 12 регистрации включены последовательно соединенные второй функциональный преобразователь 5 и дополнительный аттенюатор 6. Прямой вход второго сумматора 11 подключен к выходу первого интегратора 2, инверсный вход " к выходу дополнительного аттенюатора 6, а вход - к первому входу блока 12 регистрации.

На входе детектора 1 в общем случае действует аддитивная смесь шумового и мешающего сигналов, ширина спектра последнего Й„ меньше ширины спектра F шумового сигнала. Для нормальной работы устройства необходимо. чтобы первый 1 и второй 8 детекторы имели квадратичную характе- ристику, а функциональные преобразователи 3 и 5 должны реализовать функцию возведения в квадрат и извлечение квадратного корня соответственно.

Нижняя f< и верхняя f граничные час" тоты полосы пропускания полосового фильтра 7 выбираются из условий fq

aF„H fq Г„+ Гш, В этом случае на выходе первого детектора 1 помимо . постоянной составляющей образуются также низкочастотные флуктуации, обусловленные измеряемым шумовым сигналом, мешающим сигналом и их взаимными биениями. При указанной полосе пропускания фильтра 7 на вход детектора 8 поступают .только флукту.ации, обусловленные шумовым сигналом биения его с мешающим сигналом. Поэтому постоянная составляющая на выходе детектора 8, выделяемая интегI ратором 9, пропорциональна мощности только этих флуктуаций и равна (Р2 +

+ 2Р„ Р ),. в то время как постоянная составляющая на выходе первого детектора 1, выделяемая интегратором

2, пропорциональна (Р + Р„), т.е. сумме мощностей измеряемого Рш и мешающего Р„ сигналов. Раздельное измерение Р и Рн достигается следующим образом. Выходное напряжение интегратора 2 с помощью функционального преобразователя 3 возводится в квадрат, затем в сумматоре 4 из полученного напряжения вычитается выходное напряжение интегратора 9 и извлекается квадратный корень с помощью функционального преобразователя 5. При настройке коэффициейт передачи аттенюатора 10 подбирается так, чтобы при включенном источнике шумового сигнала и выключенном источнике мешающего сигнала напряжение на выходе сумматора 4 равнялось нулю. При этом аттенюатор 6 регулируется так, чтобы напряжение на выходе сумматора 11 не .менялось при включении и выключении источника мешающего сигнала. В результате напряжение на первом входе блока 12 регистрации зависит только от мощности формула и э о б р е т е н и я

Составитель Н..йихалев

TexPeA N.Õîäàíè÷ Корректор А. Обручар

Редактор И. Юулла

Ю Ю »» Ю

° »

Заказ 278 Тираж 556 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ао нэобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-нэдателъсккй комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,101

5 154153 шумового сигнала, в на втором - только от мощности мешающего сигнала, чем и достигается раздельное измерение мощности шумового и меаающего сиг малов.

Измеритель мощности шумовых сигналов, содержащий первый сумматор, последовательно соединенные первый детектор, первый интегратор, второй сумматор и блок регистрации, втщизи вход которого подключен к инвеРсному входу второго сумматора, а также последовательно соединенные второй детектор, второй интегратор и аттенюатор, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью повьвения точности

6 измерения на фоне узкополосных непрерывных помех, в него дополнительно введены два функциональных преобразователя, второй: аттенюатор и полосовой фильтр, вход которого йодключен к выходу первого. детектора,. а выходи входу второго детектора, вход первого функционального преобразователя подключен к выходу первого интегратора, а его выход - к суммирующему входу первого сумматора, выход которого через последовательно соединенные второй функциональный преобразователь и дополнительный аттенюатор подключен к второму входу блока регистрации, при этом выход аттейюатора подключен к инверсному входу первого сумматора.