SU824068A1 - Способ измерени отношени сигнал/шум - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано при оценке качества . принимаемого сигнала.

Известен способ, основанный на выпр млении смеси сигнал-шум с последухшшм усреднением. Дл  получени  текущих оценок отношени  сигнал-шум без нарушени  их свойств инвариантности к уровню смеси сигнал/шум и V виду спектра сигнала и шума выпр мленна  смесь сигнал/шум центрируетс , центрированное колебание выпр мл етс , полученный процесс усредн етс  и по отноиюиию среднего значени  выпр мленного центрированного колебани  к среднему значению выпр мленной смеси сигнал/шум определ ют искомую величину (11 .

Недостатком данного способа  вл етс  его низка  точность. . .

Известен срособ измерени  отношени  сигнал/шум, содержащий выпр мление , усреднение и нормирование смеси сигнала с шумом и вычисление отношени  двух сигналов 2}.

Недостатком известного способа  вл етс  его низка  точность.

Цель изобретени  - повышение точности .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном способе,содержащем выпр мление, усреднение и нормирование смеси сигнал/шум и вычисление отношени  двух сигналов, выпр мление , усреднение и нормирование смеси сигнала с шумом производ т посo ле каждого вычитани  задержанного сигнала, полученного после предьадущего вычитани , и незсдержанного того же сигнала, выпр мленный, усредненный и нормированный сигнал,

s полученный после ка здого вычитани , сравнивают с выпр мленным, усредненные и нормированным сигналом, полученным после предыдущего вычитани , при равенстве этих сигналов

0 один из них используетс  в качестве делител  при делении, где делимым  вл етс  выпр мленный, усредненный и нормированный сигнал, полученные после первого вычитани .

5

Claims (2)

