SU1509760A1

SU1509760A1 - Device for measuring signal-to-noise ratio

Info

Publication number: SU1509760A1
Application number: SU874264526A
Authority: SU
Inventors: Владимир Владимирович Степанов; Сергей Анатольевич Кузнецов; Зиновий Григорьевич Шварцман
Original assignee: Рижский Краснознаменный Институт Инженеров Гражданской Авиации Им.Ленинского Комсомола
Priority date: 1987-06-17
Filing date: 1987-06-17
Publication date: 1989-09-23

Abstract

Изобретение может быть использовано дл автоматизированного измерени малых отношений сигнал/шум в каналах св зи. Целью изобретени вл етс повышение точности измерени малых отношений сигнал/шум, котора достигаетс за счет исключени вли ни фазовых и частотных нестабильностей и использовани большой крутизны зависимости отношени сигнал/шум на выходе амплитудного детектора от отношени напр жени шума и посто нной составл ющей на его выходе при малых отношени х сигнал/шум. В устройстве сигнал, проход через узкополосный фильтр 1, выпр мл етс выпр мителем 2, посто нна составл юща выходного напр жени которого выдел етс фильтром 3 низких частот и подаетс на вход измерител 4 посто нных напр жений, на другой вход которого подаетс посто нное напр жение, пропорциональное среднеквадратичному значению напр жени шума с выхода выпр мител 2. Это напр жение формируетс с помощью последовательно соединенных фильтра 6 высоких частот, фильтра 7 нижних частот и преобразовател 8 напр жени шума в посто нное. Конечный результат считываетс с индикатора 5, подключенного к выходу измерител 4. 2 ил.The invention can be used for automated measurement of small signal-to-noise ratios in communication channels. The aim of the invention is to improve the accuracy of measuring small signal-to-noise ratios, which is achieved by eliminating the influence of phase and frequency instabilities and using a large slope of the signal-to-noise ratio at the output of the amplitude detector on the ratio of the noise voltage and the constant component at low signal-to-noise ratios. In the device, the signal passing through the narrowband filter 1 is rectified by rectifier 2, the constant component of the output voltage of which is extracted by the filter 3 of low frequencies and is fed to the input of the meter 4 constant voltage, to the other input of which a constant voltage is applied. A voltage proportional to the rms value of the noise voltage from the output of the rectifier 2. This voltage is generated by using a series-connected high-pass filter 6, a low-pass filter 7, and a noise-to-constant voltage converter 8. The end result is read from indicator 5, connected to the output of meter 4. 2 Il.

Description

Фиг.FIG.

31503150

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл автоматизированного измерени малых отношений сигнал/шум в каналах св зи.The invention relates to a measurement technique and can be used for automated measurement of small signal-to-noise ratios in communication channels.

Цель изобретени - повышение точности измерени малых отношений сигнал/шум за счет исключени вли ни фазовых нестабильностей и использова ни большой крутизны зависимости отношени сигнал/шум на выходе амплитудного детектора от отношени напр жени шума и посто нной составл ющей при малых отношени х сигнал/шум. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring small signal-to-noise ratios by eliminating the influence of phase instabilities and using a large slope of the signal-to-noise ratio at the output of the amplitude detector on the noise voltage ratio and the constant component at low signal-to-noise ratios.

На фиг. представлена функциональна схема устройства; на фиг.2 - пример зависимости показаний линейного индикатора от измер емого отношени сигнал/шум.FIG. functional diagram of the device is presented; Fig. 2 illustrates an example of the dependence of the linear indicator reading on the measured signal-to-noise ratio.

