Генератор шума Советский патент 1979 года по МПК H03B29/00 

Изобретение относится к радиотехнике и моделирующей технике и может быть использовано при исследовании помехоустойчивости ультразвуковых систем.

Известен генератор шума, содержащий первичный источник шума, выход которого через параллельно включенные квадратурные каналы, каждый из которых состоит из последовательно соединенных первого модулятора, фильтра нижних частот и второго модулятора, соединен с входами сумматора, генератор опорной частоты, выходы которого подключены к другим входам первых модуляторов, блок выделения нуля и переключатель 1.

Однако известный генератор шума имеет недостаточно высокую стабильность формы асимметричного спектра шума, так как усиление или ослабление колебаний, имеющих расстройку относительно опорной частоты, является случайным процессом.

Цель изобретения - увеличение стабильности формы асд1мметричного спектра шума.

Для этого в генератор шума, содержащий первичный источник шума, выход которого через параллельно включенные квадратурные каналы, каждый из которых состоит из последовательно соединенных первого модулятора, фильтра нижних частот и второго модулятора, соединен с входами

сумматора, генератор опорной частоты, выходы которого подключены к другим входам первых модуляторов, блок выделения нуля и переключатель, введены блок временной задержкн и последовательно соединенные блок сравнения временных интервалов, триггер и коммутатор, при этом выходы генератора опорной частоты через коммутатор подключены соответственно к

другим входам вторых модуляторов, выход сумматора, который является выходом генератора шума, подключен к входу блока выделения нуля, выход которого подключен к одному входу блока сравнения временных

интервалов через первый контакт переключателя, а к другому входу - через последовательно соединенные блок временной задержки и второй контакт переключателя. На чертелсе представлена структурная

электрическая схема генератора шума.

Генератор шума содерлшт первичный источник шума 1, первые модуляторы 2 -я 3, фильтры нижних частот 4 н 5, вторые модуляторы 6 и 7, сумматор 8, генератор опорной частоты Я блок выделения нуля 10, блок временной задержки 11, переключатель 12, блок сравнения 13 временных интервалов, триггер 14 и коммутатор 15. Генератор шума работает следующим

образом.

Сигнал с первичного источника шума / подается на входы обоих каналов, в которых с помощью первых модуляторов 2 и 5, фильтров нижних частот 4 и 5 и генератора 9 опорной частоты осуществляется первое преобразование сигналов - перенос спектра широкополосного шума в область нулевых частот. Лреобразоваиные сигналы далее поступают на входы вторых модуляторов 5 и 7, в которых осуществляется второе преобразование сигналов - перенос спектра из области нулевых -частот в область опорной частоты генератора 9. Если переключатель находится в нейтральном положении, то на выходе сумматора 8 после сложения квадратурных составляющих получают симметричный спектр узкополосного шума с полосой, равной удвоенной полосе пропускания ф.ильтров нижних частот 4 и 5, и средней частотой, равной опорной частоте генератора 9. Форма огибающей спектра определяется амплитудно-частотной характеристикой фильтров нижних частот 4 и 5.

Для получения асимметричного спектра узкополосного шума используется следующее свойство двухканального квадратурного фильтра: при одних и тех же фазовых соотношениях между сигналами на выходах фильтров нижних частот 4 и 5 частоту выходного сигнала можно установить как больше, так и меньше опорной частоты генератора 9 путем коммутации коммутатором J5 опорных напряжений, подаваемых на вторые модуляторы 5 и 7. Для этого переключатель 12 устанавливается в одно из рабочих положений. Пусть переключатель J2 установлен в положение, при котором на выходе блока сравнения Ii3 временных интервалов импульсы появляются только тогда, когда период следования .импульсов на выходе блока выделения нуля 10 меньше задержки, вырабатываемой блоком временной задержки ill, т. е. когда мгновенная частота случайного колебания на выходе сумматора 8 больше частоты, определяемой блоком временной задержки . В этом случае, если мгновенная частота колебания на выходе сумматора S меньще, например, опорной частоты, то на выходе блока сравнения 13 временных интервалов импульсы не проходят и состояние коммутатора 15 не изменяется, т. е. не изменяется схема подключения опорных напряжений к вторым модуляторам 6 и 7.

Если же мгновенная частота окажется больше заданной, на выходе блока сравнения 13 временных интервалов появляется 1шпульс, устанавливающий триггер 14 в противоположное состояние, изменяющее состояние коммутатора 15. В результате изменяется на противоположную фазировка напряжения на вторых модуляторах 6, 7 и мгновенная частота колебаний на выходе сумматора 8 становится меньше заданной,

Таким образом, происходит уплотнение спектра в области частот меньше порогового значения, определяемого блоком временной задержки i//, и разрежение спектра в противоположной области, в результате чего и получается асимметричный спектр щума.

При установке переключателя 12 в противоположное положение деформация спектра будет обратной.

Преимущество предлагаемого генератора щума заключается в том, что коэффициент передачи колебаний не зависит от продолжительности его нахождения в той или иной области по шкале частот относительно пороговой частоты и одновременно с полным ослаблением колебания в одной зоне происходит его усиление в противоположной зоне, что при-водит к увеличению стабильности формы асимметричного спекра шума.

Формула изобретения

Генератор шума, содержащий первичный источник щума, выход которого через параллельно включенные квадратурные каналы, каждый из которых состоит из последовательно соединенных первого модулятора, фильтра нижних частот и второго модулятора, соединен с входами сумматора, генератор опорной частоты, выходы которого подключены :к другим входам первых модуляторов, блок выделения нуля и переключатель, отличающийся тем, что, с целью увеличения стабильности формы асимметричного спектра шума, в него введены блок временной задержки и последовательно соединенные блок сравнения временных интервалов, триггер и коммутатор, при этом выходы генератора опорной частоты через коммутатор подключены соответственно к другим входам вторых модуляторов, выход сумматора, который является выходом генератора щума, подключен к входу блока выделения , выход которого подключен к одному входу блока сравнения временных интервалов через первый контакт переключателя, а к другому входу - через последовательно соединенные блок временной задержки и второй контакт переключателя.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР N° 432658, кл. Н 03 В 29/00, 1972.