SU1115070A1

SU1115070A1 - Simulator of measuring radio receiver

Info

Publication number: SU1115070A1
Application number: SU833586493A
Authority: SU
Inventors: Алексей Федорович Страхов; Владимир Михайлович Бондаренко; Юрий Николаевич Мартыненко; Адольф Александрович Малинин; Яков Шоломович Безродный
Original assignee: Предприятие П/Я А-1836
Priority date: 1983-05-15
Filing date: 1983-05-15
Publication date: 1984-09-23

Abstract

ИМИТАТОР ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО РАДИОПРИЕМНОГО УСТРОЙСТВА, содержащий датчик случайных чисел, входы которого вл ютс первым и вторым входами констант имитатора, а выход соединен с первым входом первого блока умножени , блок логарифмировани , второй блок умножени , сумматор , датчик временных интервалов, отличающийс тем, что, с целью повышени точности имитации , он дополнительно содержит мультиплексор , кодовые входы которого вл ютс входами измерительного и опорного каналов имитатора соответственно , генератор случайных кодов, два регисфра и блок вычитани , причем выход мультиплексора соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу генератора случайных кодов, а выход к второму входу первого блока умножени , выход которого через блок логарифмировани подключен к первому входу второго блока умножени , второй вход которого вл етс третьим входом констант имитатора, а выход соединен с кодовыми входами первого и второго регистров, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока вычитани , выход которого вл етс выходом (Л . имитатора, выход датчика временных интервалов соединен с входом триггера и входами записи первого и второго регистров, пр мой выход триггера § подключен к входу разрешени записи первого регистра и первому управл ющему входу мультиплексора, второй управл ющий вход которого и вход СП разрешени записи второго регистра о м подключены к инверсному выходу триггера .SIMULATOR OF A MEASURING RADIO-RECEPTION DEVICE, containing a random number sensor, whose inputs are the first and second inputs of simulator constants, and the output is connected to the first input of the first multiplication unit, the logarithm unit, the second multiplication unit, adder, time interval sensor, different In order to increase the accuracy of the simulation, it additionally contains a multiplexer, the code inputs of which are the inputs of the measurement and reference channels of the simulator, respectively, a random code generator, two gisfra and subtraction unit, the output of the multiplexer is connected to the first input of the adder, the second input of which is connected to the output of a random code generator, and the output to the second input of the first multiplication unit, the output of which is connected through the logarithmization unit to the first input of the second multiplication unit, the second input of which It is the third input of the simulator constants, and the output is connected to the code inputs of the first and second registers, the outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the subtraction unit, the output of which is an output (A. simulator, the output of the time interval sensor is connected to the trigger input and recording inputs of the first and second registers, the direct output of the trigger § is connected to the recording enable input of the first register and the first control input of the multiplexer, the second control input of which and the recording resolution SP of the recording of the second register m connected to the inverse of the trigger output.

Description

1 one

Изобретение относитс к области цифрового моделировани , конкретно .к устройствам моделировани реаль ных измерительных радиоприемных устройств путем имитации их электрических параметров, и может быть использовано при отработке алгоритмов и программном обеспечении систем автоматизированных антенных измерений.The invention relates to the field of digital modeling, specifically. To devices for modeling real measuring receiving devices by simulating their electrical parameters, and can be used in developing algorithms and software for automated antenna measurement systems.

Известен имитатор, содержащий подключённые к входу измерительного канала последовательно соединенные блоки умножени , делени и логарифмировани С1 .A simulator is known that contains serially connected multiplication, dividing and logarithm blocks C1 connected to the input of the measuring channel.

Недостатком такого имитатора вл етс низка точность имитации, так как он не позвол ет воспроизводить погрешности, св занные с временной нестабильностью амплитудно-частотных характеристик, и погрешности, завис 1151е от ширины динамического диапазона и т.п.The disadvantage of such a simulator is low simulation accuracy, since it does not allow reproducing errors associated with temporal instability of amplitude-frequency characteristics and errors, depending on the width of the dynamic range, etc.

