SU1413556A1 - Device for measuring signal-to-noise ratio of radio receiver - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к промышленным средствам св зи и может быть использовано дл  контрол  реальной чувствительности радиоприемников в услови х предсеансовой проверки, а также во врем  сеанса св зи. Изобретение расшир ет функциональные возможности устройства, что достигаетс  возможностью измерени  отношени  сигнала к шуму, создаваемому приемником, во врем  сеанса св зи, что позвол ет оценить чувствительность приемника в реальных услови х. Устройство содержит фильтр 1 сигнала, ослабл ющий действие шума на детектор 2 сигнала. Канал измерени  шума образован фильтром 3 шума, активным фильтром 4 высокой частоты, детектором 5 шума. Кроме того, устройство содержит коммутатор 6 сигналов радиоприемника, амплитудный детектор 7, блок 8 опорных сигналов , аналого-цифровой преобразова- тель 9, регистр 10 пам ти, умножитель 11, цифровой коммутатор 12, индикатор 13, источник 14 опорного напр жени , блок 15 переключателей, счетчик 16 тактовых импульсов, счетчик 17 импульсов заполнени  счетчика 16, коммутатор 18 и блок 19 переменных резисторов . 1 з.п. ф-лы, I ил. (ЛThe invention relates to industrial communications and can be used to control the actual sensitivity of radio receivers during pre-session testing, as well as during a communication session. The invention expands the functionality of the device, which is achieved by measuring the signal-to-noise ratio generated by the receiver during a communication session, which makes it possible to evaluate the sensitivity of the receiver in real conditions. The device contains a filter 1 signal, attenuating the effect of noise on the detector 2 signal. The noise measurement channel is formed by noise filter 3, active high-frequency filter 4, noise detector 5. In addition, the device includes a switch 6 of the radio receiver signals, an amplitude detector 7, a block 8 of reference signals, an analog-digital converter 9, a memory register 10, a multiplier 11, a digital switch 12, an indicator 13, a source 14 of the reference voltage, block 15 switches, a counter of 16 clock pulses, a counter of 17 pulses of the counter 16, a switch 18 and a block 19 of variable resistors. 1 hp f-ly, I ill. (L

Description

ODvOdv

со елcoke

елate

оabout

Изобретение относитс  к лромьгашен- ности средств св зи и может быть использовано дл  контрол  реальной чувствительности радиоприемников в уело- BHrtx предсеансовой проверки, а также во врем  сеанса св зи.The invention relates to luminescence of communications and can be used to control the actual sensitivity of radio receivers in pre-session verification BHrtx, as well as during a communication session.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей, заключающеес  в обеспечении измерени  отношени  сигнала к шуму, обусловленному радиоприемником, во врем  сеанса св зи, что позвол ет оценить чувствительность приемника в реальных услови х.The purpose of the invention is to enhance the functionality of providing a measurement of the signal-to-noise ratio due to a radio receiver during a communication session, which makes it possible to evaluate the sensitivity of the receiver in real conditions.

На чертеже представлена структурна  схема измерител .The drawing shows a structural diagram of the meter.

Измеритель отношени  сигнал/шум радиоприемника содержи.т фильтр 1 сигнала , ослабл ющий действие шума на детекторе 2 сигнала и построенный, например, в виде интегрирующей RC- цепи, и диодный импульсный детектор 2 сигнала, образующие канал измерени  размаха сигнала. Канал измерени  шума образован фильтром 3 шума, активным фильтром 4 высокой частоты,, исключающим фоновые помехи и вып ол- ненным, например, в виде усилител  с дифференцирующей RC-цепью на входе , и детектором 5 шума, построенным на диоде с безынерционной нагрузкой, параллельно которой включена сглажи- вающа  интегрирующа  RC-цепь. Комму- гатор 6 сигналов радиоприемника представл ет собой два мультиплексора двух сигналов на одно направление. К одной пре входов коммутатора б подключены выходы детекторов 2 и 5, а к другой паре - входы-выходы амплитудного детектора 7 и блока 8 опорных сигналов Выходы коммутатора 6 соединены с сигнальным входом и входом опорного сигнала аналого-цифрового преобразовател  9. Выход цифрового кода преобразовател  9 соединен с входами регистра 10 пам ти, умножител  11 и цифрового коммутатора 12. Второй вход коммутатора 12 соединен с выходом умножител  II, второй вход которого соединен с выходом регистра 10 пам ти. Выход сигнала окончани  цикла преобразовани  преобразовател  9 соединен с управл ющими входами регистра 10 пам ти и умножител  11. На выходе умножител  1 1 имеетс  регистр, в которомThe radio signal-to-noise ratio meter contains a signal filter 1, an attenuation of noise on the signal detector 2 and constructed, for example, in the form of an integrating RC circuit, and a diode pulse signal detector 2 forming the signal span measuring channel. The noise measurement channel is formed by a noise filter 3, an active high frequency filter 4, eliminating background noise and output, for example, in the form of an amplifier with a differentiating RC circuit at the input, and a noise detector 5 built on a spinless diode in parallel which includes a smoothing integrating RC circuit. The radio signal receiver commuator 6 consists of two multiplexers of two signals in one direction. The outputs of the detectors 2 and 5 are connected to one pre-input of the switch b, and the other inputs of the amplitude detector 7 and the reference signal block 8 are connected to the signal input and the reference input of the analog-to-digital converter 9. The output of the digital code of the converter 9 is connected to inputs of register 10 of memory, multiplier 11 and digital switch 12. The second input of switch 12 is connected to the output of multiplier II, the second input of which is connected to the output of register 10 of memory. The output of the conversion cycle end signal of converter 9 is connected to the control inputs of memory register 10 and multiplier 11. At the output of multiplier 1 1 there is a register in which

