Способ измерения коэффициента шума приемной системы и устройство для его осуществления

Способ измерения коэффициента шума приемной системы и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ «785802 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 261278 {2! } 2704441/18-21 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 071280, Бюллетень ¹ 45

Дата опубликования описания 27. 12. 80 (51)M. Нл 3

G 01 R 29/26

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДН 621. 317..7(088.8) l ", :);з

Ю.П. Иванов, A.Ñ.Êàðàìàéêèí и Е.И,.ХлыПаги>.. . т.

1- * -.;:

1 с ( (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Ленинградский институт авиационного ттриберостроения (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ШУМА ПРИЕМНОЙ

СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к средствам измерения параметров радиоэлектронного и оптико-электронного оборудования и может быть использовано в системах автоматического контроля состояния радиотехнических и оптикоэлектронных систем.

Известен модуляционный способ измерения коэффициента шума, основанный на определении коэффициента шума по отношению напряжений при измерении напряжения шумового сигнала на выходе приемной системы при подаче на ее вход промодулированного импульсами эталонного шумового сигна- 15 ла и отключении его (1) .

Устройство для его осуществления содержит последовательно соединенные блок управления, эталонный генератор шума, второй вход которого 20 подключен к модулятору, приемную систему, усилительный тракт промежуточной частоты, линейный детектор, механический коррелятор, выход которого подсоединен к входу модулятора и к входу лампового вольтметра, выход которого подключен к индикатору коэффициента шума. Выход механического коррелятора подключен. также через ламповый вольтметр на индикатор фик- 30 сированного уровня напряжения и через усилитель АРУ на второй вход усилительного тракта промежуточной частоты.

Недостатками модуляционного способа и устройств являютсяг

11. большая погрешность за счет погрешности калибровки ламповых кольтметров

21. большая погрешность измерения, связанная с преобразованием шумового сигнала в напряжение постоянного тока

3). большая постоянная времени измерения и отсутствие линейной зависимости между величиной выходного напряжения и коэффициентом шума не позаоляет использовать данный способ в автоматических системах контроля °

Он находит лишь применение в автономных встроенных приборах.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ измерения коэффициента шума по методу двух отсчетов, основанный на определении коэффициента шума ло отношению мощностей при измерении мощности шумового сигнала на выходе при» емной системы при подаче на ее вход

785802 непрерывного эталонного шумового сигнала и отключении его.

Одно из устройств для осуществления данного способа, принятое эа прототип как содержащее наибольшее ко-личество сходных. существенных признаков с ним, включает последовательно соединенные блок управления, генератор шума эталонной мощности, приемную систему, измерительный усилитель, квадратичный вольтметр и вычислитель О коэффициента шума, второй вход которого соединен с сбответствующим выходом блока управления (2) .

Недостатками этого способа измерения коэффициента шума по методу двух отсчетов являются:

1) большая погрешность измерения, связанная с преобразованием шумовОго сигнала в напряжение постоянного тока;

2).ограниченный диапазон измере- Щ ний, обусловленный большой погрешностью при измерении больших значений коэффициента шума.

Целью изобретения является повышение точности измерения коэффициента шума.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения коэффициента шума приемной системы, основанному на определении коэффициента шума по отношению шумовых сигналов на выходе приемной системы при последовательной подаче на ее вход эталонного шумового сигнала и отключении его, каждый шумовой сигнал с выхода приемной системы стро- N бируют в течение заданного интервала времени, затем сравнивают с фиксированным пороговым значением, измеряют число выбросов шумового сигнала, превысившего фиксированное пороговое {) значение, и определяют отношение среднего числа выбросов в единицу времени при поданном эталонном шумовом сигнале к среднему числу выбросов в единицу времени при отключенном шумовом сигнале .

Для осуществления предлагаемого способа в устройство, .содержащее госледовательно соединенные блок, управления, генератор шума эталонной мощности и приемную систему, а также вы- ® числитель коэффициента шума, введены последовательно соединенные генератор строба, схема стробирования, второй вход которой подключен-к выходу приемной истемы, пороговая схема, часто-55 томер, блок определения среднего числа выбросов, выход которого подключен ко второму входу вычислителя коэффициента шума, причем соответствующие выходы блока управления подключены О к входу генератора строба и ко второму входу .частотомера.

Способ и устройство для его осуществления направлены на достижение одной цели, изобретения и могут быть использованы совместно, так как указанный способ не может быть осуществлен ни одним иэ известных устройств того же назначения.

На чертеже представлена блок-схема устройства измерения коэффициента шума приемной, системы, реализующего предлагаемый способ.

Устройство измерения коэффициента шума приемной системы содержит блок

1 управления, генератор 2 шума эталонной мощности, приемную систему 3, схему 4 стробирования, пороговую схему 5,частотомер б, блок 7 определения среднего числа выбросов, вычислитель

8 коэффициента шума.

Устройство измерения коэффициента шума приемной системы работает следующим образом.

По сигналу с блока 1 управлениявключается генератор 2 шума эталонной мощности. Шумовой сигнал эталонной мощности с генератора 2 подается на вход приемной системы 3. Шумовой сигнал суммарной мощности от собственного (внутреннего) шумй приемной системы 3 и от шумового сигнала эталонной мощности с генератора 2 поступает c выхода приемной системы 3 на вход схемы 4 тробирования, которая запускается импульсами, формируемыми генератором 9 строба по ко-. манде с блока 1 управления.

