SU1118940A1 - Устройство дл измерени нелинейности амплитудной характеристики динамического диапазона и чувствительности коррел ционного приемника - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ И314ЕРЕНИЯ НЕЛИНЕЙНОСТИ АМПЛИТУДНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ , ДИНАМИЧЕСКОГО .ДИАПАЗОНА И ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ КОРРЕЛЯЦИОННОГО ПРИЕМНИКА , содержащее электронно-лучевую трубку, входы которой соединены с соответствующими выходами усилителей вертикального и горизонтального отклонений , генератор сигналов, выход которого соединен- с входами манипул торов фазы и амплитуды, управл ющие ( входы которых соединены с третьим входным зажимом устройства, а выходы через первый переключатель с входом первого амплитудного модул тора , управл ющий вход которого соединен с первым выходом первого генератора, линейно измен ющегос  напр жени , второй выход которого соединен с первым входом второго ком . паратора, вторым входом соединенного с одним из выходов формировател  уровней компарировани , другой выход последнего соединен с первым входом первого компаратора, вторым входом через первый пиковый детектор соединенного./: вторым входным зажимом устройства, а выходом - с первым входом формировател  интервалов времени и одним из входов элемента сравнени , другой вход которого соединен с выходом второго компаратора, выход третьего компаратора через ключ соединен с вторым входом формировател  интервалов времени, выходом соединенного с входом измерител  интервалов времени, отличающ е е с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем одновременного измерени  нелинейности амплитудной характеристики , динамического диапазона и чувствительности приемника при наличии помех, в него введены сумма S тор, два переменных аттенюатора, генератор помехи, второй амплитудный модул тор, второй генератор линейно измен ющегос  напр жени , стробирующий каскад, второй пиковый детектор и второй переключатель, при этом первьй вход стробирующего каскада соединен с вькодом первого пикового детектора, а выход стробирующего каскада через второй пиковый детектор соединен с входом формировани  уровней компарировани , сх вьтолненного с дополнительным управ;о л ющим входом, второй вход стробйрую4 щего каскада соединен с вторым входом второго переключател  и вторым выходом первого генератора линейноизмен ющегос  напр жени , первый вход второго переключател  соединен с первым выходом второго генератора линейно измен кицегос  напр жени , второй выход которого соединен с первым входом второго амплитудного модул тора, второй вход последнего соединен с выходом генератора помехи.

Description

а выход второго амплитудного модул тора через второй переменный аттенюатор соединен с одним из входов сумматора, другой вход которого через nepBbrii переменный аттенюатор соединен с выходом первого амплитудного модул тора, выход сумматора подключен к -первому входному зажиму устройства, третий вход второго

переключател  соединен с выходом из-мерител  интервалов времени, четвертый вход второго переключател  соединен с входом третьего компаратора и выходом элeмeнтa сравнени , первый выход второго переключател  соединен с входом усилител  вертикального отклонени , второй выход-с входом усилител  горизонтального отклонени .

Изобретение относитс  к измерителной технике и может быть использовано дл  измерени  нелинейности амплтудных характеристик, динамического диапазона и чувствительности коррел гщонных приёмников псевдослучайных сигналов при наличии помех.

Известно устройство дл  измерени  нелинейности амплитудной характеристики четьфехполюсников, содержащее генератор сигнала, амплитудный модул тор , генератор линейно измен ющегос  напр жени , три компаратора, формирователь уровней компарировани  формирователь интервалов времени, ключ,элемент сравнени , электроннолучевую трубку, усилитель горизонтального отклонени , усилитель вертикального отклонени  и входные зажимы LI 3.

