SU1709247A1 - Device for measuring noise intensity - Google Patents
Device for measuring noise intensity Download PDFInfo
- Publication number
- SU1709247A1 SU1709247A1 SU894772036A SU4772036A SU1709247A1 SU 1709247 A1 SU1709247 A1 SU 1709247A1 SU 894772036 A SU894772036 A SU 894772036A SU 4772036 A SU4772036 A SU 4772036A SU 1709247 A1 SU1709247 A1 SU 1709247A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- adder
- detector
- noise
- Prior art date
Links
Landscapes
- Noise Elimination (AREA)
Description
ник регулируемого напр жени , два сумматора , двухвходовые блоки умножени и сумматоры на т-входов.variable voltage nicknames, two adders, two-input multipliers, and adders per t-inputs.
Недостатком данного устройства обусловлен низкой точностью определени параметров шумов, длительность которых приблизительно равна длительности сигнала .The disadvantage of this device is due to the low accuracy of determining the parameters of noise, the duration of which is approximately equal to the duration of the signal.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс спектроанализатор шумовых сигналов, содержащий последовательно соединенные линейный полосовой фильтр, детектор, усреднитель и блок логарифмировани , а также линию задержки с m отводами, m блоков вычитани , m блоков умножени , два сумматора, источник регулируемого напр жени и (т+1}-й блок умножени , причем каждые два соседних отвода линии задержки попарно подсоединены к соответствующим входам блоков вычитани , первый и последний отводы линии задержки подсоединены к входам последнего блока вычитани , выходы блоков вычитани подсоединены к соответствующим входам m блоков умножени , выходы которых подсоединены к входам первого сумматора, своим выходом соединенного с первым входом (т+1)-го блока умножени , второй вход последнего подключен к источнику регулируемого напр жени , а выход (т+1}-го блока умножени подсоединен к одному из входов второго сумматора, второй вход которого подключен к последнему отводу линии задержки,.The closest to the proposed technical entity is a spectrum analyzer of noise signals containing a series-connected linear bandpass filter, a detector, an averager and a logarithm block, as well as a delay line with m taps, m subtractors, m multipliers, two adders, a source of adjustable voltage and (t + 1} -th multiplication unit, with each two adjacent taps of the delay line in pairs connected to the corresponding inputs of the subtractors, the first and the last taps of the delay line are connected to the input I will give the last subtraction unit, the outputs of the subtraction units are connected to the corresponding inputs m of multiplication units, the outputs of which are connected to the inputs of the first adder, its output connected to the first input of the (t + 1) -th multiplication unit, the second input of the last connected to the variable-voltage source, and the output (m + 1} of the multiplication unit is connected to one of the inputs of the second adder, the second input of which is connected to the last tap of the delay line ,.
Однако цветное устройство характеризуетс ограниченной точностью при измерении интенсивности шумов, спектральные и временные характеристики которых близки к характеристикам полезных сигналов.However, the color device is characterized by limited accuracy in measuring the intensity of noise, the spectral and temporal characteristics of which are close to those of useful signals.
Цель изобретени - повышение точности напр жени интенсивности шумов путем исключени вли ни напр жений полезных сигналов и узкополосных помех на процесс измерени .The purpose of the invention is to improve the accuracy of the voltage noise intensity by eliminating the influence of voltages of useful signals and narrowband interference on the measurement process.
