Генератор нормального случайного сигнала с заданным энергетическим спектром

 

ГЕНЕРАТОР НОРМАЛЬНОГО СЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА С ЗАДАННЫМ ЭНЕРГЕТИ ЧЕСКИМ СПЕКТРОМ, содержащий источник шума, два умножителя, модулятор три дисперсионных линии задержки, функциональный преобразователь и генератор тактовых импульсов, первый выход которого соединен со входа и первой дисперсионной линии задержи и функционального преобразователя, выход которого соединен с уьравлякидим входом модулятора, выход первой дисперсионной линии задержки соединен с первым входом первого умножителя , второй выход генератора тактовых импульсов через вторую дисперсионную линию задержки соединен с первым входом второго умножителя, второй вход которого подключен к выходу третьей дисперсионной линии задержки, а выход второго умножителя является выходом генератора, отличаю-щ и и с я тем, что, с целью повьшения точности, выход источника шума соединен с информационным входом модулятора , выход которого соединен со вторым входом первого умножителя, выход которого соединен со входом третьей дисперсионной линии задержки . х

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(5I) G 06 F 7/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3624296/24-24 (22) 15.07.83 (46) 15.07.85. Бюл.11 26 (72) В,Н ° Синцов (71) Московский институт радиотехни-. ки, электроники и автоматики (53) 681. 325 (088. 8) (56) 1. Бобнев В. П. Генерирование случайных сигналов. M., "Энергия", 1971, с. 54-71.

2. Авторское свидетельство СССР

i9 356655, кл. С 06 F 7/58, 1970.

3. Долбня Е.В., Соболь H.В., Кочемасов В.Н. "Зарубежная радиоэлектроника", 1982, У 4, с. 15 (прототип).

4. Кочемасов В.Н., Белов Л.A., Оконешников В.С. Формирование сигналов с линейной частотой модуляцией.

М., "Радио и связь", 1983.

5. Авторское свидетельство СССР

В 781839, кл. С 05 F 7/26, 1979. (54)(57) ГЕНЕРАТОР НОРМАЛЬНОГО СЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА С ЗАДАННЫМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ СПЕКТРОМ, содержащий источ ник шума, два умножителя, модулятор, „„SU„„1167606 А три дисперсионных линии задержки, функциональный преобразователь и генератор тактовых импульсов, первый выход которого соединен со входами первой дисперсионной линии задерйки и функционального преобразователя, выход которого соединен с управляющим входом модулятора, выход первой дисперсионной линии задержки соединен с первым входом первого умножителя, второй выход генератора тактовых импульсов через вторую дисперсионную линию задержки соединен с первым входом второго умножителя, второй вход которого подключен к выходу третьей дисперсионной линии задержки, а выход втс рого умножителя является выходом генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, выход источника шума соединен с информационным входом модулятора, выход которого соединен со вторым входом первого умножителя, выход которого соединен со входом третьей дисперсионной линии задержки.

1167606

5 l0

30

50

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоватьСя в имитаторах сигналов и помех, Известен генератор случайного сигнала, содержащий последовательно соединенные источник шумового сигнала и формирующий фильтр 1) .

Однако известный генератор характеризуется низкой точностью и стабильностью, особенно при формировании сигналов, энергетический спектр которых описывается сложными зависимостями, Кроме того, возможности его перестройки для получения сигналов с различными спектрами ограничены.

Известен генератор нормального псевдослучайного процесса, содержащий сдвиговый регистр, охваченный обратной связью через сумматор по модулю два, выходы триггера регистра соединены через переключатели со входами ключевых схем, соединенных с двумя источниками равного по величине и противоположно о по знаку эталонного напряжения, суммирующие цепочки резисторных делителей напряжения, подключенные входами к ключевым схемам, а выходами — к суммирующему усилителю, ключевые схемы объединены в группы, выходы ключевых схем каждой группы соединены через резисторы с суммирующим потенциомет— ром к одному из входов суммирующ«г0 усилителя P) .

Диапазон применения данного генератора ограничен, поскольку он формирует псевдослучайный сигнал. Он сложен для воспроизводства. Его точность и стабильность невысоки вслед— ствие большого количества суммирующих резисторов и потенциометров.