Недостаток данного устройства непригодность дл . измерени  параметров коррел ционного приемника псевдослучайных сигналов.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дп  измерени  нелинейности амплитудной характеристики коррел ционного приемника, .содержащее генератор сигналов, манипл тор фазы, манипул тор амплитуды, переключатель, амплитудный модул тор пиковый детектор, генератор линейно измен ющегос  напр жени , три компаратора , формирователь уровней компарировани , формирователь интерёалов времени, ключ, элемент сравнени , электронно-Лучевую трубку, входы которой соединены с соответствующими выходами усилителей вертикальногб и горизонтального отклонений, -. выход генератора сигналов соединен с входами манипул торов фазы и ампли

туды, управл ющие входы которых соединены с третьим входным зажимом ус.ройства, а выходы через переключатель - с входом первого амплитудного модул тора, управл ющий вход которого соединен с первым выходом

первого генератора линейно измен ю-

.щегос  напр жени , второй выход которого соединен с первым входом второго компаратора, вторым входом соединенного с одним из выходов формировател  уровней компарировани , второй выход последнего соединен с первым входом первого компаратора, вторым входом через первый пиковый детектор соединенного с вторым входным зажимом устройства, а выходом с входом формировател  интерваловвремени и одним из входов элемента сравнени , второй вход которого соединен с выходом второго компаратора, выход третьего компаратора через ключ соединен с вторым входом формировател  интервалов времени, выходом соединенного с входом измерител  интервалов времени CZJ.

Недостатком известного устройства  вл етс  невозможность измерени  параметров коррел ционного приемника псевдослучайных сигналов при наличии помех.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства путем одновременного измерени  нелинейности амплитудной характеристики , динамического диапазона и чувствительности коррел ционного приемника при наличиипомех.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее электронно лучевую трубку, входы которой

оединены с соответствующими выходами усилителей вертикального и горизонтального отклонений, генератор сигналов, выход которого соединен с входами манипул тора фазы и манипул тора амплитуды, управл ющие входы KOTopbtx соединены с третьим входным зажимом устройства, а выходы через первый переключатель с входом первого амплитудного модул тора , управл ющий вход которого соединен с первым выходом генератор линейно измен ющегос  напр жени , второй выход которого соединен с пе вым входом второго компаратора, вто рым входом соединенного с одним из выходов формировател  зфовней компарировани , другой выход последнег соединен с первым входом первого компаратора, вторым входом через первый пиковый детектор соединенног с вторым входным зажимом устройства а выходом с входом формировател  интервалов времени и одним из входов элемента сравнени , другой вход которого соединен с выходом второго компаратора, выход третьего компаратора через ключ соединен с в рым входом формировател  интервалов времени, выходом соединенного с вхо дом измерител  интервалов времени введены сумматор, два переменных ат тенюатора,, генератор помехи, второй амплитудный модул тор, второй генератор линейно измен ющегос  напр жени , стробирующий каскад, второй пиковьй детектор и второй переключа тель, при этом первый вход строби- ругащего каскада соединен с выходом первого пикового детектора, выход стробирутащего каскада через второй пиковый детектор соединен с входом формировател  уровней компарировани рьшолненного с дополнительным упь .авл ющим входом, второй вход строб рующего каскада соединен со вторым входом второго переключател  и вторым выходом первого генератора лине но измен ющегос  напр жени , первьй вход второго переключател  соединен с первым выходом второго гене ратора линейно измен ющегос  напр жени , второй выход которого соединен с первым входом второго ампли .тудного модул тора, второй вход пос леднего соединен с выходом генерато помехи, а выход второго амплитудног модул тора через второй переменный аттенюатор соединен с одним из входов сумматора, другой вход которого через первый переменный аттенюатор соединен с -выходом первого амплитудного модул тора, выход сумматора подключен к первому входному зажиму устройства, третий вход второго переключател  соединен с выходом изм« рител  интервалов времени, четвертый вход второго переключател  соединен с входом третьего компаратора и выходом элемента сравнени , первый выход второго переключател  соединен с входом усилител  вертикального отклонени , второй выход - с входом усилител  горизонтального отклонени . На фиг.1 представлена структурна  схема устройства; на фиг.2 - структурна  схема стробирующего устройства; на фиг.3 - временные диаграммы работы устройства. Устройство {фиг.1) содержит генератор 1 сигнала, коррел ционный приемник 2, первый амплитудный модул тор 3, первый генератор 4 линейноизмен ющегос  напр жени , первый компаратор 5, формирователь 6 уровней компарировани , формирователь 7 интервалов времени, измеритель 8 интервалов времени, ключ 9, второй компаратор 10, элемент 11 сравнени , третий компаратор 12, электроннолучевую трубку 13- усилитель 14 горизонтального отклонени , усилитель 15 вертикального отклонени , манипул тор 16 фазы, манипул тор 17 амплитуды , первый переключатель 18, первый пиковый детектор 19, входные зажимы 20-22 устройства, второй переключатель 23, сумматор 24, первый 25 и второй 26переменные аттенюаторы, второй генератор 27 линейцо измен ющегос  напр жени , второй амплитудный модул тор 2В, генератор 29 помехи, стробирующий каскад 30 и второй пиковый детектор 31. Выход генератора 1 сигнала через манипул торы 16 и 17 фазы и амплитуды соединены с входами первого переключател  18, выход которого через первый амплитудный модул тор 3 и первый переменный аттенюатор 25 соединен с одним из входов сумматора 24, на другой вход которого подаетс  сигнал от второго генератора 27линейно измеи ющегос  напр жени  через второй амплитудный модул тор 28и второй переменный аттенюатор 26. Выход элемента сравнени  11 через последовательно соединенные третий компаратор 12, ключ 9, формирователь 7 интервалов времени, измеритель 9

