ДЛИ ГЕНЕРАТОРОВ НИЗКОЧАСТОТНОГО ШУМА Советский патент 1969 года по МПК G06G7/52 

Предлагаемое устройство относится к области моделирования, точнее к усовершенствованию генераторов низкочастотных шумов, используемых для имитации флю,ктауций, действуюш,их в исследуемых системах.

Р1звестна система автоматической регулировки усиления по шуму.

Предлагаемое устройство отличается тем, что для стабилизации статистических характеристик шумового сигнала содержит два накаплИ|Вающих сумматора, первый из кото;рых связан с фиксатором мгновенных значений шумового сигнала через квадратор, а второй - непосредственно. Выходы сумматоров подключены соответственно к двум схемам сравнения, другие входы которых подключены, соответственно, к двум блокам формирова-ния пороговых напряжений, биполярные выходы схем сравнения соединены через схемы совпадения с двумя управляющими уст1ройствами и с двумя собирательными схемами, связанными выходами с блоками формирования пороговых напряжений. Знаковая схема через две дополнительные схемы совпадения соединена со схемами совпадения в цепи второго накапливаюш,его сумматора, при этом один из входов .всех основных схем совпадения и двух собирательных схем подключены к таковому генератору.

На чертеже показана блок-схема описываемого устройства.

Устройство для стабилизации низкочастотного шума содержит управляемое корректирующее звено /, фиксатор 2, накапливаюш,ий сумматор 5 квадратов мгновенных значений шума, накапливающий сумматор 4 мгновенных значений шума, устройства 5 и 5 для получения приемочных .и браковочных величин

(блоки формирования пороговых напряжений), схемы сравнения 7 и 5, знаковую схему 9 для определения знака мгновенного значения шума, собирательные схемы 10 и 11, импульсные схемы совпадения 12-15, потенциальные схемы совпадения 16 и 17, устройства управления 18 и 19 и генератор 20 синхронизирующих имлульсов.

При работе устройства происходит непрерывная провер.ка гипотез о математическом

ожидании и дисперсии процесса.

Первая гипотеза проверяется попаданием суммы дискретных выборок в заданный интервал между заданными приемочными и браковочными значениями. Для суммы квадратов

проверяется следующая система неравенств

где tij - значение дискретного значения шума, а, г - приемочные и браковочные значения, определяемые заданными значениями параметров и линейно зависящие от числа фиксируемых дискрет.

Если на каком-либо наблюдении нарушается левая часть неравенств, это означает, что параметр находится в заданных пределах. Если нарушается правая часть, то необходимо производить коррекцию соответствующего параметра.

Низкочастотный шум после управляемого корректирующего звена (операционного усидителя) 1 попадает на вход фиксатора 2. В момент прихода синхронизирующего импульса от генератора 20, на выходе фиксатора появляется напряжение, равное мгновенному значению шума. Эти значения можно сделать независимыми, выбирая период синхронизации больше В:ремени корреляции шума. Независимые значения шума попадают на входы сумматоров 5 и 4.

Работа контура стабилизации среднеквадратического отклонения происходит следующим образом.

ria выходе сумматора 3 образуется величина накопленной суммы квадратов, которая поступает на вход схемы сравнения 7. На другой ВХОД схемы сравнения устройства 7 поступают соответствующие приемочные и браковочные величины, выработанные устройством 5.

На выходах схемы сравнения 7 образуются потенциалы, соответствующие трем ситуациям. Если среднеквадратическое отклонение равно заданной величине, потенциал со средней выхода схемы сравнения 7 открывает -схему 10, которая пропускает импульс синхронизации на управляющие входы сумматора 3 и устройства 6, ставит их в исходное положенне, и затем цикл работы начинается снова. Если среднеквадратическое отклонение больше заданной величины, то потенциал с выхода схемы сравнения 7 лоступает на Схему совпадения 12, которая пропускает им.пульс синхронизации на вход М (меньше) схемы управления 18 коэффициентом усиления операционного усилителя корректирующего звена 1. Б атом случае дисперсия шума уменьшается.

Одновременно потенциал поступает на схему 10, она пропускает импульсы синхронизации на управляющие входы суММатора с: и устройства Ь, и цикл работы начинается снова. Если среднеквадратическое отклонение меньше заданной величины, то потенциал выхода схемы сравнения 7 поступает на схему совпадения 13, и импульс синхронизации попадает .на вход Б (больше) блока управления 18 коэффициентом усиления операционного усилителя /. В этом случае дисперсия шума увеличивается Одновременно нотенциал поступает на схему W, и она пропускает импульс синхронизации на сумматор 3 и устройство 5.

С выхода сумматора 4 на вход сравйивакз щего устройства ноступают приемочные и браковочные величины, выработанные в устройстве 6.

На выходе схемы сравнения 8 образуются потенциалы, соответствующие двум ситуациям. Если математическое ожидание равно заданной -величине, то потенциал поступает на схему 11, импульсы синхронизации проходят на управляющие входы устройства 6 и сумматора 4, и цикл работы начинается снова. Если математическое ожидание -не равно заданной величине, то потенциал с выхода -схемы сравнения 8 поступает на потенциальные схемы совпадения 16 и 17. В зависимости от знака мгновенного значения шума отпирающий потенциал попадает на импульсные схемы совпадения 14 и 15. Соответственно .импульс синхронизации поступает на вход М (меньше) или вход Б (больше) - схемы управления 19, которая соответственно уменьшает или увеличивает постоянную добавку в шум на входе операционного усилителя / и тем самым корректирует величину математического Ожидания шума. Нетрудно видеть, что знак отклонение математического ожидания от требуемого значения совпадает со знаком последнего наблюдаемого значения шума, при котором принимается решение о необходимости :коррекции математического ожидания. Импульс синхронизации в этом случае поступает также через схему 11 на сумматор 4 и устройство 6, и цикл работы начинается снова.

Предмет изобретения

Выходное устройстВО для генераторов низкочастотного шума, содержащее операционный усилитель € управляемым коэффициентом усиления, связанный одним -входом с источником шума, а другим - с управляемым делителеам напряжения, знаковую схему, собирательные схемы, схемы совпадения и схемы сравнения, отличающееся тем, что, с целью стабилизации статистических характеристик шумового сигнала, оно содержит два накапливающих сумматора, первый из которых овязан с фиксатором мгновенных значений шумоВого сигнала через .квадратор, а второй - непосредственно, причем выходы сумматоров подключены соответственно к двум схемам сравнения, другие входы .которых подключены, соответственно, к двум .блокам формирования пороговых напряжений, биполярные выходы схем сравнения соединены через схемы со-впадения с двумя управляющими устройствами и с двумя собирательными схемами, связанными выходами с блоками формиро.вания пороговых напряжений, знаковая схема через две дополнительные схемы совпадения соединена со схемами совпадения -в депи второго накапливающего сумматора, при этом одни из входов .всех основных схем совпадения и двух собирательных схем подключены к тактовому генератору.

BbixoJ