1. На фиг. 1 представлены временные диагрги««1, по сн ктие способ измерени  отношени  сн1иал/шум: на фиг. 2 - структурна  схема варианте устройства, реализующего предлага 0 мый способ. Исследуемый сигнал (фигЛа) аналитически может быть описан выражением следующего вида где (tJ,rt%-t ,F) . полином i tn-ной степени, описывающий на исследуемом временнотй интервале случайную последовательность импульсов ,Ti) (фиг 16); X () - шумовой процесс с нулевым средним значением, искажающий импульсный сигнал (фиг.1в). На фиг.16 приведена импульсна  последовательность, котора  может быть представлена полиномом, имеющим наивысшую степень, равную трем (т « 3) tii-tiV r ().,.b..,,.,, При формировании разностного сиг нала первого пор дка между значени  ми случайного npoueccaY(.ci)aY(t) VW-yfi+t) случайный процесс Y -t) с дисперсией ) преобразуетс  в слу чайный процесс дуЫ с дисперсией фигЛг) . При каждом последующем применени к исследуемому процессу разностного оператора Д Y{-t)(t)-Av{i-t-2t) (Фиг-Id) а (t): (-t)(-t+4tj ((-fV(rle) дисперси  случайного процесса удваи ваетс , а закон распределени  значеНИИ преобразованного случайного про цесса в соответствии с центральной предельной теоремой стремитс  по ме ре увеличени  пор дка разности к нормальному закону. При этом, если врем  задержки Т много меньше вре мени изменени  среднего значени  случайного процесса Y(t) (в нашем сл чае длительности импульса (Т ) ( фигЛб), то операци  определени  ра1зности между значени ми случайног процесса представл ет собой операци численного дифференцировани . Бели среднее значение случайного процесс ( тренд) описываетс  на исследуемом интервале анализа полиномом т-ной степени , то при каждом применении разностного оператора степень полинома, описывающего среднее значение преобразованного процесса,понижаетс  на единицу ) . f ctJ % В результате выпр млени  разност ных сигналов, их усреднени  .и норми ровани  коэффихшентом,: учитывающим увеличение дисперсии при преобразов нии процессов, определ ют оценки хзреднеквадратичного отклонени  по формуле , , 4fifF(Fs. (« При этом, если в процессе преобразований тренд не исключен, оценки среднеквадратичного отклонени  не будут совпадать. Совпадение оценок среднеквадратичного отклонени  будет свидетельствовать о том, что среднее значение преобразованного случайного процесса не измен етс  во времени и что значени  совпа в-, ших оценок представл ют собой среднеквадратичное отклонение шумового процесса. Это значение служит в качестве делител  при вычислении отношени  сигнал/шум, В качестве делимого иcпoльзyeтd  выпр мленный, усредненный и нормированный сигнал , полученный после первого вычитани . Устройство реализующее способ, содержит линии 1 задержки, вычитатели 2, выпр мители 3, интеграторы 4, аттенюаторы 5, блоки 6 сравнени , элемент И 7, ключи 8, элемент ИЛИ 9 и делитель 10. Работа устройства состоит в следующем. Смесь сигнал/шум проходит последовательную Обработку в блоках 2-1...2-К вычитани  при задержках в лини х 1-1...1-К задержки на врем , соответствующее где р 1,2,З...К+1. Полученные в результате преобразований в параллельных цеп х случайные процессы выпр мл ют в выпр мител х 3-1...3-К, а выпр мленные процессы усредн ют в интеграторах 4-1...4-К. Усредненные сигналы нормируют в аттенюаторах 5-1...5-К путем соответствующего ослаблени , эквивалентного умножению среднего значени  полученных К сигналов на нормирующий коэффициент а полученные результаты сравнивают в блоках сравнени  6-1...6-(К-1). Ес/1и полезный сигнал на исследуемом интервале анализа, равном временному интервалу усреднени , может быть описан полиномом т-ной степени, то равенство определ емых оценок среднеквадратичного отклонени  будет достигнуто в га-ноЙ и последующих цеп х Обработки смеси сигнал/шум. Сигнал равенства, сформированный т-ным блоком сравнени  через соответствующий ключ 8, на управл ющем входе которого сигнал от lm-l)-ro блока сравнени  будет разрешать разрешающий сигнал , откроет соответствунадий элемент И 7, разреша  прохождение оценки среднеквадратического отклонени  шумового процесса через элемент ИЛИ 9 на делитель 10. На второй вход де |лител  10 поступает оценка среднеквадратического отклонени  сигнала, измеренна  в первой цепи обработки смеси сигнал/шум. Делением двух оце нок определ ют искомое отношение сигнал/шум.. Предлагаемый способ позвол ет повысить точность измерени  отношени  сигнал/шум за счёт более высоко точности определени  оценок среднеквадратического отклонени  шумового процесса. Он выгодно отличаетс  от известных способов отсутствием тако сложной при технической реалкза.ции рперациц, kkK центрирование нестационарного случайного процесса. Доп нительное преимущество способа состоит в исключении необходимости передачи вспомогательных зондирующих сигналов. Формула изобретени  Способ измерени  отношени , сигнал/шум , включающий выпр мление, усреднение и нормирование смеси сиг ла с шумом и вычисление отношени  4

   Xft/

   Ml

   Фиг.1

   f шштатдамШжМ д д и вд каттшг   п/a,t3tiif4ti |. 4) ..ft/ . « U-ti.t,) Р . двух сигналов, отличающййс   тем, что, с целью повышени  точности, выпр мление, усреднение и нормирование смеси сигнала с шумом производ т после каждого вычитани  задержанного сигнала, полученного после предыдущего вычитани , и незадержанного того же сигнала, выпр мленный усредненный и нормированный сигнал, полученный после каждого вычитани , сравнивают с выпр мленным , усредненным и нормированным сигналом, полученным после предыдущего вычитани , при равенстве этих сигналов один из них используют в качестве делител  при вычислении отношени  двух сигналов, где делимым  вл етс  выпр мленный, усредненный и нормированный сигнал, полученный после первого вычитани . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 424159, кл. G Об F 15/26, 17.07.79.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 480024, кл. G 01 R 19/10, 10;01.72. yit),)