г g

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

с помощью переключател  осуществл етс  одновременный сдвиг всех разр дов кода, подаваемого на коммутатор 12. Выход коммутатора 12 соединен с индикатором 13. Измеритель также содержит источник 14 опорного напр жени , выход которого соединен с блоком 15 переключателей и блоком 8 опорных сигналов. Блок 15 переключателей имеет три положени  - Калибровка , Измерение и Градуировка Ug. Его выходы соединены с управ- . л ющими входами коммутаторов 6 и 12, а также регистра 10 пам ти. Блок 8 опорных сигналов содержит счетчик 16 тактовых импульсов аналого-цифрового преобразовател , счетчик 17 импульсов заполнени  счетчика 16 и коммутатор 18, к входу которого подключен блок 19 переменных резисторов. Емкость счетчика 16 в п раз меньше емкости счетчика аналого-цифрового преобразовател  9.using the switch, all bits of the code supplied to the switch 12 are simultaneously shifted. The output of the switch 12 is connected to the indicator 13. The meter also contains the source 14 of the reference voltage, the output of which is connected to the switch block 15 and the block of 8 reference signals. The switch block 15 has three positions — Calibration, Measurement, and Graduation Ug. Its outputs are connected to the control-. the inputs of switches 6 and 12, as well as memory register 10. The reference signal unit 8 contains a counter 16 clock pulses of the analog-to-digital converter, a counter 17 pulses of the counter 16 and a switch 18, to the input of which is connected a block 19 of variable resistors. The capacity of the counter 16 is n times less than the capacity of the counter of the analog-digital converter 9.

Измеритель работает следующим образом . The meter works as follows.

Во врем  калибровки на измеритель поданы сигналы низкой и промежуточной частоты радиоприемника, на. вход которого подан модулированный сигнал от местного генератора. Модул ци  генератора осуществл етс  синусоидальным сигналом, частота которого расположена в низкочастотной части спектра рабочего сигнала и равна частоте, на которую настроен фильтр щума, исключающий прохождение сигнала на детектор шума. После усилени  и устранени  фоновой помехи в фильтре 4 сигнал шума подаетс  на детектор 5, где на чисто активной нагрузке диода выдел етс  унипол рный сигнал щума, сохран ющий свои и статические свойства . Интегрирующа  цепь вьщел ет посто нную составл к цую этого сигнала U|, пропорциональную эффективному значению сигнала шума на входе измерител . Сигнал низкой частоты после фильтра 1 детектируетс  в детекторе 2 сигнала, на выходе которого образуетс  посто нное напр жение U , пропорциональное размаху сигнала на входе .измерител . За счет управл ющих сигналов блока 15 переключателей в положении Калибровка напр жени  и и Иц, подаютс  на аналого-цифровой Преобразователь 9. Величины напр жений DC, и, и емкость счетчика блокаDuring the calibration, the low and intermediate frequency signals of the radio receiver are applied to the meter, on. the input of which is fed a modulated signal from the local generator. The generator is modulated by a sinusoidal signal, the frequency of which is located in the low-frequency part of the spectrum of the working signal and is equal to the frequency to which the noise filter is tuned, preventing the signal from passing to the noise detector. After amplifying and eliminating the background noise in the filter 4, the noise signal is fed to the detector 5, where a unipolar schum signal is produced on the purely active load of the diode, preserving its own and static properties. The integrating circuit has a constant component of this signal U |, which is proportional to the effective value of the noise signal at the input of the meter. The low frequency signal after filter 1 is detected in the signal detector 2, the output of which produces a constant voltage U proportional to the signal sweep at the input of the meter. Due to the control signals of the block 15 of the switches in the position Calibration of voltage and and Itz, are fed to the analog-digital converter 9. The magnitudes of the DC voltages and, and the capacity of the block counter

N выбраны такими, что выходной код аналого-цифрового преобразовател  ик. определ емый выражениемN is chosen such that the output code of the analog-to-digital converter. definable by expression

.. «0-0-;-. .. "0-0 -; -.