интервалов времени и один из входов

второго переключател  23 соединен через усилитель 15 вертикального

отклонени  с электронно-лучевой трубкой 13.5

Структурна  схема стробирующего каскада содержит компаратор 32 и электронный коммутатор 33.

Генератор 1 сигнала вьтолнен на лампе обратной волны ОВСтЗ и предназ-О начен дл  формировани  гармонического сигнала с перестраиваемой час- . тотой.

Манипул тор 16 фазы выполнен в виде двухпози1щонного проходного 15 фазовращател  на переключаемых с помощью Р-Т-П-ДИОДОВ отрезках волноводов. Он пропускает сигнал с выхода генератора 1 либо без изменени  фазы либо с изменением фазы 20 на 180 в соответствии с уровнем сигнала, поступающего на его управл ющий вход с третьего входного зажима 21,  вл ющегос  выходом генератора псевдослучайной последователь-25 ности, функционалБНО вход щего в состав испытуемого приемника.

Манипул тор 17 амплитуды предназначен -дл  манипул ции по амплитуде выходного сигнала генератора 1. 30 В качестве манипул тора 17 амплитуды

может быть использован Y -даркул тор, в одно из плеч которого включена сог ласованна  нагрузка, второе плечо  вл етс  входом, а в выходное плечо s включен управл емый p-i-n- диод. Управл ющим сигналом дл  манипул тора амплитуды также  вл етс  сигнал с выхода генератора псевдослучайной последовательности испытуемого кор- 40 рел ционного приемника 2.

В качестве переключател  .18 ис-г пользуетс  механический волноводный коммутатор на два положени . Он дд предназначен дл  подключени  выходов манипул тора 16 фазы и, манипул тора 17 амплитуды к входу первого амплитудного модул тора 3, который предназначен , дл  МОДУЛЯ1ЩИ по амплитуде п фазо- или амплитудно-манипулированного сигнала, поступающего с выхода первого переключател  18. Его схема аналогична схеме манипул тора амплитуды 17. Управл ющим сигналом ДЛЯ амплитудного модул тора 3  вл етс  сигнал с первого выхода генератора 4. Последний вьтолнен по схеме компенсационного генератора

линейно-измен ющегос  напр жени  с отрицательной обратной св зью.

Пиковый детектор 19 предназначен дл  выделени  огибающей видеоимпульсов , поступающих с выхода коррел ционного приемника 2, и собран по транзисторной схеме. Первый компаратор 5 используют дл  сравнени  выходного напр жени  первого пикового детектора 19 с заданным уровнем. Он формирует положительное напр жение Up, K( ), где К - коэффициент передачи разностного сигнала и., и сравниваемые напр жени .

