RU2024030C1 - Modulation meter - Google Patents
Modulation meter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2024030C1 RU2024030C1 SU4919704A RU2024030C1 RU 2024030 C1 RU2024030 C1 RU 2024030C1 SU 4919704 A SU4919704 A SU 4919704A RU 2024030 C1 RU2024030 C1 RU 2024030C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inputs
- outputs
- integrator
- integrators
- ratio meter
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при измерениях характеристик сигналов с амплитудной модуляцией в зашумленных каналах связи. The invention relates to a control and measuring technique and can be used when measuring the characteristics of signals with amplitude modulation in noisy communication channels.
Известно устройство измерения глубины модуляции [1], содержащее входной блок, линейный детектор, блок нормирования, блок дифференцирования, ограничитель- формирователь, операционный усилитель, компаратор, блок сравнения, регистр, суммирующий счетчик, цифроаналоговый преобразователь и регистр с цифровой индикацией. A device for measuring the modulation depth [1] is known, comprising an input unit, a linear detector, a normalization unit, a differentiation unit, a limiter-shaper, an operational amplifier, a comparator, a comparison unit, a register, a summing counter, a digital-to-analog converter, and a register with digital indication.
Недостатком данного устройства является невозможность измерения коэффициента амплитудной модуляции в зашумленных каналах связи. The disadvantage of this device is the inability to measure the amplitude modulation coefficient in noisy communication channels.
Наиболее близким к предлагаемому является модулометр [2], содержащий входной блок, линейный детектор, фильтр низкой частоты, измеритель отношения, два интегратора, фиксаторы уровня, формирователь модуля, формирователь, позволяющий определять коэффициент амплитудной модуляции путем измерения отношения сигналов, пропорциональных амплитудам модулирующего и несущего колебаний. Closest to the proposed one is a modulometer [2], which contains an input unit, a linear detector, a low-pass filter, a ratio meter, two integrators, level locks, a module shaper, a shaper that allows you to determine the amplitude modulation coefficient by measuring the ratio of signals proportional to the amplitudes of the modulating and carrier fluctuations.
Однако данное устройство не позволяет измерять коэффициент амплитудной модуляции в зашумленных каналах измерения, что ограничивает его функциональные возможности. However, this device does not allow measuring the amplitude modulation coefficient in noisy measurement channels, which limits its functionality.
Целью изобретения является повышение точности измерения коэффициента амплитудной модуляции в зашумленных каналах измерения. The aim of the invention is to improve the accuracy of measuring the coefficient of amplitude modulation in noisy measurement channels.
Цель достигается тем, что в модулометр, содержащий входной блок, два интегратора и измеритель отношения, введены пять нелинейных элементов, третий интегратор, второй измеритель отношения, решающее устройство и два индикатора, причем выход входного блока соединен с входами первого, второго и третьего нелинейных элементов, выходы которых соединены соответственно с входами первого, второго и третьего интеграторов, выходы первого и второго интеграторов подключены к первым входам первого и второго измерителей отношений, вторые входы которых подсоединены к выходам четвертого и пятого нелинейных элементов, входы которых подключены к выходу третьего интегратора, выходы измерителей отношений подключены к входам решающего устройства, выходы которого соединены с входами первого и второго индикаторов. The goal is achieved by the fact that five nonlinear elements, a third integrator, a second ratio meter, a solver and two indicators are introduced into the modulometer containing the input unit, two integrators and a ratio meter, and the output of the input unit is connected to the inputs of the first, second and third nonlinear elements the outputs of which are connected respectively to the inputs of the first, second and third integrators, the outputs of the first and second integrators are connected to the first inputs of the first and second relationship meters, the second inputs of which connected to the outputs of the fourth and fifth non-linear element whose inputs are connected to the output of the third integrator, the outputs relations gauges are connected to inputs of the decision unit, which outputs are connected to inputs of the first and second indicators.
На фиг. 1 приведена структурная схема модулометра. In FIG. 1 shows a block diagram of a modulometer.
