SU529431A1 - Измеритель отношени сигнал/шум - Google Patents

Description

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛ/ШУМ

I

Изобретение относитс  к анализу харак теристик случайных процессов.

Известно устройство дл  измерени  отношени  сигнал/шум, содержащее (применительно к телевизионному приемнику) последовательно включенные высокочастотную часть приемника, видеоусилитель и телевизионную трубку, а также два измерительных прибора, каждый из которых подключен через свой фильтр к выходу видеоусилител . Испытательный синусоидальный сигнал моделирует напр жение несушей частоты и с выхода видеоусилител  поступает на вход фильтров вместэ с помехой. Один из фильтров пропускает напргвкение ксггы-тательного сигнала и не пропускает uanpi;жение помехи, другой фильтр пропускает напр жение помехи и не пропускает напр жение испытательного сигнала. Приборы измер ют соответственно напр жение помехи и сигнала 1.

Однако измерение таким устройством возможно только при заведомо известной частоте сигнала.

Известно другое устройство дл  измерени  отношени  сигнал /помеха (ОСП), содержашее два измерительных канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных одно- или двухпопуперкод- ного выпр мител  и фильтра дл  выделени  посто нной составл ющей. Вход второго канала через пентрируюшее устройство подключен к точке соединени  выпр мител  и

фильтра первого канала. Выходы каждого из каналов соединены со входом делител . Колебание на выходе делител   вл етс  функцией отношени  сигнал/шум, котора  инвариактнз только к уровню сигнала и шума

;: ; л - спектров 2 .

Однако это устройство дает оценки ОСП, завис щие от р да неинформативных параметров сигнала и шума, что ухудшает точность измерений в услови х априорной

неопределенности.

Эта зависимость про вл етс  тем сильнее , чем меньше ОСП.

Цель изобретени  - повышение точности измерени .

Это достигаетс  тем, что в измеритель отношени  сигнал/шум введены схема COF падений, временной ceaeKTOpj К генераторов функций с генератором счетно синхронизирующих импульсов, К сравнивающих устройств на два входа, К-1 делителей с нормирующими детекторами измерительных каналов, причем входы всех К-1 измерительных каналов подключены к выходу центрирующего устройства, а выход из них ко BTopoviy входу одного из К-1 делителей, первые входы которых через нормирующие детекторы соединены с выходом первого канала, один вход го из К сравнивающих устройств подключен к выходу одного из К генераторов функций, другой вход - к вьходу одного из к делителей , выходы сравниЕйюших устройств соединены с одним из К входов схемы совпадений , выход генератора счетно-синхронизирующих импульсов соединен со входами синхронизации енераторов функций и счетным входом временного селектора, управл ющие входы которого подключены к выходу схемы совпадений и тактовому выходу К-го генератора ф нкций, причем в качеств нормир тощих детекторов и детекторов в из-le; . Ггельных каналах использоЕа 1Ь степенные п- еобразоватепи.

На флг. 1 приведена структурна  схема измерител  отнощений сигнал/щуы; нафкг, 2 вре;ле.щ-1ые диаграммы.

С7-сема содержит К+1 измерительных ка Haj-OB 1-4, состо щих из детекторов. 5-8 и фильтров 9-12, центрирующее устройство 13, К нормирующих детекторов 14, 15, 16, К де:штелей 17, 18, 19, К сравнивающих устрсйств 20, 21, 22, схему совпа; ений 23, генератор счетно-синхрониаирук 1ЛИХ импульсов 24, К генераторов функций 25, 26, 27 и временной селектор 28,

Детекторы 5, б, 7, 8, 14, 15, 16 осуществл ют степенное преобразование вида

ЧСХ)

«Ч-к|«

гфи X О

при X 5; О

-2 и км ДетекПоказате1Ш степени Е, lOpOB 6, 7, 8 различаютс  между собой.

, детектора 5

i юкйзатель степени

мо ъ или не совпадать с 6, )Kt;i со}:.аадаг ..

Первый измерительш.тй канал содержит фильтр 9, второй измерительный канал фильтр 10, третий Р1змерительнь й канал - фильтр 1J, /К+1/-и изк ерительный канал - фильтр 12. Фильтры 9-12 выдел ют .тосто нную составл ющую.

Устройство 13 обеспечивает отделение посто нной составл ющей процесса на вы-ходе детектора 5.

Показатели степени нормирующих детекторов 14, 15, 16 равны соответственно

,ч ч.Делитель 17 осущ.ествл ет деление колебани  с выхода канала 2 на колебание с выхода детектора 14. Делители 18 и 19 дел т колебание с выхода канала 3 и канала К-И соответственно на колебание с выхопа детектора 15 и детектора 16.

Генераторы 25, 26, 27 вырабатывают колебани , которые с точностью до масщтабного коэффициента воспроизвод т требуемые функциональные зависимости. Генератор 24 обеспечивает синхронную работу генераторов 25, 26, 27.

Колебани  с выходов генераторов 25, 26, 27 подаю тс  на первые входы устройств 20, 21, 22, которые сравнивают их с колебани ми , поданныкси на вторые входы от делителей 17, 18, 19, и в момент равенства сравниваемых колебаний вырабатывают стандартные импульсы. Эти импульсы воздействуют на схему совпадений 23, на выходе которой по вл етс  импульс только тогда, когда на ее входы одновременно пос туп т все стандартные импульсы.