Компаратор представл ет собой дифференциальный усилитель посто нного тока и выполнен на микросхемах серии 119.

Формирователь 6 уровней компарировани  вьтолнен на дифференциальном усилителе посто нного тока, с регулируемым коэффициентом усилени  и предназначен дл  формировани  опорных напр жений дл  первого и второго компаратора.

Формирователь 7 интервалов времени необходим дл  формировани  импульсов равной амплитуды, длительность которых соответствует разности длительностей входных сигналов. . Он выполнен на дифференциальном усилителе пЬсто нного тока и логическом эл|вменте И с одним инверсным входом.

Измеритель 8 интервалов времени реализует счетноимпульсный метод с использованием генератора опорной частоты, элемента совпадени  и счетчика импульсов.. Он предназначен дл  измерени  длительности выходного импульса формировател  7 и формировани  управл ющего напр жени , подаваемого на третий вход второго переключател .

Ключ 9 выполнен в виде тумблера на два положени  Разомкнуто и Замкнуто и предназначен дл  подключени  выхода третьего компаратора 12 к входу формировател  7 интервалов времени в режиме измерени  максимально допустимого значени  нелинейности .

Второй компаратор 10 аналогичен первому компаратору 5 с возможностью регулировки J усилени  разностного сигнала.

Элемент 11 сравнени  предназначен дл  сравнени  уровней выходной сигналов первого и второго компараторов. Его схема аналогична схеме первой компаратора. Третий компаратор 12 предназначе дл  формировани  импульса, длительность которого равна времени, в течение которого отключение от линейной амплитудной характеристики испы туемого коррел ционного приемника превьппает заданный уровень. Он отли чаетс  от первого компаратора тем, что имеет больший коэффициент усиле ни . Электронно-лучева  трубка 13,, yc литель 14 горизонтального отклонени усилитель 15 вертикального отклонени   вл ютс  составными блоками осц лографа С1-65. Генератор 29 помехи вьтолнен на лампе обратной волны ОВС-5 и предназначен дл  формировани  амплитудно-модулированного сигнала 6 перестраиваемой несущей. Второй амплиту ный модул тор 28 аналогичен первому амплитудному модул тору и предназначен дл  модул ции по аьетлитуде помехового сигнала с выхода генератора 29 помехи. Управл нщим сигнало дл  амгогатудного модул тора 28 . вл етс  сигнал с второго выхода второго генератора 27 линейно измен ющегос  напр жени ; схема которого аналогична Схеме первого генератора 4 с периодом пилы -во много раз боль шим. ) Первый переменный аттенюатор используют дл  регулировани  по уро ню полезного сигнала, второй - дл  регулировани  по уровню сигнала пом хи. Сумматор 24 представл ет собой , волноводный тройник и предназначен I дл  суммировани  полезного сигнала и помехи. Стробирующий каскад .30 пропускает выходной сигнал первого пикового детектора 19 на вход второ го пикового детектора 31 в момент отсутстви  полезного сигнала, т.е. когда напр жение на втором выходе первого генератора 4 линейно измен  ющегос  напр жени  равно нулю. Второй пиковый детектор 31 вьщел ет огибающую видеоимпульсов, поступакщ с выхода стробирующего устройства, его схема аналогична схеме первого пикового детектора 19. Второй переключатель 23 вьтолнен в виде тумблера на два положени  I и t и предназначен дл  под1 8 ключени  в положении 1 второго выхода первого генератора 4 линейно измен ющегос  напр жени  к входу усилител  14 горизонтального отклонени  и выхода измерител  интервалов времени к входу усилител  15 вертикального отклонени , и в положенк:: И. - первого выхода генератора 27 к входу усилител  14 и выхода элемента 11 сравнени  к входу усилител  15. Устройство работает следующим образом., При измерении нелинейности амплитудной характеристики при отсутствии помехи второй аттенюатор 26 устанавливаетс  в такое положение, когда затухание помехи в нем максимально ключ 9 находитс  в положении Ра&ОМКНЗГГО , второй переключатель , 23 в положении 1. Генератор 1 сигнала настраиваетс  на, несущую частоту приемника. Синусоидальный сигнал с его вьссода, поступает на входы манипул тора 16 фазы и манипул тора 17 амплитуды, на управл ющие входы которых подаетс  сигнал с выхода генератора псев дослучайной последовательности (зажим 21) коррел ционного приемника. I, Фазо-манипулированный сигнал с выхода манипул тора 16 фазы и амплитудно-манипулированный сигнал с выхода манипул тора 17 амплитуды поступают на переключатель 18, который в зависимости от вида испытуемого приемника подает на вход амплитудного модул тора 3 либо амплитудноманипулированный либо фазо-манипулированный сигнал. Эти сигналы модулируютс  в первом амплитудном модул торе 3 по линейному закону напр : ёнием с выхода первого генератора 4 линейно измен ющегос  иапр жени  и поступают через йёременный аттенюатор 25 на первый вход сумматора 24. Сигнал помехи на втором выходе сумматора 24. отсзггствует, так как второй перемен1В 1й аттенюатор 26 стоит в положении максимального затухани . С выхода сумматора 24 полезный сигнал поступает на вход (зажим 20) приемника 2. С выхода приемника видеоимпульсы поступают на первый пиковый детектор 19 дп  получени  огибающей этих импульсов. Огибающа  видеоимпульсов с выхода пикового детектора 19 подаетс 