Модулометр содержит входной блок 1, нелинейные элементы 2, 3, 4, 10, 11, интеграторы 5, 6, 7, измерители 8, 9 отношений, решающее устройство 12 и индикаторы 13, 14. The modulometer contains an
Работа модулометра основана на измерении моментных характеристик четвертого и шестого порядков суммы напряжений амплитудно-модулированных колебаний и шумовых колебаний и в расчете по результатам измерений искомых величин, коэффициента амплитудной модуляции (АМ) и отношения сигнал/помеха в канале измерения. Выражения, связывающие коэффициент амплитудной модуляции mа, отношение сигнал/помеха h2 c/ш и измеряемые моментные характеристики, имеют следующий вид:
Ec+ш(4) = ;
(1)
Ec+ш(6) = ,
(2) где Е(4) = μ4/μ2 2 и Е(6) = μ6/μ2 3; μ2, μ4, μ6 - центральные моменты второго, четвертого и шестого порядков исследуемого процесса;
Ес+ш(4) - эксцесс сигнала и шума;
Ес(4) - эксцесс сигнала АМ, определяемый как
Ec(4) = 1,5 ,
(3)
m - коэффициент модуляции;
Еш(4) - эксцесс шума;
Еш(6) - нормированный по дисперсии шестой момент сигнала и шума;
Ес(6) - нормированный по дисперсии момент сигнала АМ, определяемый выражением
Ec(6) = 2,5 ,
(4) где Еш(6) - нормированный по дисперсии шестой момент шума;
h2 c/ш - отношение сигнал/помеха.The operation of the modulometer is based on measuring the moment characteristics of the fourth and sixth orders of the sum of the voltages of the amplitude-modulated oscillations and noise vibrations and based on the results of measurements of the sought quantities, amplitude modulation coefficient (AM) and signal-to-noise ratio in the measurement channel. The expressions relating the coefficient of amplitude modulation m a , the signal-to-noise ratio h 2 c / w and the measured moment characteristics are as follows:
E c + w (4) = ;
(1)
E c + w (6) = ,
(2) where E (4) = μ 4 / μ 2 2 and E (6) = μ 6 / μ 2 3 ; μ 2 , μ 4 , μ 6 - the central moments of the second, fourth and sixth orders of the investigated process;
E c + w (4) - excess signal and noise;
E with (4) is the excess of the AM signal, defined as
E c (4) = 1.5 ,
(3)
m is the modulation coefficient;
E W (4) - excess noise;
E W (6) is the sixth moment of the signal and noise normalized by dispersion;
E with (6) is the dispersion-normalized moment of the AM signal, defined by the expression
E c (6) = 2.5 ,
(4) where Е ш (6) is the sixth noise moment normalized by dispersion;
h 2 c / w - signal-to-noise ratio.
Параметры шума Еш(4) и Еш(6) считаются известными априорно, при этом уравнения (1) и (2) являются уравнениями относительно двух неизвестных m и h2 c/ш. Например, при гауссовских помехах Еш(4) = 3 и Еш(6) = 15. Графики зависимостей (3) и (4) представлены на фиг. 2 и 3.The noise parameters E w (4) and E w (6) are considered a priori known, while equations (1) and (2) are equations for two unknown m and h 2 c / w . For example, with Gaussian interference, E w (4) = 3 and E w (6) = 15. The dependency graphs (3) and (4) are shown in FIG. 2 and 3.
Модулометр работает следующим образом. The modulometer works as follows.
Сигнал из канала измерения поступает на входной блок 1, который обеспечивает уровень сигнала, необходимый для работы нелинейных элементов. В первом нелинейном элементе 2 сигнал преобразуется по закону Y1 = X6, во втором нелинейном элементе сигнал преобразуется по закону Y2= X4 и в третьем нелинейном элементе - по закону Y3 = X2. Сигналы с выходов нелинейных элементов 2, 3, 4 поступают на интеграторы 5, 6, 7, на выходах которых действуют сигналы, равные оценкам шестого, четвертого и второго моментов исследуемого процесса. Измеритель 8 отношения делит оценки шестого момента на возводимую в третью степень пятым нелинейным элементом с характеристикой Y = X3 оценку второго момента, при этом на выходе действует сигнал, равный оценке нормированного по дисперсии шестого момента исследуемого сигнала. Второй измеритель 9 отношения делит оценку четвертого момента с выхода интегратора 6 на возводимую в квадрат четвертым нелинейным элементом 10 оценку второго момента, при этом на выходе действует сигнал, равный четвертому нормированному по дисперсии моменту исследуемого сигнала. Оценки шестого и четвертого нормированных моментов с выходов первого и второго измерителей 8, 9 отношений поступают на решающее устройство 12, которое реализует вычисление на основании известных априорно Еш(4), Еш(6) и измеренных Ес+ш(4) и Ес+ш(6) системы из двух уравнений (1) и (2) относительно двух неизвестных m и h2 c/ш. Результаты вычислений выводятся на первый и второй индикаторы 13 и 14.The signal from the measurement channel enters the
Необходимо отметить, что интеграторы 5, 6, 7 выполнены с изменяемым временем интегрирования Т с целью изменения точности измерения. It should be noted that the
Дисперсия измерения определяется выражением
σm= ;
= - , где σc+ш {E(6)}, σ {Ec+ш(4)} - среднеквадратические отклонения погрешности измерения нормированных моментов, определяемые как , , где σб 2 - дисперсия исходного процесса; τк - интервал корреляции; Т - время интегрирования.The variance of the measurement is determined by the expression
σ m = ;
= - , where σ c + w {E (6)}, σ {E c + w (4)} are the standard deviations of the measurement error of the normalized moments, defined as , where σ b 2 - the variance of the original process; τ to - correlation interval; T is the integration time.
