Информационные параметры сигналов
Информационные параметры сигналовВ.М. ГончаровИзучение развития колебательных процессов в испытуемых изделиях, путем проведения исследований одиночных импульсных сигналов излучаемых данным изделием, требует знания их параметров. Эти параметры должны позволять воссоздавать наиболее полную картину сигнала в частотной и временной области. Основными такими параметрами сигнала являются: энергия сигнала, пиковая мощность, длительность сигнала, несущая частота, количество посылок в сигнале.Необходимость их измерения заключается в следующем:Энергия импульса позволяет определить критерии стойкости измерительной аппаратуры и выяснить энергетические возможности разрабатываемых источников. Пиковая мощность сигнала позволяет определить процессы развития колебаний и характеризует его способности. Измерение длительности радиоимпульса позволяет выяснить механизм происходящих процессов. Количество импульсов позволяет уточнить динамику процессов в источнике, сразу определяя параметры радиотехнических процессов, одновременно характеризуя поведение механических процессов. Комплексный анализ этих данных позволяет практически выяснить сущность протекающих в одноразовых источниках процессов, уточнить параметры физической модели, и своевременно внести коррективы в разрабатываемые источники.Для измерения параметров импульсного электромагнитного излучения, группой разработчиков института Радиофизики и электроники НАН Украины, разработан базовый блок спектрометра. Он позволяет измерять энергию одиночного электромагнитного импульса W, максимальное значение пиковой мощности сигнала Р, длительность входного сигнала T, и количество импульсов в сигнале N. Принцип работы спектрометра ИПИЭИ-1Структурная схема прибора показана на рис.1. Она состоит из следующих узлов. Входного фильтра, детектора, каналов измерения - энергии импульса, пиковой мощности и длительности импульса. Для управления узлами спектрометра, обработки результатов измерений и вывода данных на индикатор используется контролер. Прибор работает следующим образом. Сигнал с антенны поступает на входной фильтр, и далее на детектор. С выхода детектора огибающая исследуемого сигнала поступает на входной усилитель, обеспечивающий необходимое усиление в полосе частот согласованных с параметрами обрабатываемых сигналов. Выходной сигнал усилителя поступает на три канала обработки -канал измерения энергии импульса, канал измерения пиковой мощности и канал измерения длительности. Принцип работы этих каналов измерения энергии и пиковой мощности основан на преобразовании измеряемого параметра в квазипостоянное напряжение. Для этого в канале измерения энергии входной сигнал интегрируется, а затем после усиления и дальнейшей обработки поступает на предварительный расширитель длительности импульса. В канале измерения пиковой мощности входной сигнал сначала проходит предварительную обработку, а затем также поступает на расширитель входного сигнала. Измерение длительности импульса производится путем преобразования время - амплитуда. Для этого сигнал выхода усилителя поступает на быстродействующий амплитудный дискриминатор на формирующий на выходе прямоугольный импульс, длительность которого определяется параметрами входного сигнала. Далее этот импульс поступает на преобразователь время-амплитуда. На выходе преобразователя формируется пилообразный выходной сигнал, передний фронт которого равен длительности входного сигнала, а амплитуда напряжения определяется длительностью входного сигнала. В случае если входной сигнал состоит из нескольких входных импульсов, на выходе преобразователя амплитуда выходного сигнала пропорциональна сумме длительностей импульсов. С выходов каналов измерения энергии, пиковой мощности и длительности сигнала напряжения пропорциональные преобразованным параметрам поступают на входы соответствующих амплитудных детекторов. Это необходимо для уменьшения ошибки в промежутке времени между окончанием преобразований и в период считывания и обработки полученных результатов, а также для согласования с аналого-цифровым преобразователем (АЦП). С выходов амплитудных детекторов напряжения пропорциональные уровням соответствующих параметров сигналов поступают на плату контролера в и далее на АЦП. По окончании выходного сигнала управляющий процессор выдает команду АЦП на считывание, поступающих на его вход, сигналов. АЦП последовательно считывает поступившие уровни напряжений, а затем процессор после считывания соответствующих им параметров из таблиц калибровки, зашитых в соответствующие устройства памяти, передает их для индикации на дисплей. Для подсчета количества импульсов использован выход дискриминатора, сигнал с которого поступает на, расположенный на плате контролера, быстродействующий счетчик. Алгоритм работы прибора предусматривает работу прибора в диалоговом режиме с оператором и проверку работоспособности аккумуляторных батарей. Для уменьшения температурных погрешностей прибор калибруется в различных температурных диапазонах, а данные результатов калибровки зашиваются в соответствующую область памяти. Устранение погрешности связанной с температурным прогревом элементов при включении прибора достигается за счет введения 2-х минутного интервала после чего встроенный процессор осуществляет внутреннее тестирование напряжений на аккумуляторах и начальных напряжений амплитудного детектора и только при их нормальных значениях разрешается дальнейшая работа с прибором. Наличие процессоров позволяет организовать передачу данных результатов измерений к удаленной вычислительной машине. Общий вид спектрометра ИПИЭИ-1 изображен на рис.2Рис1. Блок схема спектрометра ИПИЭИ-1. Технические характеристики спектрометра ИПИЭИ-1 1. Диапазон рабочей частоты - 9,38 ГГц, = 3 см.2. Полоса пропускания в рабочем диапазоне = 450 МГц.3. Эффективная площадь антенны S = 1,38 см .4. Диапазон измеряемой энергии излучения Е дж,
Другие файлы:
Расчёт характеристик сигналов и каналов связи
Параметры модулированных и немодулированных сигналов и каналов связи; расчет спектральных, энергетических и информационных характеристик, интервала ди...
Телекоммуникационные транспортные системы и сети
Логарифмические параметры сигналов и каналов электросвязи.Каналы двустороннего действия.Линейное разделение сигналов.Мультиплексирование и демультипле...
Моделирование системы электросвязи в системе схемотехнического моделирования Micro-Cap V
Статистические характеристики и параметры передаваемого сообщения. Характеристики и параметры аналого-цифрового преобразования сообщения. Средняя квад...
Теория передачи сигналов на железнодорожном транспорте
О книге: Изложены основные понятия теории передачи сигналов, общая характеристика задач этой теории, в частности задач железнодорожного транспорта, да...
Основные параметры помехоустойчивого кодирования. Основные параметры помехоустойчивых кодов
Метод обработки сигналов, предназначенный для увеличения надежности передачи по цифровым каналам. Кодирование с исправлением ошибок. Двоичный канал св...
