JPH07260835A - Signal strength detector - Google Patents

Signal strength detector

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JPH07260835A
JPH07260835A JP5642694A JP5642694A JPH07260835A JP H07260835 A JPH07260835 A JP H07260835A JP 5642694 A JP5642694 A JP 5642694A JP 5642694 A JP5642694 A JP 5642694A JP H07260835 A JPH07260835 A JP H07260835A
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JP
Japan
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signal
signal strength
input
strength detector
output
Prior art date
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Application number
JP5642694A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuya Ito
達哉 伊藤
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NEC Engineering Ltd
Original Assignee
NEC Engineering Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve accuracy in a signal strength detection of an analog signal such as white noise, etc. CONSTITUTION:An output in which high frequency components are removed by a filter 4 is converted by an A-D converter 16 to a digital value. The converted digital value is accumulated by an adder 8, and more significant bit of the accumulated result is used as a signal strength detected result. An analog signal 1 is attenuated to a linear area of amplifying characteristics of a preamplifier 2 in response to the signal strength detected result. Accordingly, the preamplifier 2 is always operated in the linear area of the characteristics, thereby improving a signal strength detecting accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は信号強度検出器に関し、
特に白色雑音等、雑音性のアナログ信号の信号強度を検
出する信号強度検出器に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a signal strength detector,
In particular, the present invention relates to a signal strength detector that detects the signal strength of a noisy analog signal such as white noise.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、航空機や人工衛星等のプラット
フォームに搭載されるレーダ装置では一定周期毎に地上
のターゲットに送信パルスを当て、その反射エコーを受
信し画像化するために必要な処理を行っている。その受
信する反射エコーのレベルは一定とは限らず、過大にな
ることもあるため、各送受信周期毎に受信信号の信号強
度を検出し、一定量の減衰をかけてレベルを安定化させ
て受信器を保護することがある。
2. Description of the Related Art Generally, a radar device mounted on a platform such as an aircraft or an artificial satellite applies a transmission pulse to a target on the ground at regular intervals and receives the reflected echo to perform necessary processing for imaging. ing. The level of the reflected echo that is received is not always constant and may become excessive. Therefore, the signal strength of the received signal is detected at each transmission / reception cycle, and the level is stabilized by applying a certain amount of attenuation for reception. May protect the vessel.

【0003】すなわち、図5に示されているように、基
準トリガ70に応答して一定周期毎に送信パルス71が
送出され、これによる反射エコーが受信信号72として
入力される。この場合、基準トリガ70の一周期Aが一
送受信周期であり、信号強度検出区間B内における受信
信号の強度が検出対象となる。
That is, as shown in FIG. 5, in response to the reference trigger 70, a transmission pulse 71 is transmitted at regular intervals, and a reflection echo resulting therefrom is input as a reception signal 72. In this case, one cycle A of the reference trigger 70 is one transmission / reception cycle, and the strength of the received signal in the signal strength detection section B is the detection target.

【0004】いま、受信信号C1の強度が基準値を上回
った場合、以降の受信信号については図示せぬ減衰器の
減衰量を増加させる。つまり、図中の受信信号C2のよ
うに低いレベルに減衰されて入力されるのである。以上
のように、信号強度の検出結果に応じて減衰をかけるこ
とにより、レベルを安定化させて受信器を保護すること
ができる。かかる場合、受信信号の強度を精度良く求め
る必要がある。
When the intensity of the received signal C1 exceeds the reference value, the attenuation amount of an attenuator (not shown) is increased for subsequent received signals. That is, the received signal C2 is attenuated to a low level and then input. As described above, by attenuating according to the detection result of the signal strength, the level can be stabilized and the receiver can be protected. In such a case, it is necessary to accurately obtain the strength of the received signal.

【0005】また、周知の電波干渉計を使って太陽等の
天体を観測して画像化する際、高い時間分解能が必要と
なる場合には、アンテナの受信信号間の相関値を短い周
期毎に計算すると共に、アンテナ毎の受信電界強度を同
じ周期で精度良く求める必要がある。
Further, when a celestial body such as the sun is observed and imaged by using a well-known radio interferometer, when a high time resolution is required, the correlation value between the reception signals of the antenna is set for each short cycle. In addition to the calculation, it is necessary to accurately obtain the reception electric field strength for each antenna in the same cycle.