Наиболее близким к изобретению по технической сзшщости вл етс имитатор измерительного радиоприемного устройства, содержащий датчик случайных чисел, первые входы которого вл ютс входами констант, а выход соединен с первым входом блока умножени , и блок логарифмировани . Блок умножени через блок делени св зан с входом блока логарифмировани , выход которого вл етс выходом имитатора . Второй вход блока умножени вл етс входом кода измер емого канала, второй вход блока делени входом кода опорного сигнала t2l.The closest to the invention in technical terms is a simulator of a measuring radio receiving device, containing a random number sensor, the first inputs of which are the inputs of constants, and the output connected to the first input of the multiplication unit, and a logarithmization unit. The multiplication unit is connected to the input of the logarithm through the division unit, the output of which is the output of the simulator. The second input of the multiplication unit is the input of the code of the measured channel, the second input of the division unit is the input of the code of the reference signal t2l.

Недостатком известного имитатора вл етс низка точность имитации из-за невозможности моделировани погрешностей реального измерительного радиоприемного устройства, св занных с вли нием шумов, ограниченной разрешающей способностью логарифмического демодул тора и длительностью интервала времени между калибровкой и измерением.A disadvantage of the known simulator is the low simulation accuracy due to the inability to simulate the errors of a real measuring receiving device associated with the influence of noise limited by the resolution of the logarithmic demodulator and the duration of the time interval between calibration and measurement.

Целью изобретени вл етс повышение точности имитации.The aim of the invention is to improve the accuracy of imitation.

Указанна цель достигаетс тем, что в имитатор, содержащий датчик случайных чисел, входы которого вл ютс первым и вторым входами констант имитатора, а выход соединен с первым входом первого блока умножени , блок логарифмировани , второй блок умножени , сумматор, датчикThis goal is achieved in that a simulator containing a random number sensor, whose inputs are the first and second inputs of the simulator constants, and the output is connected to the first input of the first multiplication unit, the logarithm block, the second multiplication unit, adder, sensor

150702150702

временных интервалов, введены мультиплексор , кодовые входы которого вл ютс входами измерительного и опорного каналов имитатора сортвет5 ственно, генератор случайных кодов, два регистра и блок вычитани , причем выход мультиплексора соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходомtime intervals, the multiplexer is introduced, the code inputs of which are the inputs of the measuring and reference channels of the simulator are qualitatively, a random code generator, two registers and a subtraction unit, the output of the multiplexer being connected to the first input of the adder, the second input of which is connected to the output

0 генератора случайных кодов, а выход с вторым входом первого блока умно-i жени , выход которого через блок логарифмировани соединен с первым входом второго блока умножени , вто5 рой вход которого вл етс третьим входом констант имитатора, а выход соединен с кодовыми входами первого и второго регистров, выходы которых подключены соответственно к0 of the random code generator, and the output with the second input of the first smart-i block, the output of which is connected to the first input of the second multiplication unit through the logarithm block, the second input of which is the third input of the simulator constants, and the output connected to the code inputs of the first and second registers whose outputs are connected respectively to

0 первому и второму входам блока вычитани , выход которого вл етс выходом имитатора, выход датчика временных интервалов соединен с входом триггера и входами записи первого0 to the first and second inputs of the subtraction unit, the output of which is the output of the simulator, the output of the time interval sensor is connected to the trigger input and the recording inputs of the first

5 и второго регистров, пр мой выход триггера подключен к входу разрешени записи первого регистра и первому управл ющему входу мультиплексора , второй управл ющий вход котороQ го и вход разрешени записи второго регистра подключены к инверсному выходу триггера.5 and the second register, the forward output of the trigger is connected to the write enable input of the first register and the first control input of the multiplexer, the second control input of which and the write enable input of the second register are connected to the inverse output of the trigger.

На чертеже приведена блок-схема имитатора измерительного радиоприемного устройства.The drawing shows a block diagram of the simulator measuring radio receiving device.

