Генератор испытательных сигналов Советский патент 1988 года по МПК H03K3/84 

05

4; to

Изобретение относится к и)тульс- ной технике и может быть использовано в радиоавтоматике и радиотехнике .

Целью изобретения является повышение точности имитации помеховых сигналов с заданной функцией огибающей высокочастотного сигнала.

На фиг. 1 представлена структурная схема генератора испытательных сигналов; на фиг, 2 - схема блока управления.

Генератор испытательных сигналов содержит первый, второй и третий генераторы 1, 2 и 3 случайных чисел, первьй, второй и третий счетчики 4, 5 и 6 импульсов. Последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь 7, управляемый высокочастотный генератор 8 и управляемый аттенюатор 9, сумматор 10, мультиплексор 11, блок 12 памяти, генератор 13 синхроимпульсов, формирователь 14 импульсов случайной длительности и блок 15 управления, первый вход которого соединен с выходом генератора 13 синхроимпульсов и с входов формирователя 14 импульсов случайной длительности, выход которого соединен с третьим входом блока 15 управления, пер- вьп выход которого соединен с входами первого и второго генераторов 1 и 2 случайных чисел и с входом третьего генератора 3 случайных чисел, выходы которого соединены с соответствующими информационньЫи входами третьего счетчика 6 импульсов, счет- ньй вход которого соединен с четвертым выходом блока 15 управления, второй выход которого соединен с входами установки первого и второго счетчиков 4 и 5 импульсов и с входом установки третьего счетчика 6 импульсов, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика 5 импульсов, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика 4 импульсов, соответствующие выходы которого соединены с второй группой входов сумматоров 10, с первой группой входов мультиплексора 11 и с входами блока 12 памяти, выходы которого соединены с соответствующими информационными входами второго счетчика 5 импульсов. Третий выход блока 15 управления соединен с входом управления первого счетчика 4 импульсов, соответ ствующие информационные входы которо0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

го соединены с выходами второго .генератора 2 случайных чисел и с первой группой входов сумматора 10, соответствующие выходы которого соединены с второй группой входов мультиплексора 11, выходы которого соединены с Соответствующими входами управле- . ния управляемого аттенюатора 9. Выход первого счетчика 4 импульсов соединен с вторым входом блока 15 управления, пятый выход которого соединен с входом управления мультиплексора 11. Выходы первого генератора 1 случайных чисел соединены с соответствующими входами цифроаналогового преобразователя 7,

Блок 15 управления содержит пер- вьй и второй одновибраторы 16 и 17, триггер 18, элемент И-НЕ 19, первый и второй элементы И 20 и 21, элемент НЕ 22, кнопку 23 и переключатель . 24, первый и второй входы которого соединены соответственно с шинами логических единицы и нуля, а выход - с пятым выходом блока 15 управления, первый вход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И 20 и 21, выходы которых являются Соответственно четвертым и пятым выходами блока 15 управления, третий вход которого соединен с вторым входом второго элемента И 21

непосредственно, а с входом синхронизации триггера 18 и с входом второго одновибратора 17 - через элемент НЕ 22. Второй вход блока 15 управления соединен с входом первого одновибратора 16, выход которого является вторым выходом блока 15 управления и соединен с входом установки триггера 18, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И 20. Выход второго одно- ,вибратора 17 является третьим выходом блока 15 управления. Второй вход элемента И-НЕ 19 соединен с выходом кнопки 23, вход которой соединен с шиной логического нуля.

Генератор испытательных сигналов работает следующим образом.

В исходное Состояние генератор приводится сигналом,Сброс с второго выхода блока 15 управления, который устанавливает в нулевое состояние первьй, второй и третий счетчики 4, 5 и 6 импульсов. Затем формирователь 14 импульсов случайной длительности по синхроимпульсам с выхо- 1

да генератора 1 синхроимпульс:оп формирует импульс случайной длительности, поступающи11 на третий вход блока 15 управления. По этому импульсу блок 15 управления вырабатырает на своем первом выходе серию иьпо льсов, управляюп(их выработкой случайных чисел (цифровых кодов) в первом, Ьто- ром и третьем генераторах 1, 2 и 3 случайных чисел. В момент окончания импульса на выходе формирователя 14 импульсов случайной длительности прекрао1ается подача серии импульсов на генераторы 1, 2 и 3 случайных чи- сел и на их выходах фиксируются цифровые коды случайных значений: Ny - частоты высокочастотного сигнала; Np - начального значения и N - постоянной времени экспоненциальной функции (фиг. 1). По сигналу с третьего выхода блока 15 управления происходит запись кода N, в первый счетчик А импульсов. Код N поступает на информационные входы управ- ления коэффициентом деления в счетчике 6 импульсов. После этого начинается формирование испытательного сигнала.