【0006】以上のように、アナログ信号の信号強度を
精度良く求める場合、信号強度検出器が用いられる。従
来、この種の信号強度検出器としては、例えば次のよう
な2つの方式があった。
As described above, when the signal strength of the analog signal is accurately obtained, the signal strength detector is used. Conventionally, there have been two types of signal strength detectors of this type, for example.

【0007】その第1の方式は、特開昭57―3576
6号公報に記載されているものである。これについて、
図6を参照して説明する。
The first method is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 57-3576.
It is described in Japanese Patent No. about this,
This will be described with reference to FIG.

【0008】図6において、加減算器2の出力でレート
マルチプライヤ3が駆動されると、その出力は加減算器
2の内容に相当するデューティ比を持った一定周期の信
号になり、ローパスフィルタ4により加減算器2の内容
に応じた直流電圧aになる。この電圧aは被測定用のア
ナログ電圧bと共に比較器6に入力され、ここで電圧比
較される。
In FIG. 6, when the rate multiplier 3 is driven by the output of the adder / subtractor 2, its output becomes a signal of a constant cycle having a duty ratio corresponding to the contents of the adder / subtractor 2, and the lowpass filter 4 The direct-current voltage a corresponds to the contents of the adder / subtractor 2. This voltage a is input to the comparator 6 together with the analog voltage b to be measured, and the voltage is compared here.

【0009】電圧aが電圧bより小さいうちは、比較器
6の出力によって加減算器2は加算モードに切換えら
れ、パルス発生器1から出力されるパルスの1周期が経
過した時点で加減算器2の内容が1ステップ相当値だけ
加算される。この動作が繰返され、電圧aと電圧bとの
関係が逆転する所までくると、比較器6の出力によって
加減算器2が減算モードに切換わり、その内容が1ステ
ップ相当分だけ減算される。
While the voltage a is lower than the voltage b, the adder / subtractor 2 is switched to the addition mode by the output of the comparator 6, and when one cycle of the pulse output from the pulse generator 1 elapses, the adder / subtractor 2 The contents are added by the value corresponding to one step. This operation is repeated, and when the relationship between the voltage a and the voltage b is reversed, the adder / subtractor 2 is switched to the subtraction mode by the output of the comparator 6, and the content is subtracted by one step.

【0010】その結果、電圧aと電圧bとの関係は再度
逆転し、今度は加減算器2の内容が1ステップ相当分だ
け加算される。以下この動作を繰返すと、電圧aが電圧
bを中心にしてパルスの1周期毎に増減を繰返すように
なり、この動作によって比較動作の収束が検知され、こ
のときの加減算器2の出力を演算器7で演算処理し、ア
ナログ電圧bに相当する信号を表示器8に印加して表示
する。
As a result, the relationship between the voltage a and the voltage b is reversed again, and this time, the contents of the adder / subtractor 2 are added by one step. When this operation is repeated thereafter, the voltage a repeats increasing / decreasing for each cycle of the pulse centering on the voltage b, and the convergence of the comparison operation is detected by this operation, and the output of the adder / subtractor 2 at this time is calculated. The calculation is performed by the device 7, and a signal corresponding to the analog voltage b is applied to the display device 8 for display.

