Генератор случайного напряжения Советский патент 1983 года по МПК H03B29/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь . зовано при имитации радиоканалов с замираниями при моделировании систе передачи информации. Известен генератор случайного на пряжения, моделирующий замирания, в радиоканале и содержащий генератор шума, интеграторы, умножитель, инвертор, блок возведения в куб,,квад ратор С1 J. .. ;. однако данное устройство не форм рует замирающий нестационарный сигнал с четырехпараметрическим распре , делением огибающей и фазы, который обычно образуется на выходе канала связи с замираниями. Известен также генератор случайн го напряжения, моделирующий коротково новый радиоканал,содержащий генерат сй.нуосидального напряжения, фазовра щатель, два церемножителя, два источника шума и сумматор 2. Однако этот генератор не обеспеч в,ает стабильность статистических ха рактеристик выходных сигналов. Наиболее близким техническим реше нием к изобретению является генератор случайного напряжения, содержащий два генератора шума, генератор импульсов, фазовращатель, усилители умножители, сумматор З }. . Однако известный генератор также не обладает достаточной точностью статистических характеристик. Целью изобретения является повыше ние стабильности генератора. , Для достижения поставленной цели в генератор случайного напряжения,, содержащий первичный источник шума, первый генератор синусоидального напряжения, первый умножитель, второй умножитель, выходы которых соединены соответственно с первым, вторым, третьим н четвертым входами сумматора, введены второй и третий генераторы синусоидальнего напряжения, а также первый и второй интеграторы, выходы которых соединены соответстве но с первыми входами перв.ого и второго умножителей и подключены соответственно к пятому и шестому входам сумматора, выход которого соединен с. входом первого интегратора, выход которого соединен с входом второго интегратора, вцход которого является выходом генератора, выходы второго и третьего генераторов синусоидаль кого напряжения соединены соответственно с вторыми входами первого и второго умножителей. На чертеже приведена блок-схема генератора. Генератор содержит первичный источник 1 шума, первый генератор 2 .синусоидального напряжения, сумматор 3, первый 4 и второй 5 умножители, второй 6 и третий 7 генераторы сину-г соидального напряжения, первый 8 и второй 9 интеграторы. Принцип действия генератора заключается в, том, что в нем осуществляется параметрическое усиление сумм шумов единственного генератора шума и синусоидального напряжения, при этом усиление шумов и сигнала осуществляется в узкой полосе частот, причем низкочастотные наводят, и дрейфовые паразитные напряжения отфид.ьтровываются с помощью высокодобротного контура устройства, что обеспечивает повьлиение стабильности статистических характеристик генерируемого устройством процесса. Работа генератора описывается уравнением X+2ot 1+0 2 cos(2to t-eif jj -f U; 2 cos (2Шр + 4 X t: tu2 (t) -f . + U)§VoCOSOjQt где/а, сО;,Шд, положительные параметры;амплитуда напряжения сигн-ала с частотой (t - белый шум со /спектр-альной . , плотностью N(,72 . Решением этого уравнения является узкополосный случайный процесс с четырехпараметрическим распределением вероятностей. В устоойстве, описываемом этим уравнением, происходит следующее: когда - f то устройство представляет собой электронную модель колебате тьного контура, на который воздействует белый шум 6(-t) и-гармоническое колебание с частотой, равной центральной частоте полосы пропускания контура (распределение x(t) , в э,том случае есть обобщенное распределение Релея - частный случай четырехпарамётрического распределения }; когда контур дополнительно параметрически возбуждается колебаниями с частотами, равныг ш удвоенным частотам внешнего воз-, действия, при этом нарушается равенство дисперсий квадратурных компонентов x-(t) , и на выходе генератора образуется случайное напряжение с четырехпараметрическим распределением вероятностей. Генератор выполнен на опергщион-, ных усилителях, генератор 1 шума генератор псевдослучайной последовательности, параметры «оторого выбраны таким образом, чтобы обеспечивалось постоянство амплитуд спектральных составляющих на выходе генератора на частотах вблизи и,в полосе частот пропускания устройства. Генераторы гармонических колебаний могут быть :. выполнены как на операционных усилиг телях, так и на базе логических микросхем (.например, 133 серии ), используя делители частоты, с последующей фильтрациейi Параметры чётырехпарамртрического распределения устанавливаются путем выбора определенных весовых коэффици ентов сумматора 3 а (или ) установкой определенной разности фаз между .колебаниями на выходах генераторов б и интегратора 9. . . . .. . -По сравнению с базовым устройст- вом - имитатором тропосферного связи, в котором используются генераторы случайных напряжений с четырехпараметрическим законом распределения вероятностей, предлагаемый генератор позволяет сократить в два раза число генераторов шумов и, следовательно, удешевить и упростить имитатор. Причем в устройстве производится узкополосная фильтрация шу-. мов, аналогичная фильтрации шумов высокодобротным контуром, что исключает наводки и дрейфовые эффекты, которые могут, возникать в базовом устройстве. При этом устройство позволяет воспроизводить требуемое случайное напряжение с более стабильными статис.тическими характеристикагли, чем у базового, поскольку сокращено число генератоЕюв шума. j Кроме того, в устройстве обеспечивается возможность регулировки параметров выходного процесса с помощью установки разности фаз между колебаниями на выходах генераторов удвоенных частот, что упрощает процесс перестройки генератора/ особенно тогда, когда формирование опорных частот производится цифровь1м Способом.

ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНОГО НйПРЯЖЕНИЯ, содержащий первичный источник шума, первый генератор синусоидаль нЪго напряжения, первый умножитель,второй умножитель, выходы которых сое-, динены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами сумматора , отличающийся тем, что, с дёлью повьииения стабильности генератора, он содержит второй и третий генераторы синусоидального напряжения, а. также первый и второй интеграто ял, выходы которых соединены сортветственно с первыми входами . первого и второго умножителей и подключены соответственно к /пятому и шестому входс сумматора -выход ко- торого соединен с входом первого интеграторау выход которого соединен с ВХОДОМ второгоинтегратора, выход которого является выходом-генератора, i выходы второго и третьего тенераторов синусоидального напряжения:сое(Л динены соответственно с вторыми вхо. ;Йами. первого, и второго умножител,ей. СП ;о