SU1763999A1 - Устройство дл измерени отношени сигнал/шум - Google Patents

Abstract

Использование: устройство дл  измерени  отношени  сигнал/шум относитс  к радиоизмерительной технике, может быть использовано дл  измерени  мощностей сигнала и шумовых помех и обеспечивает расширение функциональных возможностей путем измерени  ОСШ при изменении частоты входного сигнала. Сущность изобретени : устройство содержит полосно-заграждающий фильтр 1, полосно-пропускэющий фильтр 2, формирователь 3 напр жени  пр моугольной формы и фильтр 4. Входна  смесь шума и синусоидального сигнала раздел етс  с помощью попоено-пропускающего фильтра 2 на две полосы шума. Выход формировател  3 напр жени  пр моугольной формы.соеди- нен с входом фильтра 4, аналогичного фильтру 2, пропускающего только частоту первой гармоники сигнала пр моугольной формы,  вл ющейс  прообразом входного синусоидального сигнала и поступающей на другой вход перемножител  5, выход которого соединен с интегратором 6. Посто нна  составл юща  спектра, выделенна  фильтром низких частот 8, пропорциональна амплитуде входного сигнала, а мощность переменной части спектра, выдел ема  фильтром верхних частот 7, пропорциональна мощности шума. Выделенный спектр частот поступает на другой вход квадратичного детектора 9, на выходе которого образуетс  сигнал, пропорциональный мощности шума на входе устройства. 1 ил. v Ј

Description

О

СО

ю ю ю

Изобретение относитс  к рэдиоизмери- тельной технике и может быть использовано дл  измерени  мощностей сигнала и шумовых помех, а также их отношени  в радиотехнических устройствах.

Известно устройство дл  измерени  отношени  сигнал/шум (ОСШ), состо щее из измерител  отношени , первого и второго перемножителей, объединенных по входу, выходные сигналы которых подаютс  на входы соответственно первого и второго интеграторов , генератора опорного напр жени , выход которого соединен со входом первого перемножител  и, через фазовращатель , - со вторым входом второго перемножител  (1).

Недостатком данного устройства  вл етс  то, что оно нуждаетс  в периодической калибровке, что существенно увеличивает врем  измерени , причем точность самого измерени  во многом определ етс  точностью выполнени  фазовращани  на 45°.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  ОСШ (2), содержащее последовательно соединенные генератор, перемножитель, интегратор и фильтр верхних частот, соединенные с одним входом делительного блока, другой вход которого соединен с выходом полосового фильтра, вход которого, объединенный со входом режекторного фильтра,  вл етс  входом устройства, причем выход режекторного фильтра через дифференциатор соединен с другим входом перемножител .

Недостатком такого устройства  вл етс  то, что оно может работать только на одной, заранее известной, частоте входного сигнала.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства путем измерени  ОСШ при изменении частоты входного сигнала в заданном диапазоне .

Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что в устройство дл  измерени  ОСШ, содержащее объединенные по входу полос- но-пропускающий и полосно-заграждаю- щий фильтры, перемножитель, вход которого подключен к выходу полосно-про- пускающего фильтра, а выход соединен со входом интегратора, выход которого соединен со входом фильтра высоких частот, а также делительный блок введены формирователь напр жени  пр моугольной формы, второй полосно-пропускающий фильтр, фильтр низких частот, детектор среднеквад- ратического значени  и регистрирующий блок, при этом вход формировател  напр жени  пр моугольной формы объединен со входом перемножитол , а выход соединен

со входом второго полосно-пропускающего фильтра, выход которого подключен ко второму входу перемножител , фильтр низких частот объединен по входу с фильтром высоких частот, а его выход соединен со входом делительного блока, выход фильтра высоких частот подключен к выходу полос- но-заграждающего фильтра и соединен со входом детектора среднеквадратического

значени , выход которого подключен к дру- гому,входу делительного блока, регистрирующий блок первым и вторым входами обьединен соответственно с первым и вторым входами делительного блока, а третьим

входом соединен с выходом делительного блока.

