Способ оценки ширины спектра узкополосных радиосигналов

 

Способ предназначен для оперативного измерения эффективной ширины спектра частот узкополосных радиосигналов в области измерительной техники. Сущность: данный способ позволяет получить оценку полосы частот непосредственно после окончания интервала наблюдения и уточнить эту оценку при возможности увеличения этого интервала.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для оперативного измерения эффективной ширины спектра частот узкополосных радиосигналов /0 1 по критерию, использующему среднеквадратическую ширину спектральной линии, определяемую согласно методу моментов [1]: Здесь 0 - центр тяжести энергетического спектра (спектра мощности) радиосигнала, определяемый соотношением [1]: E() = |S()|2 - энергетический спектр сигнала x(t); спектральная плотность амплитуды этого сигнала; T - интервал наблюдения, определяемый заданной точностью оценок параметров сигнала.

Известен способ оценки ширины полосы частот узкополосных радиосигналов путем вычисления энергетического спектра E() и его второго центрального момента в частотной области непосредственно по соотношению (1). Этот способ реализуется аппаратно-программным методом с использованием алгоритмов дискретного преобразования Фурье [1].

Недостатком этого способа являются высокие требования к скорости и объему вычислений при спектральной обработке в частотной области поскольку для получения спектральных оценок этим способом необходимо значительное время обработки отсчетов сигнала по истечении интервала наблюдения.

Целью предлагаемого изобретения является повышение скорости и точности оценки ширины спектра частот узкополосных радиосигналов по критерию (1).

Поставленная цель достигается путем использования известного из метода моментов соотношения *22 = 20+2 для плотности распределения W величины : по которой ведется усреднение. При этом параметры распределения W() определяются следующим образом: среднее значение (1-й начальный момент распределения W();
средний квадрат (2-й начальный момент);
квадрат среднеквадратического отклонения от среднего (2-й центральный момент).

Величина 0 для узкополосного сигнала может быть вычислена во временной области [3] с использованием амплитудного и частного детектирования сигнала x(t):

где A(t) - огибающая, а (t) - мгновенная частота сигнала (соответствующие напряжения на выходах амплитудного и частотного детекторов).

Величина

для узкополосного нормального процесса выражается через квазичастоту f*0/ этого процесса [2]

где средняя мощность процесса на интервале [О.Т.];
G() - спектр мощности этого процесса (на ограниченном интервале G() = E()/T).
При этом квазичастота f*0 вычисляется как среднее число положительных пересечений сигналом x(t) нулевого уровня за единицу времени [2]. Такой способ вычисления f*0 реализуется в электронно-счетных частотомерах.

Способ обработки, позволяющий оценить полосу частот узкополосных радиосигналов, состоит в следующем.

По имеющейся на интервале наблюдения [О.Т] реализации x(t) узкополосного сигнала вычисляются его интегральные характеристики во временной области: первый начальный момент w0 и второй начальный момент *02. Затем по полученным в конце интервала наблюдения значениям 0 и *0 производится оценка ширины спектра частот по формуле:

При условии квазистационарности сигнала можно продолжать его обработку за пределами интервала наблюдения T, определяемого первоначально заданной точностью оценки , что приведет к ее последующему уточнению.

Таким образом, предложенный способ позволяет получить оценку полосы частот по критерию (1) непосредственно после окончания интервала наблюдения и уточнить эту оценку при возможности увеличения этого интервала.

Источники информации
1. Гоноровский И. С. Радиотехнические цепи и сигналы. - М.: Радио и связь, 1977 г.

2. Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы. - М.: Высшая школа, 1988 г.

3. Френкс Л. Теория сигналов (пер.с англ.). - М: Сов.радио, 1974.


Формула изобретения

Способ оценки ширины спектра узкополосных радиосигналов, включающий измерение двух оценок средней частоты этого сигнала - центра тяжести энергетического спектра 0 и квазичастоты f*0 и определение оценки ширины спектра по формуле

отличающийся тем, что обе оценки формируются во временной области по мере поступления сигнала с возможностью последующего непрерывного уточнения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования при спектральном анализе сигналов с постоянной относительной разрешающей способностью по частоте

Изобретение относится к измерительной технике и приборостроению и прдназначено для измерения частоты импульсных сигналов

Изобретение относится к технике дискретного спектрального анализа и может быть использовано в радиолокации и измерительной технике

Изобретение относится к области радио- и измерительной техники и может быть использовано при разработке и модернизации анализаторов спектра и панорамных приемников

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения отклонений мгновенной частоты от номинального значения, для демодуляции ЧМ-сигналов в радиоизмерительных, радиоприемных устройствах, в цифровых телевизионных декодерах СЕКАМ, в радиолокации

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите и противоаварийной автоматике электрических систем, и может быть использовано в цифровых системах защиты при прецизионном определении частоты сети

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для построения анализаторов спектра параллельного типа

Изобретение относится к обработке оптической информации и может быть использовано для решения задач регистрации изображения спектра, получаемого в Фурье-плоскости оптоэлектронного спектроанализатора

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в качестве высокоточного измерителя параметров радиосигналов в широкополосных системах связи, пеленгации и радиоразведке

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в качестве высокоточного измерителя параметров радиосигналов в широкополосных системах связи, пеленгации и радиоразведке

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для спектрального анализа электрических сигналов

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для измерения и контроля параметров радиоизлучений, определения вида принимаемых сигналов

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для измерения и контроля параметров радиоизлучений, определения вида принимаемых сигналов и измерения их частотных характеристик

Изобретение относится к радиоизмерительным приборам

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для повышения точности измерения девиации частоты генераторов частотно-модулированных колебаний

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для допускового контроля частоты

Изобретение относится к радиоизмерительным устройствам для высокочувствительного приемника-частотомера в системах связи, пеленгации и радиоразведки

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для оперативного измерения эффективной ширины спектра частот узкополосных радиосигналов 0 1 по критерию, использующему среднеквадратическую ширину спектральной линии, определяемую согласно методу моментов [1]: Здесь 0 - центр тяжести энергетического спектра радиосигнала, определяемый соотношением [1]: E S2 - энергетический спектр сигнала x; спектральная плотность амплитуды этого сигнала; T - интервал наблюдения, определяемый заданной точностью оценок параметров сигнала

Наверх