【0011】第2の方式は図7に示されている方式であ
る。図において、信号入力1をプリアンプ2により所定
のレベルまで増幅し、その出力を検波ダイオード3に通
した後ローパスフィルタ4により高周波成分を取除く。
ローパスフィルタ4の出力はオペアンプを用いたアナロ
グ積分器5により一定期間積分された後、信号強度値7
として出力される。
The second method is the method shown in FIG. In the figure, a signal input 1 is amplified by a preamplifier 2 to a predetermined level, its output is passed through a detection diode 3, and then a high-frequency component is removed by a low-pass filter 4.
The output of the low-pass filter 4 is integrated for a certain period by an analog integrator 5 using an operational amplifier, and then the signal strength value 7
Is output as.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の信号強
度検出器の2つの方式のうち、前者の場合では、入力さ
れるアナログ信号と比較するために発生する信号レベル
がパルス発生器から出力されるパルスの1ステップ分ず
つしか増加しないため、両者のレベル差が大きい時は一
致状態を検出するまでの時間がかかるという欠点があ
り、高周波信号(ビデオ帯域程度)の強度を検出するた
めには非常に高速な動作を行う加減算器,レートマルチ
プライヤ及び演算器が必要となる。さらに、広帯域の雑
音性信号を入力信号とすると、表示内容が常に変化し、
その値が一定しないことになるという欠点もある。
In the former one of the two methods of the above-mentioned conventional signal strength detector, the signal level generated for comparison with the input analog signal is output from the pulse generator. Since there is only one step of the pulse to increase, there is a disadvantage that it takes time to detect the coincidence state when the level difference between the two is large. To detect the strength of the high frequency signal (video band), An adder / subtractor, rate multiplier, and arithmetic unit that operate at extremely high speed are required. Furthermore, when a wideband noise signal is used as the input signal, the display content changes constantly,
There is also the drawback that the value will not be constant.

【0013】また、後者の場合では、広帯域の雑音性信
号に対応できるが、信号入力のダイナミックレンジが大
きいとプリアンプや検波ダイオードのリニア領域を超え
た領域に、ある確率で時間波形が入込むため、強度値の
算出にロスが生じ、測定上のリニアリティ(直線性)劣
化を生むという欠点がある。さらに、入力信号レベルに
対するアナログ積分動作によるオフセット分の比率が、
入力信号レベルの低い時に増大するという欠点もある。
In the latter case, a wide range of noise signals can be dealt with, but if the dynamic range of the signal input is large, the time waveform will enter the region beyond the linear region of the preamplifier or the detector diode with a certain probability. However, there is a drawback that a loss occurs in the calculation of the intensity value, and the linearity in measurement is deteriorated. Furthermore, the ratio of the offset component due to the analog integration operation to the input signal level is
There is also a drawback that it increases when the input signal level is low.

【0014】本発明は上述した従来技術の欠点を解決す
るためになされたものであり、その目的はより高い精度
でアナログ信号の強度を検出することにできる信号強度
検出器を提供することである。
The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and its object is to provide a signal strength detector capable of detecting the strength of an analog signal with higher accuracy. .

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明による信号強度検
出器は、入力アナログ信号から高周波成分を除去する瀘
波手段と、この瀘波出力をディジタル値に変換するAD
変換手段と、この変換されたディジタル値の平均値を算
出する算出手段とを含み、この算出された平均値を検出
結果としたことを特徴とする。
A signal strength detector according to the present invention comprises a filtering means for removing high frequency components from an input analog signal and an AD for converting the filtering output into a digital value.
It is characterized in that it includes a conversion means and a calculation means for calculating an average value of the converted digital values, and the calculated average value is used as a detection result.

【0016】[0016]

【作用】瀘波手段により白色雑音等の入力アナログ信号
から高周波成分を除去し、この瀘波出力をディジタル値
に変換する。この変換後のディジタル値の平均値を算出
し、この算出値を信号強度検出結果とする。平均値の算
出は、変換後のディジタル値を累算し、その累算結果の
上位所定ビットを信号強度検出結果とすることにより行
う。
The filtering means removes high-frequency components from the input analog signal such as white noise and converts the filtered output into a digital value. The average value of the converted digital values is calculated, and this calculated value is used as the signal strength detection result. The average value is calculated by accumulating the converted digital values and using the upper predetermined bits of the accumulation result as the signal strength detection result.