соответствует величине отношени  сигнал/шум. Это соответствие достигаетс  при градуировке измерител  регулировкой коэффициента передачи активного фильтра 4 до получени  на индикаторе в положении блока 15 переключателей Калибровка показаний, совпадающих с отношением сигнал/шум в поданном на вход измерител  сигнале , составл ющие которого установлены по эталонным измерител м размаха сигнала и эффективного значени  шума. Полученный при калибровке код записываетс  f регистр 10 по сигналу аналого-цифрового преобразовател  9 об окончании цикла преобразовани , а запись разрешена по сигналу блока 15 переключателей в положении Калибровка . При этом код аналого-цифрового преобразовател  9 через открытый коммутатор 12 поступает на индикатор 13, При измерении из сигналов радиоприемника используетс  только сигнал промежуточной частоты, который детектируетс  в детекторе 7. Посто нное напр жение и с его выхода и опорное напр жение Ug с выхода блока 8 опорных сигналов поступают через открытый дл  них кдммутатор 6 за счет сигнала управлени  блока 15 переключателей в положении Измерение на вход аналого-цифрового преобразовател  9. Величины напр жений U и U, выбраны такими , чтобы выходной код блока 9 N , определ емый выражениемcorresponds to the signal-to-noise ratio. This correspondence is achieved by calibrating the meter by adjusting the transfer coefficient of the active filter 4 until the indicator at the block of 15 switches is obtained. Calibration of readings coinciding with the signal-to-noise ratio of the signal fed to the meter input, the components of which are set by reference signal span meters and effective value noise. The code obtained during calibration is recorded f register 10 by the signal of the analog-digital converter 9 about the end of the conversion cycle, and writing is allowed by the signal of the switch block 15 in the Calibration position. In this case, the code of the analog-digital converter 9 through the open switch 12 is supplied to the indicator 13. During the measurement, only the intermediate frequency signal that is detected in the detector 7 is used. The constant voltage from its output and the reference voltage Ug from the output of the unit 8 reference signals are received through the kdmutator 6 open for them due to the control signal of the switch block 15 in the Measurement position to the input of the analog-digital converter 9. The values of the voltages U and U are chosen so that This code is a 9 N block defined by the expression

К.„ N -,f-.K. „N -, f-.

вхin

у и.u and.

соответствовал напр жению входного сигнала радиоприемника. Это соответствие устанавливаетс  при начальной градуировке измерител  путем регулировки потенциометров блока опорных сигналов до получени  равенства выходного напр жени  местного генератора , сигнал которого подан на вход радиоприемника, показани м индикатора на п участках рабочего диапазона напр жени  входного сигнала радио- .приемника. При этой градуировке блок ТЗ переклю йателей установлен в положение Градуировка Ug, а код аналого-цифрового преобразовател  9 поступает через коммутатор 12 на индикатор . При измерении код N , поступаюш 1й на вход умножител  11, по сигналу блока об окончании цикла преобразовани  перемножаетс  с кодом N , хран щимс  в регистре 10. Дл  получени  результата перемножени corresponded to the input voltage of the radio receiver. This correspondence is established during the initial calibration of the meter by adjusting the potentiometers of the reference signal block until the output voltage of the local generator is equal, the signal of which is fed to the radio receiver, and the indicator readings in n sections of the working voltage range of the input signal of the radio receiver. With this calibration, the switch unit TZ of the switches is set to the Graduation Ug position, and the code of the analog-to-digital converter 9 is fed through the switch 12 to the indicator. In the measurement, the code N, received by the 1st at the input of the multiplier 11, at the signal of the block about the end of the conversion cycle, is multiplied with the code N, stored in register 10. To obtain the result of the multiplication

равным отношению сигнал/шум N необходимо учесть следующее. Дл  перевода кода N, в код N необходимо ввести коэффициент К: N . Если при калибровке выбрать входное напр жение радиоприемника Ueit Д m - целое положительное число; А - основание системы счислени , в которой осуществл етс  умножение, то из выражени  А -К получим значение искомого коэффициента К . Видно, что значащие цифры К и совпадают, а различаютс  коды положением разр дов. Таким образом при перемножении в умножителе текущегоequal to the signal-to-noise ratio N, consider the following. To translate the N code, you must enter the K: N coefficient in the N code. If during calibration the input voltage of the radio receiver Ueit D m is a positive integer; A is the base of the number system in which multiplication is performed, then from the expression A – K we obtain the value of the desired coefficient K. It can be seen that the significant digits K and coincide, and the codes are distinguished by the position of the bits. So when multiplied by the multiplier of the current

значени  кода N на код N щ (вместо кода коэффициента К N,- А) в полученном результате получаем сдвиг влево на m разр дов. При выборе величины и А при калибровке необходимо в регистре осуществить сдвиг вправо на m разр дов.the value of the code N to the code N y (instead of the code of the coefficient K N, - A) in the result obtained, we obtain a shift to the left by m bits. When choosing the value of A and A during calibration, it is necessary to shift the register by m bits to the right in the register.