Коэффициенты а1, b1, a2, b2 - задаются выражениями
a1= E(4) ;
a2= E(6) + ;
b1= Ec(4) - + ;
где Ес'(4), Ес'(6) - производные по m при m = mизм.The coefficients a 1 , b 1 , a 2 , b 2 - are given by the expressions
a 1 = E (4) ;
a 2 = E (6) + ;
b 1 = E c (4) - + ;
where Е с '(4), Е с ' (6) are derivatives with respect to m for m = m rev .
Технико-экономический эффект заключается в повышении точности измерений в зашумленных каналах измерения, а также в предотвращенном ущербе из-за невозможности проведения таких измерений. The technical and economic effect is to increase the accuracy of measurements in noisy measurement channels, as well as to prevent damage due to the impossibility of such measurements.
Предлагаемый модулометр полностью реализуется на стандартных элементах. В частности, решающее устройство реализуется на микропроцессорном комплекте КР580, блоки возведения в четвертую и шестую степени - на операционных усилителях с нелинейными обратными связями на базе транзисторных сборок типа К-159 НТ1, остальные элементы являются типовыми. The proposed modulometer is fully implemented on standard elements. In particular, the solver is implemented on the KR580 microprocessor kit, fourth and sixth degree erection units are used on operational amplifiers with non-linear feedback based on transistor assemblies of the K-159 NT1 type, the remaining elements are typical.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4919704 RU2024030C1 (en) | 1991-01-16 | 1991-01-16 | Modulation meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4919704 RU2024030C1 (en) | 1991-01-16 | 1991-01-16 | Modulation meter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2024030C1 true RU2024030C1 (en) | 1994-11-30 |
Family
ID=21565339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4919704 RU2024030C1 (en) | 1991-01-16 | 1991-01-16 | Modulation meter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2024030C1 (en) |
-
1991
- 1991-01-16 RU SU4919704 patent/RU2024030C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 1226351, кл. G 01R 29/06, 1986. * |
| 2. Авторское свидетельство СССР N 1226353, кл. G 01R 29/06, 1986. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1068409A (en) | Determination of parameters of an autocorrelation function | |
| EP0140853B1 (en) | A method of measuring the dispersion of a transmitting optical fibre | |
| US3848471A (en) | Noise pollution level measuring circuit | |
| RU2024030C1 (en) | Modulation meter | |
| GB1522665A (en) | Methods of and apparatus for particle examination | |
| RU2088944C1 (en) | Correlation method for measuring low-frequency fluctuations of shf devices | |
| RU2251118C2 (en) | Non-linear distortions evaluation calculator | |
| US2906947A (en) | Signal wave analyzer | |
| JP3480143B2 (en) | Multi-channel dynamic strain meter | |
| RU2072522C1 (en) | Method and device for measuring low signal-to-noise ratios | |
| SU1094000A1 (en) | Method of determination of measuring converter static error | |
| RU2198410C2 (en) | Multichannel device measuring root-mean-square value of voltage | |
| SU896579A1 (en) | Two-channel meter of oscillation frequency fluctuations | |
| SU954907A1 (en) | Device for measuring constant magnetic field magnetic induction | |
| SU1095120A1 (en) | Device for checking group lag time meters | |
| SU1291912A1 (en) | Method of automatic integrated calibration checking of instruments | |
| SU384011A1 (en) | METHOD FOR ADJUSTING COEFFICIENTS OF TRANSFORMING A TWO-CHANNEL FLOWMETER | |
| RU1759139C (en) | Optoelectronic device | |
| SU1610438A1 (en) | Apparatus for measuring speed and length of object | |
| SU1178207A1 (en) | Device for measuring magnetic field | |
| SU857797A1 (en) | Device for measuring selective transmission coefficient | |
| SU819658A1 (en) | Device for determination of starting amplitude of nmr pulse signals | |
| SU1140057A1 (en) | Digital meter of non-linear distortion coefficient | |
| SU785802A1 (en) | Method and device for measuring receiving system noise factor | |
| SU1386942A1 (en) | Method of determining width of photodetector single-electron pulse |