Измеритель отношения сигнал/шум

Измеритель отношения сигнал/шум

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Й . М4 "4 . =. Н- И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 529431

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено03.01.75 (21) 2100582/21 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликовано 25.09.76.Бюллетень № З5 (51) М. Кл. 5 01 R 29/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621,317,61 (088.8) (45) Дата опубликования описания 10.01.77, (72) Авторы изобретения

А. Н. Орличенко и В, А. Ларин (71) Заявитель ТаганРогский Радиотехнический инститУт им. В. Д. Калмыкова (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ/ШУМ

Изобретение относит"я к анализу характеристик случайных процессов.

Известно устройство для измерения отношения сигнал/шум, содержащее (применительно к телевизионному приемнику) последовательно включенные высокочастотную часть приемника, видеоусилитель и телевизионную трубку, а также два измерительных прибора, каждый из которых подключен через свой фильтр к выходу видеоусилителя. Испытательный синусоидальный сигнал моделирует напряжение несушей частоты и с выхода видеоусилителя поступает на вход фильтров вместе с помехой. Оди.-. из фильтров пропускает напряжение испы . тательного сигнала и не пропуске."=.:., апр;-:жение помехи, другой фильтр пропускает напряжение помехи и не пропускает напряжение испытательного сигнала. Приборы измеряют соответственно напряжение поме- 20 хи и сигнала (11.

Однако измерение таким устройством возможно только при заведомо известной частоте сигнала. 25

Известно другое устройство для измерения отношения сигнал /помеха (ОСП), содержащее два измерительнь»х канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных однс- или двухполупериодногс выпрямителя и фильтра для выделения постоянной составляющей. Вход второго канала через центрируюшее устройство подключен к точке соединения выпрямителя и фильтра первого канала. Выходы каждого из каналов соединены со входом делителя.

Колебание на выходе делителя является функцией отношечия сигнал/шум, которая инвариант.-:. только к уровню сигнала и шума спектров (2 J.

Однако это устройство дает оценки ОСП, зависящие от ряда неинформативных параметров сигнала и шума, что ухудшает точ« ность измерений в условиях априорной неопределенности.

Эта зависимость проявляется тем сильнее, чем меньше ОСП.

Ile»»» изобретения — повышение точности измерения.

529431

Это достигается тем, что в измеритель отношения сигнал/шум введены схема сов падений, ременной селектор, K генератсров функций с генератором счетно синхронизируюших импу-льсов, К сравниваюших устройств на два входа, К-1 делителей с нормируюшими детекторами К-1 измери> ельных каналов, при=тем входы всех К-1 измерительных каналов подключень: к pbi-ходу центрируюшего устройства, а выход каждого из них ко второму входу одного из К-1 делителей, IIBpBbtE входы которых через нормиру-ющие детекторы сседиьены с выходом первого канала, один вход каждого из К сравниваюших устройств подключен к выходу однагс из К генераторов фуькций, другой вход — к вь.ходу одного из K делителей, выходы сравниваюших устройств соединены с одним из К входов схемы совпадений, выход генератора счетно-синхронизируюших импульсов соединен со входами синхронизации -енераторов функций и счетным входом временного селектора, управ лякшие входы которого подключены к выходу схемы совпадений и тактовому выходу

К-го генератора функций, причем в качестве нормируюших детекторов и детекторов в изе:.лт:=.ëüíb!I. каналах использованы степен..ь", . еабразаватели, ha ф и. 1 приведена структурная схема измерителя отношений сигнал/шум иафиг. 2 вре «",иные диаграммы.

Схема содержит К+1 измерительных кана ..оЕ 1-4, ссстояших из детекторов 5-8 .: фильтров 9-12, центрируюшее устройс-.во

13, К нормируюших детекторов 14, 15, 16, К делителей 17, 1 B. 1 9, К сра»:,нивак ших устройств 20, 21, 22, схему с;авпаений - 3, генератор счетно-синхранизирук-ших импульсов 24, К генераторов функций

25, 26, 27 и временной селектор -8, Детекторы 5,, 6, 7, 8, 14, 15, 16 осуиествляк т степенное пресбразование вида

II (x)= IxI II!am f 1х

В ч (х)

IPI; Х 0

Показатели степени E 0 и 5 „детек2. З - К+

:аров 6, 7, 8 разли таются между собой.

:.,:а,. .-атель степени, детектора 5 мажа. -.c;. адать или не совпадать с 1, (. и

1 7

К»

Первый измеритель ый канал с .держит

<рильтр 9, второй измеритогпный каналфильтр 1.0 третий измерительный канаг— фильтр 1 3, /К+1/-й измерительный канал — фильтр 12. Фильтры 9-12 вы; еляют постаяннук саставляюшую, Устройства 13 абеспе ивает отдаление постоянной составляк1шей процесса на вы" ходе детектора 5.

Показатели степени нормируюших детекторов 14, 15, 16 равны соответственно ъ H 6к+л

Делитель 17 осушествляет деление колебания с выхода канала 2 на колебание с выхода детектора 14. Делители 18 и 19 делят колебание с выхода канала 3 и канала

K+1 соответственно на колебание с выхола детектора 15 и детектора 16.

1О

Генераторы 25, 26, 27 вырабатывают колебания, которые с точностью до масштабнага коэффициента воспроизводят требуемые функциональные зависимости. Генератор

24 обеспечивает синхронную работу генераторов 25, 26, 27, Каг»ебания с выходов генераторов 25

26, 27 подаются на первые ходы устройств

20, 2 1, 22, которые сравнивают их с колебаниями, поданными на вторые входы от делителей 17, 1 Р, 19, и в момент равенства сравниваемых колебаний вырабатывают стандартные импульсы. Эти импульсы воздействуют на схему совпадений 2 3, на выходе которой появляется импульс только тогда, когда на ее входы одновременногоступят все стандартные импульсы.