【0017】[0017]

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

【0018】図1は本発明による信号強度検出器の一実
施例の構成を示すブロック図であり、図7と同等部分は
同一符号により示されている。図において、本発明の一
実施例による信号強度検出器は、入力アナログ信号1を
減衰器11を介して入力しこれを増幅するプリアンプ2
と、この増幅出力20を二乗する乗算器13と、この二
乗出力130から高周波成分を除去するローパスフィル
タ4と、この除去後の出力40をAD変換器6のアナロ
グ入力レンジの最大幅と略同一のレベルまで増幅するプ
リスケーラ15とを含んで構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a signal strength detector according to the present invention, and the same portions as those in FIG. 7 are designated by the same reference numerals. In the figure, a signal strength detector according to an embodiment of the present invention includes a preamplifier 2 that inputs an input analog signal 1 through an attenuator 11 and amplifies the analog signal.
A multiplier 13 that squares the amplified output 20, a low-pass filter 4 that removes high-frequency components from the squared output 130, and an output 40 after the removal that is approximately the same as the maximum width of the analog input range of the AD converter 6. And a prescaler 15 that amplifies up to the level.

【0019】また、本実施例の信号強度検出器は、クロ
ック信号61の周期毎にプリスケーラ15の出力150
をディジタルデータに変換するAD変換器6と、この変
換後のディジタルデータ60を順次加算する加算器8と
を含んで構成されている。つまり、クロック信号61の
周期毎にサンプリングし、これを加算器8で累算してい
るのである。
Further, the signal strength detector of the present embodiment has an output 150 of the prescaler 15 for each cycle of the clock signal 61.
Is converted into digital data, and an adder 8 for sequentially adding the converted digital data 60 is included. That is, the sampling is performed for each cycle of the clock signal 61, and the adder 8 accumulates the sampling.

【0020】さらにまた、本実施例の信号強度検出器
は、加算器8の加算結果の上位の所定ビットのディジタ
ルデータ12と予め設定された基準値である信号強度設
定値91とを比較するコンパレータ9と、この比較結果
に応じてプリアンプ2に入力される入力アナログ信号1
を減衰させる減衰器11とを含んで構成されている。コ
ンパレータ9は、比較動作の結果減衰器11で減衰動作
が行われる場合は、その旨を示す1ビットの情報である
動作情報90を出力する。そして、加算器8の加算結果
の上位の所定ビットのディジタルデータ12とコンパレ
ータ9の情報90とが、本検出器の信号強度データとし
て出力される。
Furthermore, the signal strength detector of the present embodiment is a comparator for comparing the digital data 12 of predetermined upper bits of the addition result of the adder 8 with the signal strength set value 91 which is a preset reference value. 9 and the input analog signal 1 input to the preamplifier 2 according to the comparison result.
And an attenuator 11 for attenuating. When the attenuator 11 performs the attenuation operation as a result of the comparison operation, the comparator 9 outputs the operation information 90 which is 1-bit information indicating that. Then, the high-order predetermined bit digital data 12 of the addition result of the adder 8 and the information 90 of the comparator 9 are output as the signal strength data of this detector.

【0021】なお、ディジタルデータ12のビット数
は、AD変換器6のビット数に応じて決定される。例え
ば、6ビットのAD変換器6を用い、一検出区間(図5
中の検出区間B)にAD変換を1000回行った場合
は、加算器8の累算結果の上位9ビットをディジタルデ
ータ12として出力すれば良い。つまり、累算結果の上
位ビットを取出すことにより量子化誤差を桁落ちさせ、
1検出区間における検出結果を平均化しているのであ
る。
The number of bits of the digital data 12 is determined according to the number of bits of the AD converter 6. For example, using a 6-bit AD converter 6, one detection section (see FIG.
When the AD conversion is performed 1000 times in the detection section B), the upper 9 bits of the accumulation result of the adder 8 may be output as the digital data 12. In other words, by removing the upper bits of the accumulation result, the quantization error is canceled,
The detection results in one detection section are averaged.

【0022】かかる構成において、一定周期毎に減衰器
11に入力されるアナログ信号1は、その振幅確率分布
がガウス分布に従う広帯域でダイナミックレンジの大き
い雑音性信号である。白色雑音がアナログ信号1の例と
してあげられる。
In such a configuration, the analog signal 1 input to the attenuator 11 at regular intervals is a noise signal with a wide dynamic range and a wide dynamic range in which the amplitude probability distribution follows a Gaussian distribution. White noise is given as an example of the analog signal 1.