на компаратор 5 и на стробирующий каскад 30, который пропускает выходной сигнал первого пикового детектора 19 на вход второго пикового детектора 31 в момент отсутстви  полезного сигнала, т.е. на втором пиковом детекторе 31 запоминаетс  уровень шумов, который подаетс  на вход формировател  6 уровней компарировани . Последний формирует опорные напр жени  дл  первого и второго компараторов, которые в заданное количество раз превьшают уровень шумов. Первый компаратор 5 вьщает импульсы в моменты времени, совпадающие с временем перехода линейно измен ющейс  части импульса уровн  компарировани . Выходные импульсы первого компаратора 5 поступают на формирователь 7, который формирует импульсы одинаковой амплитуды с длительностью, равной длительности входных импульсов. Измерение длительности выходных импульсов формировател  7 производитс  с помощью измерител  Ь, шкала которого проградуирована в децибеллах относительно максимального значени  линейно из мен ющее г ос   напр жени  i i . Если ключ 9 соедин ет выход третьего компаратора 12 с управл ющим входом формировател  7, то производитс  измерение динамического диапазона . Это достигаетс  следующим .образом.

Линейно измен ющеес  напр жение от генератора 4 поступает на второй компаратор 10, уровень компарировани которого устанавливаетс  формирователем 6 таким образом, чтобы с его выхода напр жение на элемент 11 сравнени  прикладывалось одновременно с напр жением выхода компаратора 5. Выходное напр жение с элемента 11 сравнени  подаетс  на вход третьего компаратора 12, уровень компарировани  которого устанавливаетс  равным соответствующей величине допустимого значени  нелинейности амплитудной характеристики коррел ционного приемника 2. При превышении выходньм напр жением элемента 11 сравнени  заданного уровн  компаратор 12 вьщает импульс , которьй через ключ подаетс  на формирователь 7. Под воздействием этого сигнала длительность выходного импульса формировател  7 уменьшаетс . При регулировке приемника его амплитудна  характеристика  аблюдает

с  на экране электронно-лучевой труб1 и 13. Временные диаграммы, по с- н ющие работу устройства в этом режиме изображены на фиг.За.

Дд  измерени  нелинейности амплитудной характеристики, чувствительности и динамического диапазона коррел ционного приемника при наличии помех, второй аттенюатор выводитс  из положени  максимального ослаблени . В данном случае на вход (зажим 20) приемника 2 поступает сумма полезного сигнала и амплитудно-модулированной поме;.хи, уровень которой измен етс  по лин йному закону с помощью амплитудного модул тора 28 в соответствии с выходным напр жением второго генератора 27 линейно измен ющегос  напр жени . На втором пиковом де екторе 31 фиксируетс  уровень , соответствующий сумме помехи и шума на выходе приемника при отсутствии сигнала, в зависимости от этого уровн  устанавливаетс  уровень компарировани  дл  первого и второго компараторов.