Поставленна цель достигаетс тем, что в спектроанализатор шумовых сигналов, содержащий детектор, линию задержки с m отводами, m блоков умножени , выходы которых подключены к входам первого сумматора , второй сумматор, введены соединенные последовательно первый и второй элементы задержки, делитель Напр жени , блок вычитани и блок вз ти модул , выход которого соединен с первым суммирующим входом второго сумматора, а также нелинейный элемент и второй делитель напр жени , причем выход детектора через второй делитель напр жени соединен также с вторым входом блока вычитани и первым вычитающим входом второго сумматора , выход которого через нелинейный элемент соединен с входом линии задержки , каждый из отводов которой соединен с соответствующим входом одного из блоковThe goal is achieved by the fact that the spectrum analyzer of noise signals containing a detector, a delay line with m taps, m multiplication units, the outputs of which are connected to the inputs of the first adder, the second adder, are connected in series first and second delay elements, a voltage divider, a subtractor and a module to take the module, the output of which is connected to the first summing input of the second adder, as well as the nonlinear element and the second voltage divider, the detector output through the second voltage divider also with a second input of the subtractor and the first input of the second adder subtractor, whose output is connected via a nonlinear element to the input of delay line taps, each of which is connected to a corresponding input of one of the blocks
умножени , на вторые входы которых подаютс одинаковые коэффициенты, равные величине 1/т, при этом выходом устройства дл измерени интенсивности шумовых помех вл етс выход первого сумматора, аmultiplying, the second inputs of which are given the same coefficients equal to 1 / t, the output of the device for measuring the intensity of noise interference is the output of the first adder, and
0 входом - вход детектора, выход которого через первый элемент задержки соединен с вторым суммирующим входом второго сумматора, второй вычитающий вход которого соединен с выходом первого делител напр же5 ни .0 input is the input of the detector, the output of which through the first delay element is connected to the second summing input of the second adder, the second subtractive input of which is connected to the output of the first divider voltage 5%.
Введение в спектроанализатор новых элементов и св зей позвол ет исключить вли ние узкополосных помех и полезных сигналов на измерение интенсивности шумовых помех, благодар чему повышаетс точность измерений.The introduction of new elements and connections into the spectrum analyzer makes it possible to eliminate the influence of narrowband noise and useful signals on the measurement of the intensity of noise interference, thereby improving the measurement accuracy.
Нафиг.1 представлена структурна схема устройства дл измерени интенсивности шумовых помех; на фиг.2 и 3 5 временные диаграммы, по сн ющие его работу .Figure 1 shows a block diagram of a device for measuring the intensity of noise interference; 2 and 3, 5 timing diagrams explaining his work.
Устройство дл измерени шумовых помех (фиг.1} включает в себ последовательно соединенные детектор 1, элементы 2 и 3An apparatus for measuring noise interference (Fig. 1} includes a detector 1 connected in series, elements 2 and 3
0 задержки, первый делитель 4 напр жени , блок 5 вычитани , блок 6 вз ти модул , второй сумматор 7, нелинейный элемент 8 и линию 9 задержки с m отводами, каждый из которых соединен с соответствующим входом одного из.т блоков 10 умножени . Выходы блоков 10 соединены с входами первого сумматора 11, выход которого вл етс выходом устройства. Кроме того, выход детектора 1 через второй делитель 12 напр жени подключен к одному из вычитающих входов сумматора 7, остальные входы которого соединены соответственно с выходами первого элемента 2 задержки и делител 4 напр жени . Второй вход блока 50 delay, the first voltage divider 4, the subtraction unit 5, the module block 6, the second adder 7, the nonlinear element 8 and the delay line 9 with m taps, each of which is connected to the corresponding input of one of the t multiplicators 10. The outputs of the blocks 10 are connected to the inputs of the first adder 11, the output of which is the output of the device. In addition, the output of the detector 1 through the second voltage divider 12 is connected to one of the subtractive inputs of the adder 7, the remaining inputs of which are connected respectively to the outputs of the first delay element 2 and the voltage divider 4. The second input of block 5
5 вычитани соединен с выходом второго делител 12 напр жени .A 5 subtract is connected to the output of the second voltage divider 12.
В качестве детектора 1 может быть использован , например, амплитудный детектор , в качестве элементов 2 и 3 задержки иAs detector 1, for example, an amplitude detector can be used, as delay elements 2 and 3, and
0 линии 9 задержки - типовые электрические линии задержки. Делители 4 и 12 напр жени , а также все умножители, объединенные в блок 10, могут быть реализованы в виде усилителей с заданными коэффициентами0 delay lines 9 - typical electrical delay lines. The dividers 4 and 12 of the voltage, as well as all the multipliers combined in block 10, can be implemented as amplifiers with given coefficients.