На-.,c;ã: åå близким к предлагаемому является генератор нормального случайного сигнала с заданным энергетическим спектром, содержащий последовательно соединенные источнпк шумового сигнала, первый перемножитель, первую дисперсионную линию задержки, модулятор, вторую дисперсионную линию задержки, второй перемножитель, а также первый генератор линейночастотно-модулированных колебаний, выход которого соединен со вторым .входом первого перемножителя, генератор передаточной функции, выход которого соединен со вторым входом модулятора, второй генератор линейно-частотно-модулированных колебаний, выход которого соединен со вторым входом второго перемножителя.

Для нормальной работы генератора в схеме должен быть предусмотрен синхронизатор, выходы которого необходимо соединить соответственно со входом первого генератора линейночастотно-модулированных колебаний, входом генератора передаточной функции, входом второго генератора линейно-частотно-модулированных колебаний P3} .

Однако данный генератор имеет невысокую точность. Это вызвано тем, что генератор работает по принципу прямого и обратного преобразования

Фурье входного шумового сигнала с модуляцией промежуточного сигнала, полученного после прямого преобразования Фурье. Возникающие в прямом преобразователе Фурье (а именно, в первой дисперсионной линии задержки) линейные искажения приводят к паразитной амплитудной и фазовой модуляции промежуточного сигнала и, в конечном итоге, к возникновению погрешностей в огибающей спектра сформированного сигнала.

Цель изобретения — повышение точности формирования энергетического спектра выходного сигнала.

Для достижения указанной цели в генераторе нормального случайного сигнала с заданным энергетическим спектром, содержащем источник шума, дна умножителя, модулятор, три дисперсионные линии задержки, функциональный преобразователь и генератор тактовых импульсов, первый выход которого соединен со входами первой дисперсионной линии задержки и функционального преобразователя, выход которого соединен с управляющим входо модулятора, выход первой дисперсионной линии задержки соединен с первым входом первого умножителя, второй выход генератора тактовых импульсов через вторую дисперсионную линию задержки соединен с первым входом второго умножителя, второй вход которого подключен к выходу третьей дисперсионной линии задержки, а выход второго умножителя является выходом генератора, выход источника шума соединен с информационным входом модулятора, выход которого соединен со вторым входом первого умножителя, выход которого соединен со входом

1167606

Составитель А. Касарев

Техред Т.Фанта

Корректор M. Самборская

Редактор С. Тимохина

Заказ 4437/47 . Тираж 710 Подписное

8HHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 третьей дисперсионной линии задержки.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого генератора.

Генератор содержит источник 1 5 шума, модулятор 2, умножитель 3, дисперсионную линию задержки 4, ум- ножитель 5, функциональный преобразователь- 6, дисперсионные линии 3 задержки 7 и 8 и генератор 9 тактовых импульсов.

В предлагаемом генераторе входной сигнал подвергается амплитудной модуляции и лишь обратному преобразованию Фурье. Поскольку входной сигнал — 15 нормальный "белый" шум, а преобразование Фурье — линейная операция, то выходной сигнал также нормальный, Поскольку знергетический спектр выходного сигнала определяется (как и в 20 прототипе) видом модулирующей функции, необходимость в прямом преобразователе Фурье отпадает, и, следовательно, точность такого генератора выше.

В предлагаемом генераторе исполь- 25 зуются дисперсионные линии задержки Ц и функциональный преобразователь 151 .

Режим работы генератора циклический. На вход модулятора с выхода источника 1 подается шумовой сигнал.

Работа генератора начинается в момент одновременной подачи от генератора 9 импульсов, запускающих функциональный преобразователь и дисперсионную линию 7 задержки с положительным. наклоном дисперсиониой характеристики.

При возбуждении такой линии коротким ю пульсным сигналом Hà ее выходе получается линейно-частотно-модулированный сигнал, параметры которого определяются величиной и знаком коэффициента p . Шумовой сигнал модулируется в модуляторе 2 выходным сигналом функционального преобразователя, перемножается в умножителе 3 с линейно-частотно-модулированным сигналом и затем свертывается в линии задержки 4, у которой р < О. Свернутый сигнал поступает на вход умножителя 5. Одновременно импульсом генератора 9 запускается дисперсионная линия 8 задержки, выходной сигнал которой подается на вход умножителя 5.

С выхода умножителя 5 снимается сформированный сигнал S(t). Затем цикл работы генератора многократно повторяется в той же последовательности.

Таким образом, предложенный генератор точнее и проще известных.