Селектор 28 открывается импульсом с в;;.хада схемы совпадений 23 и закрывает3j ся импульсам с тактового выхода К-гo генератора функций 27.

Па вход перва а измерительного канала поступает совокупность х Я) сигнала

S(<) и помехи И). Для определенности

35 будем считать, что колебание на выходе детектора 5 равно г, > (1) =! х (4), л

Напряжение на выходе фильтра 9 примерна pQEpа математическому ожиданию а .л

40 процесса Y !A). Следовательно, центрировачное колебание н;. выходе центрируюшегс устройства 1 3 о у (1 .. = у,(!) — ту, Pn ., .ором и последуюших измевительА

45 -ых .";;.-" .-. аналогичной обработке подвергается кап:::.бание И) .

Гене заторы функций 25 и 26 вырабатывают соответственно свойства функций Р

° л дл. .-:. различных значений одномерного мешаюи его параметра g =т„,у„, т,, причем как это показано на фиг, 2 "в" и "д", арум=нт ct, являюшийся измеряемым отношением с»п наг /шум, изменяется ат б=-.ьше55 "o значения к меньшему. При таком напраьлении воспроизведения функций, и

1 ( плсло испульсов Ao на выходе измерителя ( л I СВЯЗаНО C ИЗМЕРЯЕКЛЫМ ОтиаШЕНИЕМ сигнал/шум зависимос ью С(= CN Q где ь3 С -- некоторая константа, 529431

Колебания и с выходов генерато1 ров функций 25 и 26 подаются на первые входы устройств 20 и 21. На вторые вхс ды этих устройств подводятся напряжения и Р 2,соответствуюшие измеряемому

3 М значению ОСП и неинформативному параметру Н (на фиг. 2 отражен случай, когда

0,8, а p = go ). B промежутке времени (О, Т), соответствуюшем " =у2, только .2. на выходе у стройства 2 1 будет импульс в тот момент времени, когда напряжение с выхода генератора 26 сравняется с

/фиг. 2д/. В промежутке времени (Т, 2Т), соответствуюшем )" = « „, импульсы появляются на выходах устройств 20 и 21, но в разное время. Лишь на интервале (2Т, ЗТ), на котором генераторы 25 и 26 вырабаPI IIPH 7 = VP, HM пульсы О„и 0 (фиг, 2 "с" и "е") поступят на схему 23 одновременно. В момент т t времени 1 = ". импульс, „(фиг. 2, " ") с выхода схемы 23 откроет селектор 28 и счетно-синхронизируюшие импу-ьсы 7? с периодом повторения ТО (фиг. 2а) с выхода генератора 24 поступают на выход измерителя отношения сигнал/шум. В момент времени т = ЗТ селектор 28 закрывается импульсом ",; (фиг. 2, "д") с так т тового I-. хода К-го генератора 27. Поэтому чис.чс N$ импульсов в пачке с точ- 30 ность ю дО константы равно Ц, Описанное устройство позволяет пслучать оценки ОСП, инвариантные к неинфс-,.

МатИВНЫМ П&РаМЕ >. Рамт И В СЛУ ЧаЕ, КОГДа теоретит:ескч учет влияния неинформатив- 35 ных параметров затруднителен. Для этого необходимо экспериментальным путем сня-.ь семейство зам:симо"тей напряжения на выходе делт тегеей 17, 18, 19 От измеряемого параметра. Затем следует установить 40 такой режим работы генераторов функций, ilpH к )TopGM будут всспроизводпться требуемые зависимости с учетом Обратного направления воспроизведения. После этого измеритель готов к работе в заданных условиях.

Формула изобретения

1. Измеритель Отношения си-нал/шум, ".ОДЕРжащтнй Цэа ИЗ.;:ЕРИтЕЛЬНЫХ КННапа, Каж50 дый из которых состоит из последовательно соединенных детектора и фильтра, центрируюшее устройство, вход которого подключен к точке соединения детектора и фильтра первого канала, а выход — ко входу второго измерительного канала, к выходу которого подключен делитель, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены схема совпадений, временной селектор, К генераторов функций с генератором счетно- синхронизируюших импульсов, К сравниваюших устройств на два входа, К-1 делителей с нормируюшими детекторами и К-1 измерительных каналов причем входы всех К-1 измерительных каналов подключены к выходу центрируюшего устройства, а выход каждого из них — ко второму входу- одного пз К-1 делителей, первые входы которых через нормируюшие детекторы соединены с выходом первого канала, один вход каждого из К сравниваюших устройств подключен к выходу одного из К генераторов функций, др -Ой вход— к выходу Одного из К делителей, выходы сравниваюших устройств coe«HIHeEIE-.I с одним пз К входов схемы совпадений, выход генератора ".Н=.етно-сцнхронпзируюших импульсов соедине ° со входами синхронизации генераторов функций и счетным входом временного селектора, управляюшце входы которо=о лодки:Очены к выходу схемы совпадений и тактовому выходу K-го генератора функцтий

2. !змеритель отношения сигнал/шум поп. 1, отличаюшпйся тем, что в качестве нормирукших детекторов и детекторов в изметритечьных каналах использованы степенные преобразователи.

Псточники информации, принятые во вниМаНттЕ ттОЦ ЭКСПЕВтИЗЕ:

1. Л эторсксе свидетельство СССР

112350:, .л 1. Кл. 6 01 R 29/00, от

18.06.1956 r.

2. Авторское свидетельство СССР № 480024, М. кл." 5 01 1 29/00, от

21.03. 1972 г.