【0023】減衰器11は、コンパレータ9が制御信号
10を出力した場合のみアナログ信号1を減衰させる。
コンパレータ9から制御信号10が出力されない場合は
アナログ信号1をそのままプリアンプ2へ送出する。
The attenuator 11 attenuates the analog signal 1 only when the comparator 9 outputs the control signal 10.
When the control signal 10 is not output from the comparator 9, the analog signal 1 is sent to the preamplifier 2 as it is.

【0024】プリアンプ2は、図2に示されているよう
に直線領域及び曲線領域からなる増幅特性を有する。そ
して、このプリアンプ2は、入力レベルがX以上Y以下
の範囲内でのみ動作させ、Y1のレベルとプリアンプ2
の飽和レベルとのレベル差31を十分とっておく。これ
により、プリアンプ2の出力レベルはX1以上Y1以下
となり、プリアンプ2は常に直線領域で動作することに
なる。
The preamplifier 2 has an amplification characteristic consisting of a linear region and a curved region as shown in FIG. The preamplifier 2 is operated only within the range where the input level is X or higher and Y or lower, and the preamplifier 2 and the preamplifier 2 are operated.
A sufficient level difference 31 from the saturation level of is set. As a result, the output level of the preamplifier 2 becomes X1 or more and Y1 or less, and the preamplifier 2 always operates in the linear region.

【0025】プリアンプ2で増幅された信号は、乗算器
3により二乗される。ここで、プリアンプ2への入力最
大レベルY1が入力されても乗算器3の出力が入出力特
性の飽和領域に入らないようにする。すなわち、乗算器
3の動作点を十分低くとり、常に図2中の直線部分で動
作するようにする。
The signal amplified by the preamplifier 2 is squared by the multiplier 3. Here, even if the maximum input level Y1 to the preamplifier 2 is input, the output of the multiplier 3 is prevented from entering the saturation region of the input / output characteristics. That is, the operating point of the multiplier 3 is set sufficiently low so that the multiplier 3 always operates in the straight line portion.

【0026】これにより、図3に示す雑音性信号の振幅
確率分布曲線中で入力振幅がプリアンプ2や乗算器3の
リニア領域41外となる確率42を低く抑えて信号強度
検出精度を上げることができる。
As a result, the probability 42 that the input amplitude is outside the linear region 41 of the preamplifier 2 and the multiplier 3 in the amplitude probability distribution curve of the noisy signal shown in FIG. it can.

【0027】乗算器13から出力される二乗出力130
は、ローパスフィルタ4で高周波成分が取り除かれた
後、高精度低オフセットタイプの演算増幅器を含むプリ
スケーラ5に入力されてAD変換器6のアナログ入力レ
ンジに合うレベルまで増幅され、クロック信号7により
AD変換器6でディジタル信号に変換される。
The squared output 130 output from the multiplier 13
After the high-frequency component is removed by the low-pass filter 4, it is input to the prescaler 5 including a high-precision low-offset type operational amplifier and amplified to a level matching the analog input range of the AD converter 6, and the AD signal is added by the clock signal 7. It is converted into a digital signal by the converter 6.

【0028】この際、ローパスフィルタ4のカットオフ
周波数fc、プリスケーラ5の帯域特性、AD変換器6
へのクロック信号7の周期Tは以下のように選定する。
At this time, the cutoff frequency fc of the low-pass filter 4, the band characteristic of the prescaler 5, the AD converter 6
The period T of the clock signal 7 is selected as follows.

【0029】まず、AD変換器6はできるだけアナログ
入力レンジの大きなものを用い、これに合わせてプリス
ケーラ5のゲインを大きくする。
First, the A / D converter 6 has a maximum analog input range, and the gain of the prescaler 5 is increased accordingly.

