Генератор инфранизкочастотного стационарного шума

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6! ) Дополнительное к авт, свид-ву.

1 (22) Заявлено 271277 (2!) 2563922/18-09 (51)М. Кл. с присоединением заявки HP

Н 03 В 29/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.11.81. Бюллетень ЙЯ 44 (53) УДК 621 ° 373. 42 (088. 8) \

Дата опубликования описания 30, 11. 81

С И.Шукурьян и . Г.М.Карнаухов.

Ф (72) Авторы изобретен и я (7 ) Заявитель (54 ) ГЕНЕРАТОР ИНФРАНИЭКОЧАСТОТНОГО

СТАЦИОНАРНОГО ШУМА!

Изобретение относится к устройствам генерирования напряжений шумов и может найти применение при моделировании непрерывных случайных процессов,в частности при проведении статистических исследований на аналоговой и аналого-цифровой вычислительНой технике.

Известей генератор инфранизкочастотного стационарного шума, содержащий последовательно соединенные первичный источник шума, усилитель и ограничитель амплитуды, последовательно соединенные формирователь .импульсов и формирователь обобщенного телеграфного сигнала, а также фильтр нижних частот (1) .

Однако известный генератор инфраниэкочастотного стационарного шума имеет недостаточно высокую стабильность статистических характеристик выходного сигнала.

Цель изобретения — повышение стабильности статистических характеристик выходного сигнала °

Для этого в генераторе инфранизкочастотного стационарного шума между выходом ограничителя амплитуды и входом формирователя импульсов включен блок фиксации момента появления шумового выброса, а между выходом формирователя обобщенного телеграфного сигнала и входом фильтра нижних частот включен стабилизатор уровня сигнала.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого генератора;,на фиг.2 — график зависимости и =Р(6,() °

Генератор инфраниэкочастбтного стационарного шума содержит последовательно соединенные первичный источник 1 шума, усилитель 2, ограничитель 3 амплитуды, блок 4 фиксации момента появления шумового выброса, формирователь 5 импульсов, формирователь 6 обобщенного телеграфного сигнала,, стабилизатор 7 уровня сигнала и фильтр 8 нижних частот,.

20 Генератор инфранизкочастотногo стационарного шума работает следующим образом.

Широкополосные шумы первичного источника 1 шума усиливаются усилителем 2 и ограничиваются по уровню ог раничителем 3 амплитуды. Ограничен= ные по уровню постоянным напряжением отрицательные выбросы шума подаются на вход блока 4 фиксации момента. поЗ0 явления шумового выброса, который

724048 фиксирует не весь шумовой выброс, а лишь момент его появления, что препятствует подаче выбросов шума на вход формирователя 5 импульсов в момент формирования,:. . импульса. Ограничение амплитуды выбросов постоянным уровнем приводит.к тому, что время восстановления формирователя 5 импульсов в исходное состояние не бу1 дет изменяться при изменении интен- сивности шума на выходе усилителя 2.

При этом средняя частота импульсов на.выходе формирователя 5 ймпульсов будет зависеть лишь от средней частоты превышения шумом порога срабатывания формирователя 5 импульсов.

Импульсная последовательность с 15 выхода формирователя 5 импульсов подается на вход формирователя 6 обоб щейного телеграфного сигнала. Сформированный обобщенный телеграфный сигнал далее ограничивается по ампли- Щ туде и усиливается по мощности стабилизатором 7 уровня сйгнала. С выхода стабилизатора 7 уровня сигнала обобщенный телеграфный сигнал подается на вход фильтра 8 нижних частот, который преобразует обобщенный теле- графный сигнал в инфранизкочастотный стационарный Гауссов шум и обеспечивает компенсацию постоянной составляющей.

Введение в схему генератора инфраниэкочастотногб стационарного шума блока 4 фиксации момента появления шумового выброса позволило уменьшить влияние нестабильности интенсивности шума первичного источника 1 шу- З ма на работу формирователя 5 импульсов.

При этом зависимость средней,час- тоты импульсов Il на выходе формирователя 5 импульсов от среднеквадра- 40 тичного отклонения шума 0 на выходе усилителя 2 описывается следующим выражением — Ае exp(() ) (1) где g f — полоса пропускания усилителя 2 в Гц1

0 — порог срабатывания формирователя 5 импульсов.

На фиг.2 кривая 1 соответствует ®О прототипу, а кривая 2 соответствует предлагаемому генератору для значения параметрас1 =ЗВ.

Из графика видно, что начиная с определенного значения Q изменение п будет незначительным при больших изменениях . Это дает возможность при заданном начальном значении отношения 0)ф ф0,33 получить практически стабильное значение и при нестао бильности параметра Q . Так напри" ер> Прн ИЗМЕНЕНИИ QX От 9В да бЕСконечно больших значений и при значении параметрао = 3B относительное изменение. и составит всего 5Ъ, что приводит к изменению дисперсии инфраниэкочастотного шума на выходе

reнератора так же не более чем на.

5%.

Введение стабилизатора 7 уровня сигнала позволяет повысить стабильность уровня обобщенного телеграфного сигнала, что приводит к повышению стабильности статистических характеристик шума на выходе генератора.

Экспериментальное исследование предложенной схемы генератора показывает, что при выборе начального значения величины среднеквадратичного отклонения tayMaQ на входе ограничителя 3 амплитуды таким, чтобы величина отношения g/Q .áûëà меньше

0,3, нестабильность дисперсии и математического ожидания инфранизкочастотного шума уменьшается в 3 — 5 раз по сравнению с прототипом. При этом время настройки генератора по сравнению с прототипом также уменьшается в 10 — 15 раз.

Формула изобретения

Генератор инфранизкочастотного стационарного шума, содержащий последовательно соединенные первичный источник шума, усилитель и ограничи- тель амплитуды, последовательно соединенные формирователь импульсов и формирователь обобщенного телеграфного сигнала, а также фильтр нижних частот, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности статистических характеристик выходного сигнала, между выходом ограничителя амплитуды и входом формирователя импульсов включен блок фиксации момента появления шумового выброса, а между выходом формирователя обобщенного телеграфного сигнала и входом фильтра нижних частот включен стабилизатор уровня сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Жовинский В. Н. Генерирование шумов для исследования автоматических систем. М., Энергия, 1968, с. 48.(прототип) .

724048

pi

У /Р pp g„ a

4Ъг. g

Составитель Л.Малвисенко

Техред A. Бабинец Корректор В, Бутяга

Редактор Л.Письман

Тираж 991 Подписное

ВНКИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 10627/1

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4