Селектор 28 открываетс  импульсом с выхода схемы совпадений 23 и закрываетс  импульсом с тактового выхода К-го генератора функций 27.

На вход первого измерительного канала поступает совокупность X (-Ь) сигнала SCt) и помехи ECt). Дл  определенности будем считать, что колебание на выходе

детектора 5 равноg

y(t) /X (i)/

Напр жение на выходе фильтра 9 примерно равно математическому ожиданию, ттгл процесса У (-il. Следовательно, центрированное колебание ча выходе центрирующего устройства 13

у (t) y iD-myj

Во втором и псследуюших измеритель- 1-ых ВЛ-1ГТч-. аналогичной обработке подвер гаетс  ко..; -бание vCi) .

Генераторы функций 25 к 26 вырабатывают соответственно свойства функций р

f 2 различных значений одномерного мешающ его параметра у.(,, 2 причем как это показано на фиг, 2 в и д, аргумент с ,  вл ющийс  измер емым отко-. щением сиснал/шум, измен етс  от больще-

5 го значени  к меньшему. При таком направлении воспроизведени  функций р и р. число испульсов Ncj, на выходе измерител  OCil св зано с измер емым отнощением сигнал/щум зависимоегьюСЗ- СКа , где

Claims (2)

1. 0 С некотора  константа. Колебани  р, и р с выходов генераторов функций 25 к 26 подаютс  на первые входы устройств 20 и 21. На вторые входы этих устройств подвод тс  напр жени  PI и р .соответствующие измер емому значению ОСП и неинформативному параметру Н (на фиг. 2 отражен случай, когда с 0,8, а 1 jpQ ). В промежутке времен ( о, Т), соответствующем , только на выходе устройства 21 будет импульс в тот момент времени, когда напр жение Рг с выхода генератора 26 сравн етс  с р2 /фиг. 2д/. В промежутке (Т, 2т), соответствующем импульсы по  л ютс  на выходах устройств 20 и 21, но в разное врем . Лишь на интервале (2Т, ЗТ на котором генераторы 25 и 26 вырабатывают функции р и р Р Т То I импульсы CJ, и Q,j (фиг. 2 с и е) поступ т на схему 23 одновременно. В момент времени импульс Cj/ (фиг. 2, f } с выхода схемы 23 откроет селектор 28 и счетно-син7сронизируюшие импульсы периодом повторени  То (фиг. 2а) с выхода генератора 24 поступают на выход измерител  отношени  сигнал/шум. В момент времени т ЗТ селектор 28 закрываетс  импульсом Q, (фиг. 2, д) с тактового выхода К-го генератора 27. Поэто- My No импульсов в пачке с точностью до константы С равно 1 . Описанное устройство позвол ет получать оценки ОСП, инвариантные к кеинформативкым параметрам, и в случае, когда теоретически учет вли ни  неинформатив- ных параметров затруднителен. Дл  этого необходимо экспериментальным путем сн ть семействе зависимостей напр жени  на выходе делитегей 17, 18, 19 от измер емого параметра. Затем следует установить такой режим работы генераторов функций, при котором будут воспроизводитьс  требуе мые зависимости с учетом обратного напра лени  воспроизведени . После этого измеритель готов к работе в заданш х услови х Формула изобретени  1. Измеритель гугношени  сигнал/шум, содержащш-i два изг :ерительных канала, каж дый из которых состоит из последовательно соединенных детектора и фильтра, центрирующее устройство, вход которого подключен к точке соединени  детектора и фильтра первого канала, а выход - ко входу второго измерительного канала, к выходу которого подключен делитель, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введены схема совпадений, временной селектор, К генераторов функций с генератором счетно- синхронизирующих импульсов, К сравнивающих устройств на два входа, К-1 делителей с нормирующими детекторами и К-1 измерительных каналов причем входы всех К-1 измерительных каналов подключены к выходу центрирующего устройства, а выход каждого из них - ко второму входу одного из К-1 делителей, первые входы которых через нормирующие детекторы соединены с выходом первого канала, один вход каждого из К сравнивающих устройств подключен к выходу одного из К генераторов функций, вход - к выходу одного из К делителей, выходы сравнивающих устройств соединены с одним из К входов схемы совпадений, выход генератора счетно-синхронкзирующнх импульсов соединен со входами синхронизации генераторов функций и счетным входом временного селектора, управл ющие входы которого подкл:-очены к вь;ходз схемы совпадений и тактовому выходу К-го генетэатора функций , 2. Измеритель отношени  сигнал/шум по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что в качестве нормирующих детекторов и детекторов в из мерите ль ньпс каналах использованы степенные преобразователи. Источники информации, прин тые во внимание шэи экспеатизе; свидетельство СССР 1. Лзторское № 112350, Д|. Кл. 601 R 29/ОО, от . 350, 18.06.1956 Г.
2. 2. Авторское свидетельство СССР Х 480024, М. кл. G О1 R 29/00, от 21.03. 1972 г.

   fff -1

   Mil

   HI

   //

   /

   Г2

   ,z ,6 й г; «/

   2Т ffb

   ЗТ

   Т Ti Гг

   к

   )ч

   ол

   ол о

   0,8 0,it о

   1,2

   и 0,8