Предлагаемое устройство содержит датчик 1 случайных чисел, входы 2 которого вл ютс входами констант, а выход соединен с первым входом пер0 вого блока 3 умножени , блок 4 логарифмировани , мультиплексор 5, кодовые входы 6 и 7 которого вл ютс входами кодов измерительного и опорного сигналов соответственно,The proposed device contains a random number sensor 1 whose inputs 2 are constant inputs and the output is connected to the first input of the first multiplication unit 3, the logarithm unit 4, multiplexer 5, the code inputs 6 and 7 of which are the code inputs of the measuring and reference signals, respectively ,

5 генератор 8 случайных кодов,сумматор 9, второй блок 10 умножени , триггер 11, первый регистр 12, блок 13 вычитани и датчик 14 временных интервалов, второй регистр 15,5 random code generator 8, adder 9, second multiplication unit 10, trigger 11, first register 12, subtraction unit 13 and time slot sensor 14, second register 15,

0 вход констант 16, при этом выход мультиплексора 5 соединен с первым входом сумматора 9, второй вход которого соединен с выходом генератора 8 случайных кодов, а выход - с вторьм0 input constants 16, while the output of the multiplexer 5 is connected to the first input of the adder 9, the second input of which is connected to the output of the generator 8 random codes, and the output from the second