В первом режиме управляющий сиг- нал на пятом выходе блока 15 управления имеет высокий (единичный) уровень и мультиплексор 11 подключает к управляющим входам аттенюатора 9 выходы счетчика 4 импульсов. В этом

.

режиме в счетчике 4 импульсов формируется код, ступенчато аппроксимирующий функцию N(t|) Nj e f , где Т - постоянная времени, а t ,; - дискретные моменты времени изменения кода в счетчике 4 импульсов.

Генерация экспоненциальной функции основана на управлении длительностью интервалов между счетными импульсами, подаваемьми на вычитающий счетный вход счетчика 4 импульсов. Интервал Л1 ц между двумя значениями кода N .1 и NK, отличающимися на единицу, определяется из соотно- шения:

-(t,.,Mt,)fT .,4,

К-1

(1)

Логарифмируя (1), получим

Nk N,.,- 1

tt inN., - ln(N,,, - 1)Т;

К 1, N. Следовательно, интерплль t , :, сят как от величины nocTc iHUoii мени Т, так и от разности логарифмов двух соседних значени кодои п счетчике 4 импульсов. Кодм MK , InV ц,,- ln(N ,- 1) хранятся в блоке 12 памяти, причем устанавливается следующее соответствие: код М записывается в ячейку блока 12 памяти с адресом N

для k 1,N -1

В результате, при подаче кода Nj,., на вход (адресньй) блока 12 памяти на его выходе появляется код М, определяющий длительность интервала между значениями N |., и N при Т 1 . Код Mj подается на вход счетчика 5 импульсов и управляет коэффициентом деления в нем. Иьтульсы на выходе счетчика 5 импульсов появляются через интервалы

dt М dt f

(2)

где интервал между импульсами на выходе счетчика 6 импульсов.

Б свою очередь, на вход счетчика 6 импульсов подается код Nj , управляющий коэффициентом деления счетчика 6 импульсов, следовательно

«-i л f /л

N LCM - Lj u

т.

где Z - период синхроимпульсов с

выхода генератора 13 синхроимпульсов. Таким образом, учитьгоая (2) и (3),

имеем:

Zlt, CjCjCjlnN,.,- ln(N.,- 1)Т,

т.е. при условии 1 1, код Б счетчике 4 импульсов изменяется по экспоненциальному закону. При достижении кода в счетчике 4 импульсов нулевого значения на его выходе появляется сигнал, поступающий па второй вход блока 15 управления. По этому сигналу последним прекращается вьщача импульсов на счетный вход счетчика 6 импульсов и вырабатывается сигнал Сброс, подготавливающий следующий цикл генерации испытательного сигнала.

Импульс случайной длительности на выходе формирователя 14 импульсо случайной длительности определяет интервал времени, в течение которого

i1 l

на первом выходе блока 15 управления пырабатьтпются импульсы управления генераторами 1, 2 и 3 случайных чисел. Этот интервал моделирует случайную длительность паузы между испытательными сигналами.

Во втором режиме управляющий сигнал на пятом выходе блока 15 управления имеет низкий (нулевой) уровень и мультиплексор 11 подключает к управляющим входам управляемого аттенюатора 9 выходы сумматора 10. Закон изменения кода в счетчике 4 импульсов такой же, как и в первом режиме, В сумматоре 10 производится вычитание кода N| из кода N. В результате код на выходе сумматора 10 равен

NCM.K NO - N06

- N,(1-e-. ,0

Случайный Код N с выхода генератора 1 случайных чисел преобразуется цифроаналоговым пребразователем 7 в напряжение, управляющее выходной частотой управляемого высокочастотного генератора 8, выходное напряжение которого равно

и (t) U sinCCjC N t).

где С j,C 4 - коэффициенты преобразования цифроаналогового преобразователя 7 и управляемого высокочастотного генератора 8; и о опорное напряжение. При подаче синусоидального высокочастотного сигнала на вход управляемого аттенюатора 9 имеем

Ujj,(t) KUpSin(),

где К - коэффициент передачи управляемого аттенюатора 9. Величина коэффициента передачи К аттенюатора 9 прямо пропорциональна управляющему коду, поступающему с выхода мультиплексора 11:

К - CjN,.

Таким образом, выходное напряжение генератора испытательных сигналов равно:

а) в первом режиме

Uib,x C5U,N,(,t),

(4)

ГП Fio втором рожимр вь:ЛО - CjU,N,(1-e ) .sinCC C N t).

(5)

g

0

5

0

5

д

Ь

0

5

Блок 15 управления (фиг. 2) работает следующим образом.