【0030】次に、プリスケーラ5内の演算増幅器はも
ともと狭帯域となっているが、ゲインを大きくすること
により更に帯域を狭くし、ローパスフィルタ4の帯域よ
りやや狭くにする。つまり、プリスケーラ5及びローパ
スフィルタ4の周波数帯域特性を示す図4を参照する
と、プリスケーラ5の特性52に対し、ローパスフィル
タ4の特性51がやや広くなるようにする。なお、図4
中のfcはローパスフィルタ4のカットオフ周波数であ
る。
Next, the operational amplifier in the prescaler 5 originally has a narrow band, but the band is further narrowed by increasing the gain to be slightly narrower than the band of the low-pass filter 4. That is, referring to FIG. 4 showing the frequency band characteristics of the prescaler 5 and the low-pass filter 4, the characteristic 51 of the low-pass filter 4 is made slightly wider than the characteristic 52 of the prescaler 5. Note that FIG.
The symbol fc is the cutoff frequency of the low pass filter 4.

【0031】また、クロック信号7の周期Tは、ローパ
スフィルタ4のカットオフ周波数の逆数1/fcよりや
や大きめに選んでおく。これはローパスフィルタ4の出
力40をおおまかにサンプリングするためである。
The period T of the clock signal 7 is selected to be slightly larger than the reciprocal 1 / fc of the cutoff frequency of the low pass filter 4. This is to roughly sample the output 40 of the low pass filter 4.

【0032】図1に戻り、AD変換器6による変換後の
ディジタルデータ60は、加算器8で累算され、累算結
果の上位所定ビットがディジタルデータ12として出力
される。このデータ12は、コンパレータ9において図
2中の点Yの出力レベルY1に相当する信号強度設定値
と比較され、データ12がその設定値より大きい場合は
減衰器11へ制御信号10を出力する。これにより、減
衰器11は同図の減衰量32に応じて入力アナログ信号
を減衰し、そのレベルを同図のZとしてプリアンプ2に
入力させる。
Returning to FIG. 1, the digital data 60 converted by the AD converter 6 is accumulated in the adder 8 and the upper predetermined bits of the accumulation result are output as the digital data 12. The data 12 is compared with a signal strength setting value corresponding to the output level Y1 at the point Y in FIG. 2 in the comparator 9, and if the data 12 is larger than the setting value, the control signal 10 is output to the attenuator 11. As a result, the attenuator 11 attenuates the input analog signal according to the attenuation amount 32 shown in the figure, and inputs the level to the preamplifier 2 as Z in the figure.

【0033】さらに、コンパレータ9からは減衰動作が
行われたことを表す情報90がデータ12に付加され、
本検出器の信号強度データとして出力される。この情報
90は、例えば値「1」のとき減衰動作が行われたこと
を表し、値「0」のとき減衰動作が行われなかったこと
を示すものとする。このデータ12に付加される情報9
0を考慮すれば、正しい検出値が得られる。
Further, from the comparator 9, information 90 indicating that the damping operation has been performed is added to the data 12,
It is output as the signal strength data of this detector. This information 90 indicates that the damping operation has been performed when the value is “1” and indicates that the damping operation has not been performed when the value is “0”. Information 9 added to this data 12
If 0 is considered, the correct detection value can be obtained.

【0034】なお、減衰器11における減衰量の切換え
は、図5中の検出区間B以外の区間において行われる。
すなわち、一検出区間が終了し、次の一検出区間の開始
までの間に行われるのである。
The switching of the attenuation amount in the attenuator 11 is performed in a section other than the detection section B in FIG.
That is, it is performed between the end of one detection section and the start of the next detection section.

【0035】ここで、本検出器に入力されるアナログ信
号をV=21/2 Vrms cosωtとすると、乗算器13
の乗算出力130は、 V2 =Vrms 2 +Vrms 2 cos2ωt…(1) となる。式(1)の右辺の第1項は求める信号強度に比
例した直流成分であり、第2項は無効な高周波成分であ
る。この無効な高周波成分はローパスフィルタ4により
取除かれる。その結果、直流成分にわずかに交流成分が
含まれた波形の信号がプリスケーラ15に入力される。
Here, assuming that the analog signal input to this detector is V = 2 1/2 Vrms cos ωt, the multiplier 13
The multiplication output 130 of V becomes V 2 = Vrms 2 + Vrms 2 cos 2ωt (1) The first term on the right side of the equation (1) is a DC component proportional to the signal strength to be obtained, and the second term is an invalid high frequency component. This invalid high frequency component is removed by the low pass filter 4. As a result, a signal having a waveform in which the direct current component slightly includes the alternating current component is input to the prescaler 15.