Устройство содержит последовательно соединенные узкополосный фильтр 1, выпр митель 2, первый фильтр 3 низких частот, измеритель 4 отношени посто нных напр жений и индикатор 5, при этом выход выпр мител 2 через последовательно соединенные фильтр 6 верхних частот, второй фильтр 7 нижних частот, .и преобразователь 8 пгума в посто нное напр жение подключен к второму входу измерител 4 отношени .The device comprises a series-connected narrow-band filter 1, a rectifier 2, a first low-pass filter 3, a DC voltage meter 4 and an indicator 5, the output of the rectifier 2 through a series-connected high-pass filter 6, the second low-pass filter 7,. and a pgum-to-DC converter 8 is connected to the second input of the meter 4 ratios.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При подаче на вход узкополосного фильтра 1 с полосой пропускани . исследуемой смеси сигнала с частотой f и шума на его выходе данна смесь нормализуетс и подвергаетс линейному детектированию выпр мителем 2.When applied to the input of a narrowband filter 1 with a passband. the mixture under study of a signal with a frequency f and noise at its output, this mixture is normalized and subjected to linear detection by rectifier 2.

Посто нна составл юща продетек- тированной смеси V, освобожденна от переменных составл ющих фильтром 3, подаетс на вход знаменател измерител 4 отношений двух посто нных напр жений. Второй канал, состо щий из фильтра 6 верхних частот, второго фильтра 7 нижних частот, формирует полосовой фильтр с полосой пропускани , пропускающий сопровождающие сигнал шумы, но отсеивающий посто нную составл ющую и регул рные составл ющие сигнала. Среднеквадра- тическое значение шума V,, преобразованное преобразователем 8 в посто нное напр жение, поступает на вход числител измерител 4 отноше г НИИ. Измеренное отношение двух посто нных напр жений фиксируетс инди- к атором 5 как отношение среднеквад- ратического значени шума V в полосе F к посто нной составл ющей детектировани Vg. Согласно известной теории работы линейного детектора имеет место соотношениеThe constant component of the detected mixture V, freed from the variable components of the filter 3, is fed to the input of the denominator of the meter 4 of the ratio of two constant voltages. The second channel, consisting of a high-pass filter 6, the second low-pass filter 7, forms a bandpass filter with a passband that transmits the accompanying noise, but eliminates the constant component and the regular signal components. The rms value of the noise V ,, converted by the converter 8 to a constant voltage, is fed to the input of the numerator of the meter 4 with respect to the scientific research institute. The measured ratio of the two DC voltages is fixed by the indicator 5 as the ratio of the rms value of the noise V in the F band to the constant component of the Vg detection. According to the well-known theory of the linear detector, the ratio

Vw ДVw D

,(x)+I,(x)4i,x)(l- 11), (x) + I, (x) 4i, x) (l-11)

.2riJxT+2 С1Лх).-И,(х)Ту.2riJxT + 2 C1Hx) .- I, (x) Tu

где I(j(x), I, (х) - модифицированные функции Бессела.where I (j (x), I, (x) are the modified Bessel functions.

Claims

From this relationship, it can be seen that the measured relationship is completely determined by the value of x, equal to the square of the ratio of the effective values of the signal V ,, and noise 0 at the detector input. Dp cases 2iF / uf 0.2 and 0.4 in FIG. Figure 2 shows the dependence of Vm / Vo on the signal-to-noise ratio on the device input Vp / b. From this it follows that the proposed device has a higher measurement accuracy at the ratio, i.e. in the range of the greatest practical interest for communication channels. Invention Formula

A device for measuring signal-to-noise ratios, containing a narrow-band filter, a rectifier and an indicator, which is characterized by the fact that, in order to improve the accuracy of measuring small signal-to-noise ratios, the first low-pass filter

a high-pass filter and a second low-pass filter, a noise-to-voltage converter, and a meter for the ratio of two DC voltages, with the input of a narrow-band filter

is the input of the device, and the output of the filter is connected to the input of the rectifier, to the output of which the first low-pass filter and the high-pass filter are connected, the output of the first filter

low pass is connected to the input of the meter i ratios of two direct voltages, and the output of the high pass filter through the second low pass filter connected in series

51509760

and the noise-to-voltage converter, the output of which is connected to the voltage, is connected to the second input with an indicator, the meter is the ratio of two constant

I

-11 I 11 -. |

0123tt567efffO Figure 2