5 передачи по напр жению (соответственно 1/2 и 1/т), например, по известным схемам на операционных усилител х, сумматоры 7 и 11 и блок 5 вычитани также могут быть реализованы на операционных урилител х. Блок б вз ти модул а общем случае может5 transmissions by voltage (1/2 and 1 / m respectively), for example, by known circuits on operational amplifiers, adders 7 and 11 and block 5 of subtraction can also be implemented on operational amplifiers. A block b module can
быть выполнен по схеме двухполупериодного выпр мител , например, на диодах типа Д18. На таком диоде реализуетс и нелинейный элемент 8.be made according to the scheme of full-wave rectifier, for example, on D18 type diodes. A nonlinear element 8 is also implemented on such a diode.
Дл обеспечени фильтрации шумоа и полезных импульсных сигналов на фоне узкополосных помех врем задержки в элементах 2 и 3 должно быть равно длительности полезного импульсного сигнала (ta Ти). Суммарное врем задержки в линии 9 выбирают равным величине 2 Ги(т Ata 2 Ги). Это обусловлено тем. что при оптимальной фильтрации импульсных сигналов на фоне белого шума минимальна длительность огибающей шумового напр жени после детектора 1 близка к величине 2ГиTo provide filtering of noise and useful pulse signals against the background of narrowband interference, the delay time in elements 2 and 3 must be equal to the duration of the useful pulse signal (ta Ti). The total delay time in line 9 is chosen equal to the value of 2 gi (t ata 2 gi). This is due to the fact. that with optimal filtering of pulse signals against white noise, the minimum duration of the noise voltage envelope after detector 1 is close to the value of 2 Ge
Рассмотрим вначале процесс фильтрации полезного видеоимпульса на фоне узкополоснОй помехи.Consider first the process of filtering a useful video pulse against a narrowband interference.
При поступлении на вход детектора 1 смеси полезного импульсного сигнала (С) и узкополосной помехи (УП) (фиг.2а) на его выходе имеет место однопол рна видеосмесь огибающей сигнала и УП. причем временные параметры сигнала отличаютс от длительности УП (фиг.2б). Выходное напр жение детектора 1 в блоке 12 уменьшаетс по амплитуде в два раза и подаетс на первый вычитающий вход сумматора 7 (фиг.2в}. На второй суммирующий вход этого сумматора подаетс вь1ходное напр жение детектора 1. задержанное в элементе 2 на длительность полезного импульсного сигнала Ти (фиг.2г). а на второй вычитающий вход - напр жение Ог (фиг.2б). задержанное в элементах 2 и 3 на врем ta 2Ги и также уменьшенное по амплитуде в два раза в делителе 4 напр жени (фиг.2д). Одновременно на входы блока 5 вычитани поступают сигналы с выходов делителей 12 и 4. в результате взаимодействи в блоке 5 напр жений из (фиг,2в) и Us (фиг.2д) на его выходе имеют место разнопол рные остатки напр жени УП - передн и задн кромки, а также сдвинутые по времени полезные импульсные сигналы. После преобразовани в блоке б выходные сигналы блока 5 вычитани станов тс однопол рными (фиг2е) и подаютс на первый суммирующий вход сумматора 7. В результате взаимодействи в сумматоре 7 напр жений Ua-Ue (фиг.2в-е) на выходе последнего по вл ютс однопол рные импульсы, представл ющие собой остатки УП и полезный импульсный сигнал (фиг.2ж). Таким образом , благодар обработке выходных напр жений детектора 1 с помощью блоков 2-7 и 12 на выходе сумматора 7 получают однопол рные импульсные сигналы, соизмеримые по длительности с величиной 2Tii. при этом практически исключаетс напр жение УП, При поступлении на вход детектора 1When the detector receives a mixture of useful pulse signal (C) and narrowband interference (UE) (Fig. 2a), a monopolar video mix of the signal envelope and UE takes place at its output. moreover, the time parameters of the signal differ from the duration of the UE (Fig. 2b). The output voltage of detector 1 in block 12 is reduced in amplitude by a factor of two and fed to the first subtractive input of adder 7 (Fig. 2b). The second input voltage of the detector is applied to the second summing input of this adder 1. delayed in element 2 by the duration of the useful pulse signal T (fig.2g) and on the second subtractive input - voltage Og (fig.2b), delayed in elements 2 and 3 for the time ta 2Gi and also reduced in amplitude twice in voltage divider 4 (fig.2d) At the same time, the inputs from the subtraction unit 5 receive signals from the outputs de 12 and 4. As a result of the interaction in the block 5, the voltages from (fig, 2b) and us (fig. 2d) at its output there are opposite polarity voltages of the cn - front and rear edges, as well as time shifted useful pulses. signals. After conversion in block b, the output signals of subtractor 5 become unipolar (Fig. 2e) and are fed to the first summing input of the adder 7. As a result of the interaction in the adder 7, the voltages Ua-Ue (Fig. 2c-e) at the output of the last are unipolar pulses that are UE residues and are useful pulse signal (2g). Thus, by processing the output voltages of the detector 1, using blocks 2–7 and 12, unipolar pulse signals, comparable in duration with the value of 2Tii, are obtained at the output of adder 7. at the same time, the voltage of the UE is almost eliminated. Upon arrival at the input of the detector 1