【0036】プリスケーラ15は上述したように狭帯域
で動作するため(図4参照)、乗算器13の出力から更
に交流成分が除去された後、AD変換器6によりディジ
タルデータに変換され加算器8に入力される。
Since the prescaler 15 operates in a narrow band as described above (see FIG. 4), after the AC component is further removed from the output of the multiplier 13, it is converted into digital data by the AD converter 6 and added by the adder 8 Entered in.

【0037】要するに、信号検出に必要な二乗動作及び
その前段の増幅動作を減衰器により直線動作領域の低レ
ベルで行うことにより、雑音性の入力信号に対する強度
検出値の直線性を高めることができる。
In short, by performing the square operation required for signal detection and the amplification operation of the preceding stage at a low level in the linear operation region by the attenuator, the linearity of the intensity detection value with respect to the noisy input signal can be enhanced. .

【0038】また、ローパスフィルタの出力を低レベル
で取出しオフセットの小さい演算増幅器で増幅した後、
AD変換して加算するため、従来のアナログ積分による
方法に比べ、オフセット分の信号レベルに対する比率を
抑えることができる。
Further, after the output of the low-pass filter is taken out at a low level and amplified by an operational amplifier having a small offset,
Since AD conversion is performed and addition is performed, the ratio of the offset amount to the signal level can be suppressed as compared with the conventional analog integration method.

【0039】さらに、AD変換器に入力される信号に含
まれるカットオフ周波数近傍及びそれ以上の周波数成分
によるディジタルデータへの誤差やサンプリング毎の量
子化誤差は、加算結果の上位ビットをとることにより桁
落ちさせ、真の強度値に収束した値を取出せるのであ
る。
Further, the error to the digital data due to the frequency components near the cutoff frequency and higher than that included in the signal input to the AD converter and the quantization error for each sampling are obtained by taking the upper bit of the addition result. It is possible to remove the digits and extract the value that converges to the true intensity value.

【0040】以上のように加算器8で累算された最終的
なデータ12は二乗された値であり、絶対値ではない。
必要であれば、平方根を計算すれば良い。このデータ1
2は減衰器11を制御するためのものであり、相対的な
値であれば十分である。
The final data 12 accumulated by the adder 8 as described above is a squared value, not an absolute value.
If necessary, you can calculate the square root. This data 1
Reference numeral 2 is for controlling the attenuator 11, and a relative value is sufficient.

【0041】なお、上述の実施例では白色雑音の場合に
ついて説明したが、これに限らずアナログ信号の信号強
度を検出する場合に本発明が広く適用できることは明白
である。さらに、人工衛星等に搭載されるレーダ装置の
みならず、信号強度の検出が必要な場合に本発明が広く
適用できることも明白である。
Although the case of white noise has been described in the above embodiments, the present invention is not limited to this and it is obvious that the present invention can be widely applied to the case of detecting the signal strength of an analog signal. Further, it is obvious that the present invention can be widely applied not only to a radar device mounted on an artificial satellite or the like but also when detection of signal strength is required.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、白色雑音
等の入力アナログ信号から高周波成分を除去後ディジタ
ル値に変換し、この変換後のディジタル値の平均値を算
出し、この算出値を信号強度検出結果とすることによ
り、信号強度検出精度を上げることができるという効果
がある。
As described above, according to the present invention, a high frequency component is removed from an input analog signal such as white noise, converted into a digital value, an average value of the converted digital values is calculated, and the calculated value is calculated. By using the signal strength detection result, there is an effect that the signal strength detection accuracy can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例による信号強度検出器の構成を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a signal strength detector according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1中のプリアンプの入出力特性とその動作範
囲を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the input / output characteristics of the preamplifier in FIG. 1 and its operating range.