Напряжение с выхода схемы 4 стробирования, превысившее уровень фиксированного порогового значения, установленного на пороговой схеме 5, поступает на вход частотомера 6, выхо-да которого код числа, соответствующий числу выбросов напряжения, по истечении фиксированного интервала времени измерения t+ по команде с блока управления поступает на вход блока 7 определения среднего числа выбросов, где происходит вычисление среднего числа выбросов напряжения, превысивших уровень фиксированного порогового значения напряжения пороговой схемы 5 в единицу времени, т.е. производится операция деления числа выбросов на фиксированный интервал времени измерения. Полученный результат с блока 7 определения среднего числа выбросов поступает на вход вычислителя 8 коэффициента шума, где запоминается.

Затем по команде с блока управления происходит отключение генератора

9 строба, отключение генератора.2 от приемной системы 3 и обнуление частотометра 6.

Go следующей команде с блока управления -включается генератор строба,который управляет работой схемы 4 стро бирования, и происходит стробирование напряжения, соответствующего мощности собственных (внутренних) шумов приемной системы 3, поступившего с выхода приемной системы 3 на вход

785802

0п - фиксированное пороговое ам10 плитудное значение напряжения; g — - мощность шума;

7). — характеристика закона распределения;

t> — фиксированный интервал времени измерения.

Данный способ измерения коэффициента шума приемной системы и устройство для его осуществления обладают повышенной точностью, обусловленной

2О неограниченным диапазоном измерений коэффициента шума, отсутствие по-. грешности измерения, связанной с потерей информации при преобразовании шумового сигнала в напряжение постоян15 ного тока, позволяют осуществлять непрерывный контроль коэффициента шума и дистанционный автоматический контроль состояния приемных радиоэлектронных и оптико-электронных систем. измерения t< по команде с блока управления код числа поступает с выхода

:частотомера б на вход блока 7 определения среднего числа выбросов, где происходит вычисление среднего числа выбросов напряжения, превысивших уровень фиксированного порогового амплитудного значения напряжения пороговой схемы 5, в единицу времени, т.е. производится операция деления числа выбросов на фиксированный ин-тервал времени измерения ед,. Полученный результат с блока 7 поступает на вход вычислителя 8 коэффициента шума, где запоминается. Затем по командам с блока управления происходит отключение генератора строба и обнуление частотомера б.

По следующей команде с блока управления в вычислителе 8 вычисляется коэффициент шума как отношение двух кодов чисел, первое из которых получено при измерении среднего числа ЗО выбросов при превышении фиксированного порогового значения напряжения пороговой схемы 5 суммарным воздействием шумов от генератора 2 шума зталсчной мощности, прошедших че- рез приемную систему 3, и воздействием собственчых (внутренних) шумов приемной системы 3, и второе — при измерении среднего числа выбросов, образованных воздействием собственных (внутренних) шумов приемной си- 40 стемы 3.

Вычисленное значение коэффици-. ента шума приемной системы поступает на индикатор или в систему контроля.

При работе устройства включение 4 блока управления может осуществляться как автоматически, так и вручную оператором.

Число выбросов, превысивших фиксированное пороговое значение напряжения пороговой схемы, зависит от величины этого порогового значения, мощности шума, фиксированного интервала времени измерения и закона распределения шумов на выходе приемной системы.

Зная вид закона распределения и задаваясь фиксированным интервалом времени измерения t+ и величиной порога, можно однозначно определить коэффициент шума приемной системы. ф{)

Достоверность измерений при этом способе определения коэффициента шума зависит от фиксированного интервала времени измерения и уровня порога.

Че больше число, выбросов, превысивФормула изобретения с емы стробирования. С выхода схемы

4 отстробированный сигнал поступает на вход пороговой схемы 5. Выбросы отстробированного сигнала, превысившие фиксированное пороговое значение напряжения, поступают с выхода пороговой схемы 5 на вход частотомера б, подсчитывающего число выбросов. По истечении Фиксированного интервала времени ших порог, тем большее число разрядов необходимо иметь в частотомере и в блоке памяти.

Число выбросов, превысивших порог, однозначно зависит от где N — число выбросов;

1. Способ измерения коэффициента шума приемной систем0, основанный на определении коэффициента шума по отношению шумовых сигналов йа выходе приемной системы при последовательной подаче на ее вход эталонного шумовсго сигнала и отключении его, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, каждый шумовой сигнал с выходда приемной системы стробируют в течение заданного интервала времени, затем сравнивают его с фиксированным пороговым значением, измеряют число выбросов шумового сигнала, превысившего фиксированное пороговое значение, и определяют отношение среднего числа выбросов в единицу времени при поданном эталонном шумовом сигнале к среднему числу выбросов в еди-, ницу времени при отключенном шумовом сигнале.

2. Устройство для осуществления способа по и. 1,содержащее последовательно соединенные блок управления, генератор шума эталонной мощности и приемную систему, а также вычислитель коэффициента шума, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что в него введены последовательно соединенные генератор строба, схема стробирования, второй вход которой подключен к выходу приемной системы, пороговая схема, частотомер, блок определения

785802

Составитель О,Панчерников

Редактор Ж.Рожкова Техред И.Асталош Корректор В.Синицкая

Заказ 8835 49 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 средиего числа выбросов, выход которого подключен ко второму входу вычислителя коэффициента шума, причем соответствующие выходы блока управления подключены к входу генератора строба и ко второму входу частотомера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Балашов В.П. и др. Автоматизация радиоизмерений. М., "Советское радио", 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 310201, клг G 01 R 29/26, 1974.