При регулировке приемника (второй переключатель в положении 1) его амплитудна  характеристика при наличии помехи наблюдаетс  на экране электронно-лучевой трубки 13. Если второй переключатель 23 устанавливаетс  в положение If, то на экране электронно-лучевой трубки 13 наблюдаетс  зависимость чувствительности (ключ 9 в положении Разомкнуто ) или динамического диапазона (ключ 9 в положении Замкнуто) приемника от уровн  rtoмexи. Временные диаграммы, по сн ющие работу устройства в данном режиме, изобра-. жены на фиг.36.

Если при отсутствии помехи переменный аттенюатор 25 установлен таким образом, что динамический диапазон равен чувствительности, то при наличии помехи разность между чувствительностью и динамическим диапазоном характеризует уровень подавлени  сигнала помехой (фиг.Зв).

В результате введени  сз мматора, двух переменных аттенюаторов, генератора помехи, амплитудного модул тора , генератора линейно-измен ющегос  напр жени , стробирующего устройства пикового детектора и переключател  расшир ютс  функциональные возможности устройства.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕЛИНЕЙНОСТИ АМПЛИТУДНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ, ДИНАМИЧЕСКОГО .ДИАПАЗОНА И ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ КОРРЕЛЯЦИОННОГО ПРИЕМНИКА, содержащее электронно-лучевую трубку, входы которой соединены с соответствующими выходами усилителей вертикального и горизонтального отклонений, генератор сигналов, выход которого соединен· с входами манипуляторов фазы и амплитуды, управляющие ( входы которых соединены с третьим входным зажимом устройства, а выходы через первый переключатель с входом первого амплитудного модулятора, управляющий вход которого соединен с первым выходом первого генератора, линейно изменяющегося напряжения, второй выход которого соединен с первым входом второго ком. паратора, вторым входом соединенного с одним из выходов формирователя уровней компарирования, другой выход последнего соединен с первым входом первого компаратора, вторым входом через первый пиковый детектор соединенного.^ вторым входным зажимом устройства, а выходом - с пер вым входом формирователя интервалов времени и одним из входов элемента сравнения, другой вход которого соединен с выходом второго компаратора, выход третьего компаратора через ключ соединен с вторым входом форми рователя интервалов времени, выходом соединенного с входом измерителя интервалов времени, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем одновременного измерения нелинейности амплитудной характерис тики, динамического диапазона и чувствительности приемника при наличии помех, в.него введены сумма* тор, два переменных аттенюатора, генератор помехи, второй амплитудный модулятор, второй генератор линейно изменяющегося напряжения, стробирующий каскад, второй пиковый детектор и второй переключатель, при этом первый вход стробирующего кас- ;

   S када соединен с выходом первого пикового детектора, а выход стробирующего каскада через второй пиковый детектор соединен с входом формирования уровней компарирования, выполненного с дополнительным управ ляющим входом, второй вход стробирую щего каскада соединен с вторым входом второго переключателя и вторым выходом первого генератора линейноизменяющегося напряжения, первый вход второго переключателя соединен с первым выходом второго генератора линейно изменяющегося напряжения, второй выход которого соединен с пер у гг вым входом второго амплитудного модулятора, второй вход последнего соединен с выходом генератора помехи, а выход второго амплитудного модулятора через второй переменный аттенюатор соединен с одним из входов сумматора, другой вход которого через первый переменный аттенюатор соединен с выходом первого амплитудного модулятора, выход сумматора подключен к -первому входному зажиму устройства, третий вход второго переключателя соединен с выходом измерителя интервалов времени, четвертый вход второго переключателя соединен с входом третьего компаратора и выходом элемента, сравнения, первый выход второго переключателя соединен с входом усилителя вертикального отклонения, второй выход-с входом усилителя горизонтального отклонения.