【図3】雑音性信号の振幅確立分布図である。FIG. 3 is an amplitude probability distribution map of a noisy signal.

【図4】図1中のローパスフィルタ及びプリスケーラの
帯域特性図である。
FIG. 4 is a band characteristic diagram of the low-pass filter and the prescaler in FIG.

【図5】信号強度検出器を用いた一般のレーダ装置の動
作を示す波形図である。
FIG. 5 is a waveform diagram showing an operation of a general radar device using a signal strength detector.

【図6】従来の信号強度検出器の一例の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an example of a conventional signal strength detector.

【図7】従来の信号強度検出器の他の例の構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of another example of the conventional signal strength detector.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 プリアンプ 4 ローパスフィルタ 6 AD変換器 8 加算器 9 コンパレータ 11 減衰器 13 乗算器 15 プリスケーラ 2 preamplifier 4 low-pass filter 6 AD converter 8 adder 9 comparator 11 attenuator 13 multiplier 15 prescaler

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力アナログ信号から高周波成分を除去
する瀘波手段と、この瀘波出力をディジタル値に変換す
るAD変換手段と、この変換されたディジタル値の平均
値を算出する算出手段とを含み、この算出された平均値
を検出結果としたことを特徴とする信号強度検出器。
1. A filtering means for removing high frequency components from an input analog signal, an AD converting means for converting the filtering output into a digital value, and a calculating means for calculating an average value of the converted digital values. A signal strength detector including the calculated average value as a detection result.
【請求項2】 前記算出手段は、前記AD変換手段によ
り変換されたディジタル値を累算する累算手段を含み、
この累算結果の上位所定ビットのディジタル値を前記検
出結果としたことを特徴とする信号強度検出器。
2. The calculating means includes accumulating means for accumulating the digital values converted by the AD converting means,
A signal strength detector characterized in that a digital value of upper predetermined bits of the accumulation result is used as the detection result.
【請求項3】 直線領域及び曲線領域からなる増幅特性
を有し前記アナログ信号を増幅した後に前記瀘波手段に
入力せしめる増幅手段と、前記検出結果に応じて前記ア
ナログ信号を、前記増幅特性の直線領域まで減衰した後
前記増幅手段に入力せしめる減衰手段とを更に含むこと
を特徴とする請求項1又は2記載の信号強度検出器。
3. Amplifying means for amplifying the analog signal, which has a linear region and a curved region, and inputs the amplified analog signal to the filtering means; and the analog signal according to the detection result. The signal strength detector according to claim 1 or 2, further comprising an attenuator that attenuates the signal to a linear region and then inputs the amplified signal to the amplifier.
【請求項4】 前記AD変換手段は、入力された信号を
所定周期毎にディジタル値に変換するAD変換器と、こ
の変換器の入力許容最大値と前記瀘波出力の最大値とが
略同一となるように前記瀘波出力を増幅して前記変換器
に入力せしめるプリスケーラとを含むことを特徴とする
請求項1〜3のいずれかに記載の信号強度検出器。
4. The AD conversion means converts an input signal into a digital value at every predetermined period, and an input allowable maximum value of this converter and a maximum value of the filtered output are substantially the same. The signal strength detector according to any one of claims 1 to 3, further comprising: a prescaler that amplifies the filtered output so as to be input to the converter.
【請求項5】 前記瀘波手段は、前記アナログ信号を乗
算する乗算器と、この乗算出力の高周波成分を除去する
ローパスフィルタと含むことを特徴とする請求項1〜4
のいずれかに記載の信号強度検出器。
5. The filtering device includes a multiplier that multiplies the analog signal and a low-pass filter that removes a high frequency component of the multiplication output.
The signal strength detector according to any one of 1.
【請求項6】 前記アナログ信号は、白色雑音であるこ
とを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の信号強
度検出器。
6. The signal strength detector according to claim 1, wherein the analog signal is white noise.
JP5642694A 1994-03-28 1994-03-28 Signal strength detector Pending JPH07260835A (en)

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