Генератор шума Советский патент 1983 года по МПК H03B29/00 

Изобретение относится к радиотехнике и модулирующей технике и может быть использовано при исследовании помехоустойчивости ультразвуковых си тем. Известен генератор шума, содержащий первичный источник иума, выход Которого через параллельно включенные квадратурные каналы, каждый из которых состоит из последовательно соединенных первого модулятора,фильт-. ра нижних частот и второго модулятора, соединен с входами сумматора, вы ход которого является выходом генера тора шума, генератор опорный частоты выходы которого подключены к другим входам первых модуляторов непосредст Йенно, а вторых модуляторов - через .коммутатор, управляющий вход которого подключен к выходу триггера, и переключатель, а также фазовый дискриминатор, входы которого подключены к выходам фильтров нижних частот, а выходы через контакты переключателя к входам триггера 1. В данном генераторе асиивлетричннй спектр шума обеспечиваемся за .счет коммутации опорных напряжений, подаваемых на выходные модуляторы двух- канального синхронно-фазового фильтра (СФФ). Однако- при фиксированных параметpax фильтров нижних частот, входящих в состав синхронно-Фазового фильтра, форма энергетического спектра сигна- ла на выходе каждого генератора зави сит только от смещения пороговой час трты, при достижении которой происхо дит коммутация опорных напряжений на выходных модуляторах, относительно средней Частоты исходного спектра. При всяком фиксированном форма энергетического спектра являет ся постоянной и нерегулируемой. Даль нейшая деформация спектра возможна за счет изменения параметров фильтров нижних частот СФФ, однако такая регулировка оказывается слипасом слож ной . . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является генератор шума, содержащий первичные источник шума, выход которого подклю чен к входам двух каналов, выходы ко торых через сумматор подсоединены к входу выходного усилителя, при этом каждый канал состоит из последовател но соединенных модулятора, фильтра . нижних частот и второго мсшулято Е а, причем входы всех модуляторов подсое динены к выхс|дам генератора опорных частот. Асимметричный спектр 1аума в рассматриваемом геиератОре обеспечива§тся за счет изменения коэффициента усиления усилителя, вход которого подключен к выходу генератора узкополосного шума, с симметричной фор мой спектра, а выход является выходом устройства. Управляющее напряжение на усилитель подается через интегратор с выхода схемы сравнения мгновенной частоты случайный колебательный 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 включенные квадратурные кана, каждый из которых состоит из посовательно соединенных первого моулятора, фильтра нижних частот и второго модулятора, соединен с входами сумматора, выход которого подключен к входу выходного ус}1лителя, а также переключатель и генератор опорной частоты, выходы которого подключены к другим входам первых и в торых модуляторов, введены .последовательно соединенные фазовый дискриминатор, входы которого подключены к фильтров нижиих частот, коммутатор и функциональный преобразователь, а также частотный детектор, вход кото;рого подключен к выходу едкого из фильтров нижних частот, а выход подкгаочен к первому сигнс1льнс лу входу коммутатора нёпосредственыо, а к второму сигнальному входу - через введенный инвертор, при этом переключатель включен между выходом функционального преобразователя и управляющим входом выходного усилителя. На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого генератора шум$1, Генератор шума содержит первичный источник I шума,, первые модуляторы 2, фильтры 3 нижних частот, вторые модуляторы 4, сумматор 5, генератор -б опорной частоты, выходной усилитель 7, фазовый дискриминатор 8, частотный детектор 9, инвертор 10, коишутатор 11, функциональный преобразователь 12 и переключатель 13. Генератор работает следующим образом.. Сигнал с первичного историйка 1 шума подается навходы обоих каналов, вкоторых с помощью первых модуляторов 2, фильтров 3 нижних частот и генератор б опорной частоты осуществля1ется первое преобразование сигналов перенос спектра широкополосного шума в область нулевых частот. Преобразованные сигналы далее поступают на входаг вторьк модуляторов 4, в которых осуществляется второе преобразование сигналов - перенос спектра иэ области нулевых частот в область опорной частоты генератора 6. В выключенном положений переключателя 13 навыходе суму1атора 5 после сложения квадратурных составляющих получают симметричный спектр узкрполосного tiiyMa с полосой, равной удвоенной полосе пропускания фильтра 3 нижних частЬт перестройка средней частоты которого осуществляется при помощи генератора 6, а фО{му1а сгибакщей спектра соответствует частотной характеристике фильтра нижних частот.

Для получения асикодетричного спектра уэкблолосногр шума переклк чат1ель 13 устанавливается в замкнутое состо;яние. Схема частотного детектора 9 ;вырабг1тывает сигнал, напряжение которого изменяется по лшнейяому закону при измейении частоты сигнала, . поступамцего на вхсщ частотного де jTeKTOpa 9 с выхода фильтра 3 нижних частот. Сигнал с выхода частотного детектора 9 поступает на первый вход (элект{юнного) кс ««утатора 11 непосредственно, а на второй вход - через инвертор 10. Управление (электронным) кся««утатором 11 ос ествляется сигналами, поступающими с выхода фазового дискриминатора 8. Так кггк фазов:ый

сдвиг между сигналси ш на выходах фильтров 3 нижних частот зависит от I соотношения между мгновенной частотой сигнала на входе СФФ и частотой опорного напряжения, поддаваемого на его входные oдyлятqpы 2, то на выходе (электронного) коммутатора 11 будет получено разнополярное напряже;ние, величина которого зависит от веIличины отклонения мгновенной частоты ;сигнала на входе СФФ от частоты опорного напряжения, а поглярность - от знака указанного отклонения. Сформи- рованный таким образом сигнал подается на управляющий вход выход)1ого усилителя 7 через функциональный преобразователь 12, который и опре-. делает требуемуто деформацию спектра на выходе генерато-ра. .

Преимущество предлагаемого генератора шума заключается в том,что асимн метричный спектр на его выходе является стабильным, так как схема генератора не содержит каскадов с большой инерционностью. Форма спектра сохраняется неизменной при измене|Нии его средней ча1стоты, так как уп- {равляюцие сигналы сформированы до IBторого преобразования частоты в СФФ. Кроме того, изменения формы спектра являются практически неогра- ниченнЕФш и определяются характеристиками функционального преобразователя.

ГЕНЕРАТОР ШУМА, содержащий педдахгаиый источник шума, выход которого через паргишельно включенные ратурн1:1ё каждШ из КОТОЕФК состоит из последовательно соединенHbDc hepBoro мсзвцулятЬра, фапьтра ниж- а 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 включен- между uiaС ходом функционального преобразоватет ля и Управляюбщм вхоеасм выходного S усилителя.. СО О1 00