Генератор шума

 

ГЕНЕРАТОР ШУМА, содержащий педдахгаиый источник шума, выход которого через паргишельно включенные ратурн1:1ё каждШ из КОТОЕФК состоит из последовательно соединенHbDc hepBoro мсзвцулятЬра, фапьтра нижа них частот и второго ««здулятора, сЬегдинёи с входами с;п«1матрра, выход ко-торого подключен к входу выходного Усилителя, а также переключатель и генератор опорной частоты,, выходщ которого подключены к другим вхсщаи , первых и втор1 с модуляторов, о т л ичающийся тем, что, с целью увеличения стабильности асимметричного спектру шума, в него введены последовательно соединенные фазовый дискриминатор, входы которого подключены к выходам фильтров нижних частот , коммутатор и функциональный преобразователь , а также частотный де тектор , BXtw которого подключён к выходу одного из фильтров нижних частот , а выход подключен к первс 1у сигнальному входу коммутатора непосред- j ственно, а к второму сигнальному вхоп tn ду - .через введенный инвертор, при ЭТОМ переключатель включенмежду uiaС ходом функционального преобразоватет ля и Управляюбщм вхоеасм выходного S усилителя.. СО О1 00

,SUÄÄ10 958 А

COOS СОВЕТСКИХ

СВН ЛИР

РЕСПУБЛИК

ЗЫ. ВОЗ В 29 00

В \ (а (3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ARVOPCHOM!f СВИДатвъстви

ГОСУДМРСТИЕННЫЙ НСМИТЕТ СССР

l_#_ А (2Ц 3398144/18-09 (22) 18.62.82 (46) 23.05.83. Вюл. В 19 (72) A.Ì.Спиридонов, О.С.Голод и С.Н.Лехии (71)- Псковский филиал Ленинградского

-ордена Ленива политехнического института им. М.И.Калинина (53) 621.373 ° 43(088.8) (56).. 1. Авторское свидетельство СССР.

9 809476, кл. Н 03 В 29/00, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР В 432658, кл. Н 03 В 29/00, 1972 (прототип). (54) (57) ГЕНЕРАТОР ШУМА, содержащий первичный источник шума, выход которого через параллельно включенные квад-. ратурнйе каналы„каждый из которых - состоит из последовательно соединен-. ных первого модулятора, фильтра нижних частот и второго модулятора, сое динен с входами сумматора, выход которого подключен к входу выходного усилителя, а также переключатель и генератор опорной частоты, выходы которого подключены к другим входам первых и вторых модуляторов, о т л ич а ю щ н и с я тем, что, с целью увеличения стабильности асимметрнчного спектра шума, в -него введены последовательно соединенные фазовый . дискриминатор, входы которого подключены к выходам фильтров нижних частот, коммутатор,и функциональный преобразователь, а также частотный детектор, вход которого подключен и выходу одного нз фильтров нижних частот, а выход подключен к первому сигнальному входу коммутатора непосред- е ственно, а к второму сигнальному вхо ду — через введенный инвертор, при зтом переключатель включен-между вы" ходом функционального преобразовате-. ля и управлякюим входом выходного усилителя.

1019580

Изобретение относится к радиотехнике и модулирующей технике и может быть использовано при исследовании помехоустойчивости ультразвуковых систем.

Известен генератор шума, содержа- 5 щий первичный источник шума, выход которого через параллельно включенные квадратурные каналы, каждый из которых состоит из последовательно соединенных первого модулятора, фильт . 10 ра нижних частот и второго модулятора, соединен с входами сумматора, вы.ход которого является выходом генератора шума, генератор опорный частоты, выходы которого подключены к другим )5 входам первых модуляторов непосредст венно, а вторых модуляторов — через .коммутатор, управлякщий вход которого подключен к выходу триггера, и переключатель, а также фазовый диск- О риминатор, входы которого подключены к выходам фильтров нижних частот, а выходы через контакты переключателя— к входам триггера (1).

В данном генераторе асимметричный спектр шума обеспечивается за счет коммутации опорных напряжений, пода- ваемых на выкодные модуляторы двухканального синхронно-4aaesoro. Фильтра {СФФ) .

Однако- при фиксированных параметрах фильтров нижних частот, входящих в состав синхронно-Фазового Фильтра, форма энергетического спектра сигнала на выходе каждого генератора зависит только от смещения пороговой час-35

1 тоты, при достижении которой происхоцит коммутация опорных напряжений на выходных модуляторах, относительно средней частоты исходного спектра.

При всяком фиксированном смещении щ форма энергетического спектра являет-» ся постоянной и нерегулирувмой. Дальнейшая деформация спектра возможна за счет изменения параметров фильт-. ров нижних частот СФФ> однако такая регулировка оказывается слишком сложной.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является генератор шума, содержащий первичные источник шума, выход которого подклю- 50 чен к входам двух каналов, выходы которых через сумматор подсоединены к входу выходного усилителя, при этом каждый канал состоит из последовательно соединенных модулятора, Фильтра 55 нижних частот и второго ь(сщулятора, причем входы всех модуляторов подсое,динены к выходам генератора опарньас частот.

