Генератор шума
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
<щ809476
*..
„Я
\ л
° .
; - /б"-= (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 040479 (21) 2746262/18-09 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—
Опубликовано 2802.81.Бюллетень № 8
Дата опубликования описания 280281 (5!)М. Кл.
Н 03 В 29/00
Государственный комнтет
СССР по делам нзобретеннй и открытн Й (53) УДК 621.373 °.43(088.8) (72) Авторы изобретен и я
А.И.Спиридонов О.С.Голод и С.Н.Лехин
I на
Псковский филиал Ленинградского ордена Л политехнического института им. М. И. Kалнн (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ШУМА
Изобретение относится к радиотехнике и моделирующей технике и может быть использовано при исследовании помехоустойчивости ультразвуковыхх систем.
Известен генератор шума, содержащий первичный источник шума, выход которого через параллельно включенные квадратурные каналы, каждый из которых состоит из последовательно соединенных первого модулятора, фильтра нижних частот и второго мсдулятора, соединен со входом сумматора, выход которого является выходом генератора шума, генератор опорной час- 15 тоты, выходы которого подключены к другим входам первых .модуляторов, последовательно соединенные триггер и коммутатор, при этом выходы генератора опорной частоты через комму- 20 татор подключены соответствежно к другим входам вторых модуляторов, и переключатель, а также блок выделения нуля и блок сравнения времен" ных интервалов (1).
Недостаток известного генератора шума заключается в том, что он обеспечивает стабильную форму асимметричного спектра шума только при фиксировании средней частоты. для получения 30 неизменной формы асимметричного спектра шума при изменении его средней частоты, определяемой частотой опорного генератора, в известном генераторе шума необходимо было бы изменять величину задержки в блоке временной saдержки синхронно с изменением частоты опорного генератора, что связано со значительным усложнением схема.
Цель изобретения — увеличение стабильности формы асимметричного спектра шума при изменении его средней частоты.
Указанная цель достигается тем, что в генератор шума, содержащий первичный источник шума, выход которого через параллельно включенные квадратурные каналы, каждый из которых состоит иэ последовательно соединенных первого модулятора, фильтра нижних частот и второго модулятора, соединен со входами сумматора, выход которого является входом генератора шума, генератор опорной частоты, выходы которого поцключены к другим входам первых модуляторов непосредственно, а вторых моделяторов — через коьмутатор, управляющий вход которого подключен к выходу триггера, и переключатель, введен фазовый
809476 дискриминатор, входЮ которого под ключены к выходам фильтров нижних частот, а выходы через контакты переключателя — ко входам триггера.
На чертеже представлена структурная электрическая схема генератора шума.
Генератор шума содержит первичный источник шума l,первые модуляторы 2 и З,фильтры нижних частот 4 и 5,вторые модуляторы 6 и 7,сумматор 8,гене- 1О ратор опорной частоты 9,коммутатор 10, триггер 11, переключатель 12 и фазовый дискриминатор 13.
Устройство работает следующим образом.
Сигнал с первичного источника шума 1 подается на входы обоих каналов,.в которых с помощью перных модуляторов 2 и 3, фильтров нижних частот 4 и 5 и генератора 9 опорной частоты осуществляется первое преобра- 20 зование сигнала — перенос спектра широкополосного шума в область нулевых частот. Преобразованные сигналы далее поступают на входы вторых модуляторов б и 7, в которых осуществляется второе преобразование сигналов-перенос спектра из области нулевых частот в область опорной частоты генератора 9. Если переключатель 12 находится в нейтральном положении, то на выходе сумматора 8 после сложения квадратурных составляю.щих получают симметричный спектр узкополосного шума, с полосой, равной удвоенной полосе пропускания фильт- 35 ров нижних частот 4 и 5 и средней частотой, равной опорной частоте генератора 9. Форма огибающей спектра определяется амплитудно-частотной харакгеристикой фильтров нижних частот 4 и 5.
Для получения асимметричного спектра узкополосного шума используются следующие свойства двухканального квадратурного фильтра.