ормула изобретени formula of invention

Claims (2)

1 Измеритель отношени  сигнал/щум радиоприемника, содержащий индикатор, а также фильтр сигнала и фильтр шума, входы которых соединены с клеммой дл  подключени  сигнала низкой частоты измерител , выход фильтра сигнала соединен с входом детектора сигнала, а выход фильтра шума соединен с входом активного фильтра высокой частоты, выход которого соединен с входом детектора шума, от л и- чающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей измерител , обеспечивающих измерение отношени  сигнала к шуму, обусловленному радиоприемником во врем  сеанса св зи, в него введены коммутатор сигналов, аналого-цифровой преоб- pa3OBaTejfb, амплитудный детектор, блок опорных сигналов, регистр пам ти , умножитель, цифровой коммутатор, сточник опорного напр жени  и блок переключателей при этом выход детекг- тора сигналов соединен с первым входом , а выход детектора шума - с вторым входом первой пары входов коммутатора сигналов, вход амплитудного детектора соединен с клеммой дл  подключени  сигнала промежуточной часто- ты измерител , а его выход соединен с первым входом, а выход блока опорных сигналов - с вторым входом второй пары входов коммутатора сигналов выход коммутатора сигналов, соответ- ствующий первым его входам, соединен с сигнальным входом аналого-цифрового преобразовател , второй выход коммутатора сигналов соединен с входом опор- .ногр сигнала аналого-цифрового преоб- разовател , цифровой выход которого соединен с входом регистра пам ти, первым входом умножител  и первым входом цифрового коммутатора, выход управл нлцего сигнала аналого-цифрово- го преобразовател  соединен с управл ющими входами регистра пам ти и ум- ножитеп , а выход тактового сигнала преобразовател  соединен с тактовым входом блока опорных сигналов, выход 1 A radio receiver signal / noise meter, containing an indicator, as well as a signal filter and a noise filter, whose inputs are connected to a terminal for connecting a low-frequency signal to the meter, the signal filter output is connected to the input of the signal detector, and the noise filter output is connected to frequency, the output of which is connected to the input of the noise detector, from the fact that, in order to expand the functionality of the meter, which provides a measurement of the signal-to-noise ratio caused by the radio During the session, a signal switch, an analog-digital converter, 3OBaTejfb, an amplitude detector, a reference signal block, a memory register, a multiplier, a digital switch, a reference voltage source, and a switch block were entered into it. connected to the first input, and the output of the noise detector to the second input of the first pair of inputs of the signal switch; the input of the amplitude detector is connected to the terminal for connecting the signal of the intermediate frequency of the meter, and its output is connected to the first input, and the output and the reference signals - with the second input of the second pair of inputs of the signal switch; the output of the signal switch, corresponding to its first inputs, is connected to the signal input of the analog-to-digital converter; the second output of the signal switch is connected to the input of the supports of the analog signal of the analog-digital converter the digital output of which is connected to the input of the memory register, the first input of the multiplier and the first input of the digital switch, the output of the control signal of the analog-digital converter is connected to the control inputs of the reg Stra memory and multiplied nozhitep, and the output clock signal transducer connected to the clock input of the reference signal, the output регистра пам ти соединен с вторым входом умножител , выход которого соединен с вторым входом цифрового коммутатора, выход коммутатора соединен с индикатором, первый выход источника опорного напр жени  соединен с сигнальным входом блока опорных сигналов, второй выход источника соединен с входом блока переключателей, выходы которого соединены с управл ющими входами коммутатора сигналов цифрового коммутатора и регистра пам ти .the memory register is connected to the second multiplier input, the output of which is connected to the second digital switch input, the switch output is connected to the indicator, the first output of the voltage source is connected to the signal input of the reference signal block, the second output source is connected to the input of the switch block whose outputs are connected with the control inputs of the switch of the digital switch and the memory register. 2. Измеритель по п.1, отличающийс  тем, что блок опорных сигналов содержит счетчик тактовых импульсов, его выход соединен с входом счетчика импульсов заполнени  цифровой выход которого соединен с . управл ющим входом коммутатора, сигнальные вход) которого соединены с входами блока переменных резисторов, вход которого  вл етс  входом дл  подключени  опорного напр жени .2. The meter according to claim 1, characterized in that the reference signal block contains a clock pulse counter, its output is connected to the input of the pulse pulse counter whose digital output is connected to. the control input of the switch, the signal inputs of which are connected to the inputs of the variable resistor unit, the input of which is an input for connecting the reference voltage.