Асимметричный спектр шума в рас &О сматриваемом генераторе обвспвчивается за счет изменения коэффициента усиления усилителя, вход которого подключен к выходу генератора узкополосного шума, с симметричной Фор- &5 мой спектра, а выход является выходом устройства. Управляющее напряжение на yñèëèòåëü подается через интегратор с выхода схемы сравнения мгновенной частоты случайный колеба" тельный на выходе усилителя с.частотой опорного генератора (2).

Однако известный генератор имеет недостаточно высокую стабильность асимметричного спектра шума, так как усиление или ослабление колебаний, имеющих расстройку относительно опорной частоты, зависит от интервала времени, в течении которого мгновенная частота колебания больше или меньше опорной частоты, т.е. усиление является случайным процессом.

Цель изобретения — увеличение стабильности асимметричного спектра шума.

Цель достигается тем, что в генератор шума, содержащий первичный источник шума, выход которого через параллельно включенныв квадратурные каналы, каждый из которых состоит иэ поседовательно соединенных первого мо цулятора, Фильтра нижних частот и второго модулятора, соединен с входами сумматора, выход которого подключен к входу выходного усилителя, а также переключатель и генератор опорной частоты, выходы которого подключены к другим входам первых и вторых модуляторов, введены,последовательно соединенные фазовый дискриминатор, входы которого подключены к выходам фильтров нижних частот, коммутатор

:и функциональный преобразователь, а также частотный детектор, вход кото, рого подключен к выходу одного иа фильтров нижних частот, а выход подключвн к первому сигнальному входу коммутатора непосредственно, а к второму сигнальному входу - через введенный иивертор, при атом переключатель включен между выходом Фуикциоиального преобразователя и управляющим входом выходного усилителя. яа чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого генератора шума.

Генератор шума содержит первичный источник 1 шума,. первые модуляторы 2, фильтры 3 нижних частот, вторые модуляторы 4, сумматор 5, генератор б опорной частоты, выходной усилитель

7, фазовый дискриминатор 8, чаетотиый детектор 9, инвертор 10, коюсутатор ll, Функциональный преобразователь 12 и переключатель 13.

Генератор работает следукщим образом.

Сигнал с первичного источника 1 . шума подается на входы обоих каналов, в .которых с помощью первых модулято ров 2, Фильтроа 3 нижних частот и генератор б опорной частоты осуществля ется первое преобразование сигналов,1019580

Составитель Н.Матвиенко

Техред М.Коштура

Коррек тор Я. Тяск о

Редак.тор Н.Лазаренко

Заказ 3723/50 . Тираж 936

ВПИИПИ Государственного комитета СССР .по делай изобретений и открытйй

113035 Москва, .Ж-35, Раушская наб °, д. 4/5

Псщписное

Филиал ППП Патент, r.Óëòîðñä, ул.Проектная, 4 йереиос спектра широкополосного шума в область нулевых. частот. Преобразованные сигналы далее поступают на . входы вторых модуляторов 4, в которых осуществляется второе преобразование сигналов - перенос спектра иэ области нулевых частот в область опорной. частоты генератора 6. В выключенном положении переключателя 13 на -выходе сумматора .5 после сложения квадратурных составляющих получают сим- 30 метричный спектр узкополосного шума с полосой, равной удвоенной полосе пропускания фильтра 3 нижних частот:, перестройка средней частоты которого осуществляется при помощи генерато- 5 ра 6, а форма огвбака ей.спектра соответствует частотной характеристике фильтра нижних частот.

Для получен@я асимметричного спектра узкополосного шума переключатель О

13 устанавливается в замкнутое состо яние. Схема частотного детектора 9 вырабатывает сигнал, напряжение которого изменяется по линейяому закону-пРи изменении частоты сигнала, . . поступакщего на вход. частотного де-. ,тектора 9 с выхсща фильтра 3 нижних . частот. Сигнал с выхода частотнохо детектора. 9 поступает на первый вход (электронного) ковмутатора 11 непосредственно, а на второй вход - через.-з( инвертор 10. управление (электронным) коммутатором 11 осуществляется сиги@; лами, поступакщими с выхода фазового дискриминатора 8. Так как фазовый сдвиг между сигналами на. выходах фильтров 3 нижних частот зависит от 1 соотношения между мгновенной частотой сигнала на входе СФФ и частотой опорного напряжения, подаваемого на его входные модуляторы 2, то на выходе (электронного) .коммутатора 11 будет получено разнополярное напряже;ние, величина которого зависит от ве личины отклонения мгновенной частоты . ,сигнала на входе СФФ от частоты опор ного напряжения, а полярность — от знака указанного отклюнения. Сформированный таким образом сигнал подает,си на управлякщий вход выходного усилителя 7 через функциональный преоб» разователь 12,. который и :определяет требуемую деформацию спектра на выходе генератора, Преимущество. предлагаемого генератора шума заключается в том,что асим- метричный спектр шума на его выходе является стабильным так как схема генератора не содержит каскадов с большой инерционностью. Форма спект-. ра сохраняется неизменной при измене нии его средней частоты, так KIRK уп-

1равлякщие сигналы сформйрованы до второго преобразования частоты в СФФ. „

КрОме того, пределы изменения формы спектра являются практически неограниченными .и определяются характеристиками функционального преобразователя.