высокочастотной смеси полезного импульс ного сигнала, узкополосной помехи и шума (фиг.2з) выходное напр жение детектора 1 имеет, например, вид. показанный на эпюре Ug {фиг.2и). После обработки видеосмеси Ugthe high-frequency mixture of the useful pulse signal, narrowband interference and noise (Fig. 2h), the output voltage of the detector 1 has, for example, a view. shown on the plot of Ug {fig.2i). After processing video Ug
в блоках 2-7 и 12 аналогично описанному на выходе сумматора 7 имеет место центрированный случайный процесс (фиг.2к и 3). При этом шумовое напр жение вл етс разнопол рным , в то врем как полезный сигналin blocks 2-7 and 12, similarly to that described at the output of the adder 7, a centered random process takes place (Fig. 2k and 3). In this case, the noise voltage is of opposite polarities, while the useful signal
и остатки УП представл ют собой однопол рные импульсы. Использу это различие с помощью нелинейного элемента 8. например диода, можно получить на входе линии 9 задержки напр жени , характеризующиеand the remains of the UE are unipolar pulses. Using this distinction with the help of a nonlinear element 8. for example, a diode, it is possible to obtain at the input of a voltage delay line 9
только интенсивность .шумовых помех {фиг.2л).only the intensity of the noise interference (Fig.2l).
При поступлении импульсного шумового напр жени на вход линии 9 задержки на каждом из ее m выходов по вл етс отклик,When a pulse noise voltage arrives at the input of the delay line 9, a response appears at each of its m outputs,
причем суммарное врем задержки составл ет величину, равную 2 Ги . За это врем m блоки умножени (блок 10) и сумматор 11 осуществл ют весовое суммирование шумовых импульсов с целью выделени ихthe total delay time being 2 gi. During this time, m multiplication blocks (block 10) and adder 11 perform weight summation of noise pulses in order to isolate them
среднего значени . Подача на бторые входы каждого из m умножителей блока 10 одинаковых коэффициентов, равных 1/т. обусловлена необходимостью суммировани в блоке 11 нормированных шумовых составл ющих .mean value. The feed to the second inputs of each of the m block multipliers is 10 identical coefficients equal to 1 / m. due to the necessity of summing in block 11 the normalized noise components.
После весовой обработки с помощью блоков 9-11 выходного напр жени нелинейного элемента 8 с выхода сумматора 11 снимаетс напр жение, соответствующееAfter weighting with blocks 9-11 of the output voltage of the nonlinear element 8, the output of the adder 11 is removed, the voltage corresponding to
интенсивности шумовых помех (фиг.2л. показано пунктиром). Таким образом, в результате предлагаемой обработки смеси С + Ш + УП исключаетс вли ние полезных сигналов 14 УП на процесс измерени величиныthe intensity of noise interference (Fig.2l. shown by the dotted line). Thus, as a result of the proposed processing of the C + W + UU mixture, the influence of the useful signals of 14 UE on the measurement of
Уш.Ears
Математическое моделирование устройств , собранных по известной и предлагаемой схемам, показывает, что абсолютна погрешность измерени интенсивности шумовых помех дл известного устройства определ етс по формуле Ai Uc С -m. а дл предлагаемого устройства - по формуле Лс 1обр RH С т. где Uc - амплитуда полезного импульсногоMathematical modeling of devices assembled according to known and proposed schemes shows that the absolute error in measuring the intensity of noise interference for a known device is determined by the formula Ai Uc C -m. and for the proposed device - according to the formula LS 1 RV C r. Where Uc is the amplitude of the useful impulse
сигнала; С - коэффициент пропорциональности: m - число отводов линии 9 задержки; 1обр - обратный ток нелинейного элемента; RH - сопротивление нагрузки нелинейного элемента 8.signal; С - proportionality coefficient: m - number of taps of delay line 9; 1pr - reverse current of nonlinear element; RH is the load resistance of the nonlinear element 8.