Кнопка 23 служит для начального пуска генератора испытательных сигналов. При этом вьфабатывается сигнал Сброс, который устанавливает в нулевое состояние триггер 18. Элемент И 20 при этом закрывается и синхроимпульсы (си) проходят через элемент И 21 в период, пока на третий вход блока 15 управления поступает импульс случайной длительности от формирователя 14 импульсов случайной длительности. На первом выходе блока 15 управления появляется серия импульсов, управляющих генераторами 1, 2 и 3 случайных чисел. В момент окончания импульса случайной длительности его задний фронт через элемент ПР 22 устанавливает в единицу триггер 18 и запускает второй одновибратор 17, который формирует короткий импульс для записи в счетчик 4 импульсов кода NJI . Затем импульсы СИ проходят через элемент И 20 и подаются на чет- вертьй выход блока 15 управления.

В момент равенства нулю кода в счетчике 4 импульсов сигнал с его выхода поступает на второй вход блока 15 управления и через элемент И-НЕ 19 запускает первый одновибратор 16. Вырабатывается сигнал Сброс и повторяется следующий цикл генерации испытательного сигнала.

Переключатель 24 управляет мультиплексором 17 и обеспечивает первый и второй режимы генерации испытательных сигналов.

Формула изобретения

1. Генератор испытательных сигналов, содержащий последовательно соединенные блок управления, первый ге- -нератор случайных чисел, цифроанало- говый преобразователь, управляемый высокочастотный генератор и управляемый аттенюатор, генератор синхроимпульсов, выход которого соединен с входом формирователя и myльcoв случайной длительности, второй генератор случайных чисел, о т л и 7

чающийся тем, что, с целью повышения точности имитации помехо- вых сигналов с заданной функцией огибающей высокочастотного сигнала, в него введены третий генератор случайных чисел, первый, второй и третий счетчики и тульсов, сумматор, мультиплексор и блок памяти, вьЬсоды которого соединены с соответствующими информационными входами второго счетчика импульсов, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика импульсов, вход установки которого соединен с входами установки второго и третьего счетчика импульсов и с вторым выходом блока управления, третий выход которого соединен с входом управления первого счетчика импульсов, соответствующие информационные входы которого соединены с первой группой входов сумматора и выходами второго генератора случайных чисел, вход которого соединен с входом третьего генератора случайных чисел и первым выходом бло ка управления, четвертый выход которого соединен со счетным входом третьего счетчика импульсов, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика импульсов, выход генератора синхроимпульсов соединен с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с выходом первого счетчика импульсов, группа выходов которого соединена с соответствующими входами блока памяти, с соответствующими входами первой группы входов мультиплексора и соответствующими входами второй группы входов сумматора, соответ-. ствующие выходы которого соединены С второй группой входов мультиплексора, выходы которого соединены с

067428

соответствующими входами управления управляемого аттенюатора, выход формирователя импульсов случайной длительности соединен с третьим входом блока управления, пятый выход которого соединен с входом управления мультиплексора, информационные входы третьего счетчика соединены с соот- 10 ветствующими выходами третьего генератора случайных чисел.

2 о Генератор по п. 1, отличающийся тем, что блок управ 5 ления содержит первый и второй одно- вибраторы, триггер, элемент И-НЕ, первый и второй элементы И, элемент НЕ, кнопку и переключатель, первый и второй входы которого соединены

20 соответственно с щинами логических единиц и нуля, а выход - с пятым выходом блока управления, первый вход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вы25 ходы которых являются соответственно четвертым и первым выходами бло- .ка управления, третий вход которого соединен с вторым входом второго элемента И непосредственно, а с вы30 ходом синхронизации триггера и входом второго одновибратора - через элемент НЕ, второй вход блока управления соединен с первым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен

с входом первого одновибратора, выход которого является вторым выходом блока управления и соединен с входом установки триггера, вькод которого соединен с вторым входом первого эле40 мента И, выход второго одновибратора является третьим выходом блока управления, второй вход элемента И-НЕ соединен с вькодом кнопки, вход которой соединен с шиной Л(9гического нуля.

.2

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиоавтоматике и радиотехнике . Генератор содержит цифроанало- говый преобразователь 7, генераторы 1 и 2 случайных чисел, управляемьтй высокочастотный генератор 8, управляемый аттенюатор 9, генератор 13 синхроимпульсов, фбрмирователь 14 импульсов случайной длительности и блок 15 управления. Введение генератора 3 случайных чисел, счетчиков 4-6, блока 12 памяти, сумматора 10, мультиплексора 11 повышает точность имитации помеховых сигналов с заданной функцией огибающей высокочастотного сигнала. В описании приведен пример реализации блока 15 управления. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ибых. с е (Л