Генератор шума

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистических

Респубпии (iii 951640 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 15.04.80 (21) 2911888/1809 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.82. Бюллетень М 30 (5E)M. Кл.

Н 03 В 29/00

3Ьеударстванный комнтет

СССР ао делам азойретеннй в открытий (53 ) УД К 621.373 (088.8) Дата опубликования описания 19.08.82 (72) Автор изобретения

Г. М. Карнаухов (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ШУМА

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для формирования шумового сигнала при моделировании непрерывных случайных процессов, в частности при проведении статических иссле5 дований на аналоговой и аналого-цифровой вычислительной технике.

Известен генератор шума, содержащий генератор тактовых импульсов, Н элементов И, к первому входу каждого из кото- о рых подключен соответс твуюший формирователь случайных сигналов, а также последовательно соединенные элемент ИЛИ, триггер и фильтр нижних частот, приэтом выходы элементов И соединены с соотг ветствуюшими входами элемента ИЛИ (11.

Однако в известном устройстве имеется неравномерность спектра мощности шума за счет того, что в нем не осушеств- ляется разделение исходной последователь. ности импульсов, вследствие чего величина корреляции между событиями появления импульсов на выходе элементов И равна значению корреляции исходного случайного процесса на интервале времени, равном периоду следования тактовых импульсов, а корреляпия исходных шумов после суммирования их переходит во взаимосвязь событий появления двух соседних импульсов тактовой последовательности.

Бель изобретения — увеличение равномерности спектра мощности игума.

Для достижения цели в генераторе шума, содержащем генератор тактовых импульсов, H. элементов И, к первому входу каждого из которых подключен соответствующий формирователь случайных сигналов, а также последовательно соединенные элемент ИЛИ, триггер и фильтр нижних частот, при этом выходы элементов И соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, между выходом генератора тактовых импульсов и BtopblMH входами элементов И введен формирователь импульсных последовательностей.

3 9516

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного усч ройс тва.

Генератор шума содержит генератор 1 тактовых импульсов, формирователь 2 импульсных последовательностей и Я элементов И 3 - 3>, формирователи 44 -4 случайных сигналов, элемент ИЛИ 5, триггер 6, фильтр 7 нижних частот (ФНЧ).

Генератор шума работает следующим 1о образом.

Тактовая последовательность импульсов подается с генератора 1 на вход фор-. мирователя 2 импульсных последовательностей,,которые могут иметь различные частоты повторения, и который может быть выполнен, например, s виде распределителя импульсов, который разделяет исходную последовательнос ть импульсов с периодом следования, равным Т, на N. последовательностей импульсов с периодом следования в частном случае NT.

Первый тактовый импульс поступает с первого выхода формирователя 2 на второй вход первого элемента И, на первый вход которого подается случайный сигнал с первого формирователя 4. Если в момент появления тактового импульса на втором входе алемента И 4 на первом входе его был высокий уровень случайного сигнала, то этот импульс подается на вход элемента ИЛИ 5 и с его выхода подается на счетный вход триггера 6.

При этом знак формируемого на выходе триггера 6 бинарного сигнала меняется

35 по сравнению со знаком атого сигнала в предыдущем разряде. Следующий импульс тактовой последовательности подае гся, например, на второй вход второго элемента И 3 и в зависимости от уровня

40 случайного сигнала на первом входе этого элемента проходит или не проходит на счетный вход триггера 6. На g+ 1 такте импульс с первого выхода формирователя

2 вновь подается на вход элемента И 3, 45 и цикл формирования бинарного сигнала повторяется. Бинарный сигнал с выхода триггера 6 подается на вход ФНЧ, на вы- . ходе которого образуется непрерывный гауссов шум со спектром мощности, рав номерным в полосе пропусканиа ФНЧ 7.

На вторые входы элементов схем И подаются с выходов независимых друг от друга формирователей 4 случайные сигналы. Так как они независимы, то события. последовательного появления соседних им- 5 пульсов тактовой последовательности на выходах элементов И 3 оказываются также независимыми друг от друга. Далее с выходов элементов И 3 случайные последовательности импульсов подаются на И входов элементов ИЛИ 5, который. осуществляет объединение этих последовательностей в одну последовательность случайных импульсов, При этом на входы алемента ИЛИ 5 в момент появления импуль са тактовой последовательности может подаваться либо один импульс с выхода одного из элементов И 3, либо импульсы вообще не подаются. Случайная последовательность" тактовых импульсов с выхода элемента ИЛИ подается на вход триггера 6, формирующего случайный двоичный сигнал. Гауссов шум формируется посредством фильтрации этого сигнала ФНЧ 7.

B результате формирования из исходной последовательности тактовых импульсов и последовательностей импульсов величина корреляционной связи между событиями появления двух соседних импульсов на выходе каждого элемента И 3 значительно уменьшается, так как

1 „ e 2 Ò )g(T) Е-ЯЙНТ ю где g )- величина нормированной корреляционной функции случайного сигнала для = Т, Ч. =. NT

Таким образом, коммутация всех последовательностей импульсов осуществляется независимыми друг от друга случайными сигналами. Поатому события появления соседних импульсов на выходе элемента ИЛИ 5 оказываются также независимыми. В результате этого события появлений 0 и 1 в соседних разрядах случайных двоичных сигналов оказываются также независимыми, что соответствует равенству вероятностей появления "0 и 1, т. е. Р =Р =0,5 для любых соседних разрядов. Так как величина корреляции между событием появления любого импульса и Й + 1 импульса на выходе элемента ИЛИ 5 незначительна, то с высокой степенью достоверности можно утверждать, что РО = P =

=0,5 на всем протяжении случайного двоичного сигнала. Поэтому спектр его мощности оказывается равномерным в широком диапазоне частот, а его характеристики практически не зависят от характеристик исходных случайных сигналов. формула изобретени"

Генератор шума, содержащий генератор, тактовых импульсов, hf элементов И, к

95 1640

Составитель Г, Захарченко

Редактор М. Келемеш Техред N.på âåñ Корректор А, Фере и

Заказ 5970/72 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ 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 первому входу каждого из которых подключен соответствующий формирователь случайных сигналов, а также последовательно соединенные элемент ИЛИ, трит

rep и фильтр нижних частот, при этом выходы элементов И соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, отличающийся тем,что,с целью увеличения равномерности спектра мощности шума, между выходом генератора тактовых импульсов и вторыми входами элементов И введен формирователь импульсных последовательностей.

S Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Обмен опытом в, вадиеаромышленнос ти. НИИЭИР, M., % 7, 1976, с. 75 76 (прототип).