5 входом первого блока 3 умножени , входом соединенного с входом блока 4 логарифмировани , выход которого соединен с первым входом второго блока 10 умножени , второй вход котсрого вл етс входом константы, а выход соединен с кодовыми входами реги стров 12 и 15,выходы которых подключены к входам блока 13 вычитани , вы ход которого вл етс выходом имитатора , причем управл ющие входы мульти плексора 5 и входы разрешени записи регистров 12 и 15 соединены с соответствующими выходам триггера 11, вход которого соединен с соответствующими входами записи регистров 12 и 15 и выходом датчика 14 временных интервалов. .В имитаторе измерительного радиоприемного устройства реализован алгоритм функционировани , определ емый следуюпщм выражением ивь(,(Рбу-ьРш)ха«-г) (dVweglPon -Piuyi Ctil. где Pg - значение уровн сигнала на входе измер емого канала; РОП значение сигнала на входе опорного канала; Рщ - значение уровн шумов, при веденного к входу; K(t) - значение коэффициента пере дачи в момент времени t; t - длительность временного ин тервала; - значение измеренной величи У&.) поправочный коэффициент, характиризующий погрешность св занную с разрешающей способностью логарифмирующего демодул тора, завис щей от ширины полосы пропускани контура демодул тора. Имитатор работает следующим образом . На входы констант датчика 1 случайньк чисел задаютс значени номинальных величин и максимальных отклонений параметров (например, коэффициента передачи, частоты и т.п.). На выходе датчика 1 случайных чисел при этом вырабатываетс мгновенное значение результирующего коэффициента передачи K(t) . На входы 6 и 7 мулытиплекссч а 5 подаютс кодь измерительного и опорного сигналов соответственно . При этом значени кодов обоих сигналов характеризуют уровень сигна ла (амплитуду) в данный момент време ни. Датчик 14 временньк интервалов вырабатывает пару импульсов, интерва между которыми f определ ет временной промежуток между калибровкой и измерением . По переднему фронту каждого из импульсов упом нутой пары происходит переброс триггера в противоположное состо ние, по заднему фронту тех же импульсов происходит запись кода в соответствующий регистр 12, 15. В исходном состо нии триггер 11 разрешает прохождение через мультиплексор 5 кода измер емого сигнала. По сигналу запуска триггер 11 пере0расываетс в противоположное состо ние и через мультиплексор 5 проходит код опорного (калибровочного сигнала . В сумматоре 9 этот код складываетс с кодом, поступающим от генератора 8 случайных кодов, распределенных по случайному закону распределени (нормальному). При этом соотношение между суммируемыми кодами обеспечиваетс таким, чтобы они соответствовали реа льному соотношению сигнала и шума в реальном тракте . Одновременно датчик 1 случайных чисел вырабатывает значени медленно мен ющерк случайной функции времени , поступающие на первый вход блока 3 умножени . Код с выхода сумматора 9 поступает на второй вход блока 3 умножени , на выходе которого образуетс код произведени ( РО„+РШ ) K(t) Б блоке 4 логарифмировани вычисл етс код логарифма этого произведени в децибелах 10 GgtP +Рш) K(t) , которьм после перемножени в блоке tO умножени с константой g (зс), задаваемой на вход 16 констант, поступает .на вход соответствующего регистра 12, 15, куда код записываетс по заднему фронту первого импульса пары от датчика 14 временных интервалов. При этом в регистр 12 заноситс код S(ct-) 10 g(Pon+Pu)-K(t) . Через временной интервал t;, задаваемьй датчиком 14 временных интервалов , триггер 11 перебрасываетс в противоположное состо ние по переднему фронту второго импульса пары, вырабатываемой датчиком 14 временных интервалов. При этом на выход мультиплексора 5 проходит код измер емого сигнала, который, пройд все описанные преобразовани , записываетс в регистр 15 в виде 8 (QL)-10Cg (РЬУ+PIU) K(t+t)l . После вычислени в блоке 13 вычитани разности кодов, записанных в регистрах 12 и 15, на выходе вырабатываетс код выходной величины. Таким образом, на выходе имитатора образуетс код, воспроизвод щий значение измеренной величины в зависимости от задаваемых значений уровн РШ, разрешающей способности логарифмического демодул тора, характеризуемой коэффициентом j(cit), и от длительности интервала времени t между калибровкой и измерением (т.е. от характеристики временной нестабильности реального измерительного радиоприемного устройства). Построенный таким образом имитатор способен моделировать широкий класс реальных измерительных радиоприемных устройств. Так, задава можно имитировать устройства с автоматическим переключением каналов калибровки и измерени , проводимым за врем . При этом временной нестабильностью измерительного тракта можно пренебречь. Задава , можн получить имитацию устройств без калибровки. При этом погрешности. 1 706 св занные с .временной нестабильностью , станут определ ющими. Варьиру значени t) и данные, подаваемые на вход 2 констант датчика 1 случайных чисел, можно имитировать работу устройств в экстремальна услови х и критических ситуаци х. Техническое преимущество изобретени в сравнении с известным устройством состоит в повьш1ении точное-, ти имитации. Это обусловлено тем, , что в предложенном устройстве дополнительно моделируютс погрешности реального измерительного радиоприем- Ного устройства, св занные с вли нием шумов и ограниченной разрешающей способностью логарифмического демодул тора . Поскольку дл реальных устройств подобного класса указанные погрешности составл ют до 50% от ее общей величины, то их учет приводит к существенному повышению достоверности результатов моделировани . Кроме того, преимуществом изобретени вл етс обеспечение необходимой полноты отработки алгоритмов и программ в реальном времени при отсутствии реальных устройств.5 the input of the first multiplication unit 3, the input connected to the input of the logarithmic unit 4, the output of which is connected to the first input of the second multiplication unit 10, the second input of which is constant input, and the output connected to the code inputs of registers 12 and 15, whose outputs are connected to the inputs of the subtraction unit 13, the output of which is the output of the simulator, and the control inputs of the multiplexer 5 and the recording resolution enable registers 12 and 15 are connected to the corresponding outputs of the trigger 11, the input of which is connected to the corresponding inputs Apis registers 12 and 15 and the outlet sensor 14 timeslots. .In the simulator of the measuring receiving device, an operation algorithm is implemented, which is defined by the following expression ive (, (RubyPr) xa "-d) (dVweglPon -Piuyi Ctil. Where Pg is the value of the signal level at the input of the measured channel; ROA