SU741201A1 - Устройство дл измерени малых отношений сигнал-шум - Google Patents

Description

Изобретение относитс  и измерительной технике и может быть исполь зовано дл  анализа характеристик случайных процессов. Известно устройство, в котором производ т косвенное измерение отношени  сигнал-шум при раздельном выде лении сигнальной и шумовой составл кхцек 1 . Известно также устройство, содержащее два канала, каждый из которых содержит последовательно соединеннЕле полосовой фильтр, двухсторонний огра ничитель, формирователь импульсов и счетчик импульсов 2. Недостатком yJqтpoйcтвa  вл етс  ограниченность класса используемых сигналов и низка  точность измерений Цель изобретени  - расширение фун циональных возможностей устройства и повышение точности измерени  малЕлх отношений сигнал-шум. Цель достигаетс  тем, что в устройство , содержащэе последовательно соединенные полосовой фильтр и двухсторонний ограничитель и форг-гирователь импульсов, выходом соединенный входом счетчика импульсов, введены измерители предыдущего и последующе ги интервалов, элемент сравнени  смежных интервалов, усредн -м ее устройство , два регистрирующих прибора, генератор пилообразного напр жени , частотно-модулированный гетеродин и перемножитель, выходом подключенный к входу полосового фильтра, при этом первый вход перемножител  соединен з входом устройства, а его второй вход через частотно-модулированный гетеродин- соединен с выходом генератора пилообразного напр жени  и с управл ющим входом счетчика импульсов, выход которого непосредственно соединен с входом первого регистрирующего прибора и через усредн ющее устройство с входом второго регистрирующего прибора , причем выход упом нутого двухстороннего ограничител  подключен через измеритель предыдущего интервала к одному из входов элемента сравнени  смежных интервалов и через измеритель последующего интерваша соединен с другим входом элемента сравнени  смежные: интервалов, выход которого подключен к входу формировател  импульсов . На фиг. 1 изображена структурна  |Схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы частоты сигналов с девиацией F и гетеродина fp(t); на фиг. 3 - временные диаграммы дл  сигнала; на фиг. 4 - временные диаграммы дл  смеси сигнал плюс шум .

Устройство содержит генератор 1 пилообразного напр жени , частотномодулированный гетеродин 2, перемножитель 3, полосовой фильтр 4, двухсторонний ограничитель 5, измеритель 6 предыдущего интервала между нул ми измеритель 7 последующего интервала Между нул ми, элемент 8 сравнени  смежных интервалов, формирователь 9 импульсов, счетчик 10 импульсов, регистрирующий прибор 11, усредн ющее устройство 12 и регистрирующий при- бор 13.

Устройство работает следующим образом .

Периодический частотно-модулированый сигнал с выхода полосового фильтра , временна  диаграмма одного периода которого длительностью TQ (фиг. Зо жесто ограничиваетс  до получени  пр моугольных колебаний (фиг. ) . Интервалы между нул ми этих колебаний измер ютс  так: предыдущий интервал - измерителем 6, а последующий - измерителем 7. В элементе 8 сравнени  определ етс  знак разности этих интервалов, а формирователь 9 вырабатывает импульс при положительном знаке указанной разности. При монотонно возрастающей частоте сигнала (фиг. Зс() разность предыдущего &t и последующего временных интервалов (фиг. ) положительна и на выходе формировател  по вл етс  последовательность импульсов (фиг. За). Если же разность будет отрицательна (фиг. 4{Г) , что возможно при наличии щума на выходе формировател , импульс не по вл етс . Из фиг. 4, на которхрй изображены временные диаграммы, соответствующие смеси сигнала и шума, видно, что за счет искажени  сигнала шумом число импульсов , вырабатываемых формирователем, уменьшаетс  (фиг. 4в) по сравнению с максимально возможным числом импульсов (фиг. За). Процедура сравнени  повтор етс . Среднее число импульсов определ емое с помощью счетчика 10 за интервал времени Тр, будет максимально и равно удвоенному числу периодов сигнала при наличии только сигнала (фиг. Зй) и уменьшаетс  вдво при наличии одного шума в случае симметф1чного расположени  спектрального распределени  шума относительно центральной частоты сигнала. В промежуточном случае (при отноиении сигнал-шум не равном О илиов), число импульсов будет находитьс  в вышеуказанных пределах. Таким образом, количество импульсов, считаемых счетчиком , измен етс  пропорционально отношению сигнал-шум и прибор 11 непосредственно регистрирует текущее отнсшение сигнаУ1-шум. При усреднении с помощью устройства 12 по всем периодам развертки по частоте получаетс  среднее за врем  Т отношение сигнал-шум,регистрируемое прибором 13

При неизвестной центральной Частоте сигнала, например, как показано на фиг. 2 пунктиром, производитс  автоматический поиск по частоте с помощью частотно-модулированного развертывающего гетеродина 2, в пределах возможных значений дг с периодом (фиг. 2) .

При тональном сигиале устройство также работоспособно, так как сигнал при частотно-развертывающем преобразовании  вл етс  уже частотно-модулированньм .

Среднеквадратична  погрешность измерени  при отнс  ении сигнал-шум равном единице составила 6,5%, а при отношении сигнал-шум равном п ти составила 2,1%.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 112350, кл. G 01 R 29/04, 1957.

2.Извести  Вузов. Радиотехника , т. 7, 1964, № 5, с. 603-609

((ПРОТОТИП) .

/ r Л

V/ V

4t(,

n

7b

6 0

Л

а