Фазовые соотношения между сигна- 45 лами на выходах фильтров нижних частот 4 и 5 занисят от соотношения между частотой опорного генератора 9 и мгновенной частотой сигнала, посту,пающего на перные модуляторы 2 и 3 с первичного источника шума 1.
Пусть с первичного источника шума
1 подается сигнал
Uc = Uc Coswct, а опорные напряжения с генератора 9 $5 имеют вид
Ury U г оз rt.
О 5-Ur CQs(wrt+y).
На выходах первых модуляторов 2 и
3 будут напряжения 60
01 $ Uc Ur Кг1СОЬ(Ж;1 - Юга )4 (Wct 4 @Ггпу))
Ф
V>> $ VcVr K>(CO5(Vp t W +cO5(W t+ Wrt+. г ) ) Ф Х где К г и КЗ вЂ” коэффициенты передачи м>дуляторов 2 и 3. Фильтры нижних частот 4 и 5 пропускают только сигналы разностной частоты, имеющие на их выходах нид ПРИ c >Wr у — — 1 gc 0< К г С05 Ч/сt. - Wrt ) г 1Г 05 - О< Ог Kpcos(Wgt wrt г )i г с 4 - г Uc Ur K G05 (Wrt we t ) при 9с 4)г 0> г VcUq Kg С (+ C,г) Таким образом, при wc > „напряжение Ug отстает от У4 Hà Х, а при wc< wr г напряжение U опережает Юq на При одних и тех же фазовых соотношениях между сигналами на выходах фильтров нижних частот 4 и 5 частоту выходного сигнала можно установить как больше, так и меньше опорной частоты генератора 9. путем коммутации коммутатором 10 опорных напряжений, подаваемых на вторые модуляторы 6 и 7. Для получения асимметричного спектра узкополосного шума преобразователь 12 устанавливается в одно из рабочих положений . Пост ь переключатель 12 установлен в такое положение, что сигналы с выхода фазового дискриминатора 13 устанавливают триггер 11 и связанный с ним коммутатор 10 в состояние, при котором мгновенная частота сигнала на выходе генератора шума оказывается меньше частоты опорного генератора 9, а мгновенная частота с первичного источника шума 1 также меньше частоты опорного генератора 9. Когда мгновенная частота с первичного источника шума 1 больше частоты опорного генератора 9, фазовое соотношение между сигналами на выходах фильтров нижних частот 4 и 5 изменяется и фазовый дискриминатор 13 формирует сигнал, при котором триггер 11 и коммутатор 10 устанавливаются в противоположное состояние. В Результате мгноненная частота сигнала на выходе генератора шума становится меньше опорной частоты генератора 9. Таким образом, происходит уплотнение спектра в области частот меньше частоты опорного генератора 9, и разрежение спектра в противоположной области, в результате чего и получается симметричный спектр шума. При установке переключателя 12 в противоположное положение деформадии спектра будет обратной. Преимущество предлагаемого генератора шума заключается в тбм, что форма асимметричного спектра шума на выходе генератора не зависит от частоты опорного генератора и,следо809476 Формула изобретения Составитель Н.Матвиенко Редактор Н. Безродн ая Техред С. Мигунова Корректор Г.Решетник Заказ 453/73 Тирмк .999 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вательно> имеется воэможность перестройки средней частоты спектра в широкик пределах беэ изменения его форма . Генератор шума, содержащий первичный источник шума, выход которого через параллельно включенные квадратурные каналы, каждый иэ которых состоит иэ последовательно соединенных первого модулятора, фильтра нижних частот и второго модулятора, соединен со входами сумматора, выход которого является выходом генератора шума, генератор опорной частоты, выходы которого подключены к другим входам первых модуляторов непосредственно,а вторых модуляторов-через коммутатор, управляющий вход которого подключен к выходу триггера, и переключатель, отличающийся тем, что, с целью увеличения стабильности форма асимметричного спектра шума при изменении его средней частоты, введен фазовый дискриминатор, выходы которого подключены к выходам фильтров нижних частот, а выходы через контакты переключателя — ко входам триггера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 15 по заявке 9 2583229/18-09, кл. Н 03 В 29/00, 1978 (прототип) .