На чертеже приведена блок-схема устройства ,j,

Устройство содержит полосно-заграждающий фильгр 1. полосно-пропускающий фильтр 2, формирователь 3 напр жени  пр моугольной формы, полосно-пропускающий фильтр 4, перемножитель 5, интегратор б, фильтр 7 высоких частот, фильтр 8

низких частот, детектор 9 среднеквадратического значени , делительный блок 10 и регистратор 11.

Устройство работает следующим образом .

Входна  аддитивна  смесь шума в полосе частот от FH до FB и синусоидального сигнала , частота которого может измен тьс  в диапазоне от fn до fB, где fe 3f(), раздел етс 

с помощью полосно-заграждающего фильтра 1, настроенного на полосу заграждени  от fn до fB, и полосмо-пропускающего фильтра 2. настроенного на полосу пропускани  от fii до fD, на две полосы: полосу шума от FH до fn и от

fe до FB, поступающего на вход детектора 9 среднеквадратического значени , и аддитивную смесь шума и синусоидального сигнала в полосе частот от ffi до is, поступающего одновременно на один из

входов перемножител  5 и вход формировател  3 напр жени  пр моугольной формы, на выходе которого образуетс  меандр,  вл ющийс  прообразом входного синусоидального сигнала, который, проход  через

полосно-пропускающий фильтр 4, настроенный на полосу пропускани  от fn до fo (аналогичный полосно-пропускающему фильтру 2). образует на его выходе синусоидальный сигнал с фиксированной амплитудои и частотой, равной частоте входного сигнала, который поступает на другой вход перемножител  5, выход которого подключен ко входу интегратора б, посто нна  времени интегрировани  которого равна:

f н + f в

Таким образом, интегратор выдел ет спектр частот с полосой от 0 до (f( + fe)/2 Гц.

Посто нна  составл юща  этого спектра , выделенна  фильтром 8 низких частот с частотой среза, близкой к 0 Гц, пропорциональна амплитуде входного сигнала, а мощность переменной составл ющей этого спектра, выделенной фильтром 7 высоких частот с частотой среза, близкой к 0 Гц, будет пропорциональна мощности шума входного сигнала в полосе частот от ftt до fp. Сигнал с выхода фильтра 7 высоких частот, складыва сь с сигналом, проход щим с по- лосно-заграждающего фильтра 1. образуют шумовой сигнал, по мощности равный входному шумовому сигналу, который поступает , в свою очередь, на вход детектора 9 среднеквадратического значени . Затем сигналы с выхода детектора 9 среднеквадратического значени  и фильтра 8 низких частот поступают соответственно на первый и второй входы делительного блока 10, объединенные соответственно с первым и вторым входом регистрирующего блока 11, третий вход которого соединен с выходом делительного блока 10. Таким образом на регистрирующем блоке 11 получают значени  мощностей входного синусоидального сигнала, мощности шума в полосе частот, а также их отношени .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  отношени  сигнал/шум, содержащее объединенные по входу полосно-гГропускэющий и полосно-заграждающий фильтры, соединенные последовательно перемножитель, вход которого соединен с выходом полосно-пропускающе- го фильтра, интегратор, фильтр высоких частот , а также делительный блок, отличающ е е с   тем, что. с целью расширени  функциональных возможностей, в него введены формирователь напр жени , второй полосно-пропускающий фильтр, фильтр низких частот, детектор и регистрирующий

   блок, при этом вход формировател  напр жени  объединен со входом перемножител , а выход соединен со входом второго полосно-пропускающего фильтра, выход которого подключен к второму входу перемножител , фильтр низких частот обьединен по входу с фильтром высоких частот, а его выход соединен с входом делительного блока, выход фильтра высоких частот подключен к выходу полосно-заграждающего фильтра и

   соединен с входом детектора, выход которого подключен к другому входу делительного блока, регистрирующий блок первым и вторым входами объединен соответственно с первым и вторым входами делительного

   блока, а третьим входом соединен с выходом делительного блока.