Отсюда относительна погрешность измерени ингенсивности шумовых помехHence the relative error in measuring the noise interference intensity
обр RH,л arr rh, l
ЗТ--иГ (1; ST - IL (1;
Очевидно, что дл уменьшени величины 5 необходимо уменьшить величину 1оЬр при посто нной нагрузке элемента 8. При использовании в качестве элемента 8, на пример, диода Д18 и при Uc 1 В и входном сопротивлении линии 9 задержки RH 10 кОм1о5р 50 -10 А. (,5.Obviously, to reduce the value of 5, it is necessary to reduce the value of 1oBp at constant load of the element 8. When using as element 8, for example, the diode D18 and with Uc 1 V and the input resistance of the line 9 delay RH 10 kOhm1o5r 50 -10 A. (( ,five.
Таким образом, дл данного примера точносгь измерени интенсивности шумоfbix помех предлагаемым устройством выiite в 2 раза по сравнению с известным.Thus, for this example, the accuracy of measuring the intensity of noise interference offered by the proposed device is 2 times compared with the known one.
Анализ выражени (1) показывает, что в общем случае при измерении интенсивности шумовых помех на фоне полезных сигналов потенциальные точностные возможности предлагаемого устройства вы соки.Analysis of expression (1) shows that, in the general case, when measuring the intensity of noise interference against the background of useful signals, the potential accuracy of the proposed device is high.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894772036A SU1709247A1 (en) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | Device for measuring noise intensity |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894772036A SU1709247A1 (en) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | Device for measuring noise intensity |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1709247A1 true SU1709247A1 (en) | 1992-01-30 |
Family
ID=21486128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894772036A SU1709247A1 (en) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | Device for measuring noise intensity |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1709247A1 (en) |
-
1989
- 1989-12-22 SU SU894772036A patent/SU1709247A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1277008. кл. G 01 R 23/00.1985. Авторское свидетельство СССР № 1138758. кл. G 01 R 23/175. 1981. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5594341A (en) | Nuclear magnetic resonance receiver, method and system | |
SU1709247A1 (en) | Device for measuring noise intensity | |
US4305132A (en) | Method to eliminate the noise at known frequency | |
JPH02305151A (en) | Demodulator | |
KR0166624B1 (en) | Flicker component measuring apparatus | |
SU995010A1 (en) | Bioelectric process frequency analysis device | |
SU1506562A1 (en) | Device for measuring signal-to-noise ratio in radio receiver | |
SU864169A1 (en) | Spectrum analyzer | |
SU702334A1 (en) | Measuring device for electrical geological prospecting | |
SU1061270A2 (en) | Signal transmission device | |
RU2097928C1 (en) | Method for suppression of interference in electric circuits and device which implements said method | |
SU748901A1 (en) | Apparatus for measuring differential-phase distortions | |
SU733097A1 (en) | Device for selecting signals of pre-set waveform | |
RU2108591C1 (en) | Analyzer of frequency-time distribution of power | |
SU801290A1 (en) | Device for discriminating periodic signals | |
SU1628005A1 (en) | Digital spectrum analyzer | |
JP3119149B2 (en) | Feedback type pulse width modulation A / D converter | |
SU1480134A1 (en) | Unit for evaluation of parameters of communication channel with dispersion | |
SU758028A1 (en) | Radio pulse processing device | |
SU1751696A1 (en) | Device for measuring partial discharges | |
JPS63200074A (en) | Frequency analyzing method | |
SU529431A1 (en) | S / N ratio meter | |
JPH0121361Y2 (en) | ||
SU828424A1 (en) | Device for processing broad-band frequency-modulated signals | |
SU911362A1 (en) | Spectrum analyzer |