SU1129564A2

SU1129564A2 - Измеритель отношени сигнал/шум

Info

Publication number: SU1129564A2
Application number: SU833601902A
Authority: SU
Inventors: Борис Михайлович Богданович; Владимир Васильевич Кандыбин; Михаил Павлович Федоринчик; Николай Иванович Шатило
Original assignee: Минский радиотехнический институт
Priority date: 1983-06-07
Filing date: 1983-06-07
Publication date: 1984-12-15

Abstract

ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ/ШУМ по авт. св. 1038890, о т личающийс тем, что, с целью повьалени точности измерений, в него введены (л дополнительных полосовых фильтров, входы которых подключены к выходу сукматора, а выходы - к его дополнительным m входам соответственно.

Description

Изобретение относитс к радиоизмерительной технике и можетбыть использовано дл измерени сигнал/ в радиотехнических устройствах. По основному авт. св. 1038890 (известен измеритель отношени сигнал/шум , содержащий последовательн включенные полосовой фильтр, сумма тор и делительный блок, выход кото , рого соединен с управл ющим входом регулируемого усилител , включенно го между выходом сумматора и входо полосового фильтра, выход которого соединен с вторым входом делительного фильтра, выход которого соеди нен с вторым входом делительного блока l . Указанный измеритель по сравнению с известными обеспечивает боле высокие точностные характеристики в широком диапазоне измер емых величин . Однако эти преимущества могут быть реализованы только при контроле устройства с линейными или близкими к линейным передаточными характеристиками. В случае не линейной передаточной характеристи ки контролируемого объекта в выход ном сигнале по вл ютс гармонические составл ющие основного сигнала искажающие результат измерений отношени сигнал/шум, что вл етс недостатком измерител . Кроме того, этот измеритель характеризуетс низкой точностью измерений в случае многосигнального воздействи на контролируемый объект , характерного дл автоматизиро ванных систем контрол . Например, когда на вход контролируемого ради приемника воздействует одновременн много сигналов различных частот, создающие на его выходе нар ду с основным значительное число, помехо вых сигналов, причем мощность многих из них значительно превышает мощность шумов. При этом погрешност измерени сигнал/шум устройством будет недопустимо большой. Цель изобретени - повышение точности измерений отношени сигнал шум. Поставленна цель достигаетс тем, что в измеритель отношени сигнал/шум введены m дополнительны полосовых фильтров, входы которых подключены к выходу сумматора, а выходы - к его дополнительным m вхо дам соответственно. .На чертеже приведена структурна схема предлагаемого устройства. Устройство содержит сумматор 1, регулируемый усилитель 2, делительный блок 3, полосовой фильтр 4, m дополнительных полосовых фильтров 5 при этом выход сумматора 1 через последовательно соединенные делительный блок 3, регулируемый усилитель 2 подключен к входу полосового фильтра 4, выход которого подключен к вторым входам сумматора 1 и делительно .го блока 3. Кроме того, выход сумматора 1 подключен ко второму входу регулируемого усилител 2 и ко входам m дополнительных полосовых фильтров 5, выходы которых подключены соответственно к m дополнительным входам сумматора 1, причем первый вход сумматора 1 вл етс входом устройства, а выходом устройства вл етс выход блока 3. Измеритель работает следующим образом. Входной сигнал, содержащий основной сигнал, сигналы помех и шум, складываетс в сумматоре 1 с выходным напр жением полосового фильтра 4. Это напр жение представл ет собой выделенный из смеси сигналов и шума основной сигнал, фаза которого сдвинута на 180° относительно основного сигнала на входе сумматора. В результате сложени на выходе сумматора 1 осуществл етс компенсаци основного сигнала. Аналогично при помощи дополнительных полосовых фильтров 5 осуществл етс компенсаци сигнсшов помех, включа гармонические составл ющие основного сигнала . В итоге на выходе сумматора 1 выдел етс напр жение шумов с остатками основного и помеховых сигналов. Параметры полосовых фильтров 4 и 5 выбираютс таким образом, чтобы мощность остатков сигналов была значит ельно меньше мощности шумов и практически не вли ла на результат измерений. Величина отношени сигнал/шум вычисл етс в делительном блоке путем делени отфильтрованного напр жени основного сигнала с выхода полосового фильтра 4 на напр жение шума с выхода сумматора 1. Напр жение с выхода делительного блока поступает на вход регулируемого усилител 2 и измен ет его коэффициент усилени пр мо пропорционально отно-j шению сигнал/шум. При этом стабилизируетс отношение сигнал/шум на входе полосового фильтра, что позвол ет расширить диапазон измер емых величин отношени сигнал/шум в сторону больших значений. Оценить выигрыш в точности измерений предлагаемым измерителем по сравнению с устройством-прототипом можно следующим образом. Предполагают в первом приближении , что делительный блок 3 не вносит погрешности в Измерени , тогда устройство-прототип измер ет отношение сигнал/шум в соответствии со следующей формулой /J т fj k& II

где 11ц, и - среднеквадратичное значение напр жени шумов и i -ей помехи соответственно; U(, - напр жение основного

сигнала.

Действительное значение отношени сигнал/шум определ етс как

, Ж (2(

О ил

Отсюда погрешность измерени равна

к и;

8.1+

+1

и

ы

Аналогичной формулой погрешность и предлагаемства . где UOCT п; - напр жение остатка сигнала i -ой помехи на выходе сумматора 1. Выигрыш в точности измерени отношени сигнал/шум предлагаемым измерителем по сравнению с прототипом равен. Количественно выигрыш оценивают ;на примере автоматизированной систе мы котрол радиоприемников. Дл дос таточно точной оценки линейных пара

метров контролируемого радиоприемника уровни входных сигналов помех в этой системе выбираютс таким образом , чтсЗбы соотношени Uni/U были не меньше 3...5 Дл простоты аьализа предполагают, что уровни помеховых сигналов равны между собой и количество их не превышает w б.

В предлагаемом устройстве параметры полосовых фильтров рассчитываютс таким образом, чтобы мощность всех остаточных сигналов на выходе сумматора 1 была значительно меньше

уровн шумЬв- (;z:,u,,7Uwi.o;..

0,4 (это соответствует 5-20% погрешности ) .

При указанных услови х выигрыш в точности измерений предлагаемым устройством равен |U.-, (з.,. Э5.,.гэо. 4u(ai.--o,4T-i Использование изобретени позвол ет получить значительный эконс 4Ический эффект за счет сокращени времени контрол . Больша погрешность измерений отношени сигнал/шум устройствомпрототипом (как и другими измерител ми , основанными на параллельном анализе основного сигнала и шума) в услови х многосигнального воздействи на контролируемый объект заставл ет производить измерение этого параметра отдельно от других односигнальным методом, а предлагаемый измеритель позвол ет контролировать отношени сигнал/шум одновременно с другими параметрами, что почти вдвое увеличивает производительность системы.

Claims

ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ/ШУМ по авт. св. № 1038890, о т личающийся тем, что, с целью повьииения точности измерений, в него введены щ дополнительных полосовых фильтров, входы которых под ключены к выходу сумматора, а выходы - к его дополнительным m входам соответственно.