value of the input signal reference channel; Rsch is the value of the noise level given to the input; K (t) is the value of the transmission coefficient at time t; t is the duration of the time interval; is the value of the measured value of V &.) the correction coefficient that characterizes the error associated with resolution lo a barometric demodulator depending on the bandwidth of the demodulator circuit. The simulator works as follows. The inputs of the sensor constants of 1 random numbers are given the values of nominal values and maximum deviations of parameters (for example, transmission coefficient, frequency, etc.). At the output of the random number sensor 1, an instantaneous value of the resulting transfer coefficient K (t) is produced. The inputs 6 and 7 of the multiplex 5 are supplied with the code of the measuring and reference signals, respectively. In this case, the code values of both signals characterize the signal level (amplitude) at a given time. A time interval sensor 14 produces a pair of pulses, the interval between which f determines the time interval between calibration and measurement. The flip-flop of the flip-flop to the opposite state occurs on the leading edge of each of the pulses of the said pair, and the flashing edge of the same pulses records the code in the corresponding register 12, 15. In the initial state, the trigger 11 allows the measured signal to pass through multiplexer 5. The trigger signal 11 is reset to the opposite state by the trigger signal and passes the reference (calibration signal) code through multiplexer 5. In the adder 9, this code is added to the code received from the generator 8 of random codes distributed according to a random distribution law (normal). summable codes are provided so that they correspond to the real ratio of the signal and noise in the real path. At the same time, sensor 1 of random numbers produces values of a slowly changing case The time function arriving at the first input of multiplication unit 3. The code from the output of adder 9 is fed to the second input of multiplication unit 3, the output of which forms the product code (PO "+ PSN) K (t). In block 4 of logarithm, the logarithm of this code is calculated. the product in decibels 10 GgtP + Рш) K (t), which after multiplication in the multiplication block tO with the constant g (s) set to the input 16 of the constants, enters the input of the corresponding register 12, 15, where the code is written on the trailing edge of the first pulse pair from the sensor 14 time intervals. In this case, the code S (ct-) 10 g (Pon + Pu) -K (t) is entered in register 12. Through the time interval t ;, set by the sensor 14 time intervals, the trigger 11 is shifted to the opposite state on the leading edge of the second pulse of the pair produced by the sensor 14 time intervals. At the same time, the output of the multiplexer 5 passes the code of the measured signal, which, having passed all the described conversions, is recorded in the register 15 as 8 (QL) -10Cg (РЬУ + PIU) K (t + t) l. After calculating in block 13 the subtraction of the difference between the codes recorded in registers 12 and 15, the output value code is generated at the output. Thus, at the output of the simulator, a code is generated that reproduces the value of the measured value depending on the set values of the RS level, the resolution of the logarithmic demodulator characterized by the coefficient j (cit), and the duration of the time interval t between calibration and measurement on the characteristics of the temporal instability of a real measuring receiving device). The simulator constructed in this way is capable of simulating a wide class of real measuring radio receivers. Thus, by setting, it is possible to simulate devices with automatic switching of channels for calibration and measurement carried out over time. In this case, the temporal instability of the measuring path can be neglected. By asking, you can get imitation devices without calibration. In this case, the error. 1 706 associated with temporary instability will be decisive. By varying the values of t) and the data supplied to the input 2 of the constants of the sensor 1 of random numbers, it is possible to simulate the operation of devices in extreme conditions and critical situations. The technical advantage of the invention in comparison with the known device consists in increasing the exact imitation. This is due to the fact that in the proposed device the errors of the real measuring radio receiving device are additionally simulated due to the influence of noise and the limited resolution of the logarithmic demodulator. Since for real devices of this class the indicated errors amount to 50% of its total value, their consideration leads to a significant increase in the reliability of the simulation results. In addition, an advantage of the invention is to provide the necessary completeness of testing algorithms and programs in real time in the absence of real devices.

Claims

MEASURING RADIO DEVICE SIMULATOR containing a random number sensor, the inputs of which are the first and second inputs of the simulator constants, and the output is connected to the first input of the first multiplication block, a logarithm unit, a second multiplication block, adder, time interval sensor, characterized in that, for the purpose of increasing the accuracy of the simulation, it additionally contains a multiplexer, the code inputs of which are inputs of the measuring and reference channels of the simulator, respectively, a random code generator, two registers a subtraction unit, the output of the multiplexer being connected to the first input of the adder, the second input of which is connected to the output of the random code generator, and the output is to the second input of the first multiplication block, the output of which is connected through the logarithm to the first input of the second multiplication block, the second input of which is the third input simulator constants, and the output is connected to the code inputs of the first and second registers, the outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the subtraction unit, the output of which is the output and Mitator, the output of the time interval sensor is connected to the input of the trigger and the recording inputs of the first and second registers, the direct output of the trigger is connected to the write enable input of the first register and the first control input of the multiplexer, the second control input of which and the write enable input of the second register are connected to the inverse trigger output.