JPH0320711B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は任意の統計パラメータをもつノイズ
をマイクロコンピユータのプログラムに従つて発
生させる新しいノイズ発生器に関するものであ
る。

（従来の技術） 従来、ノイズ発生器としてはいわゆる白色ガウ
スノイズやインパルスノイズを発生するものが実
用されている。とくに後者はいわゆるノイズシミ
ユレータとして電子機器等の耐ノイズ試験に広く
用いられている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、現在使用されているいわゆるノイズシ
ユミレータは単に鋭い高出力のインパルス系列の
信号を発生するだけで、自然に生ずるノイズある
いは人工ノイズを確実にシミユレートするもので
はない。このため電子機器等の耐ノイズ性試験や
情報伝送における伝送路の信頼度試験には多くの
不便があり、未だ十分な試験方法が確立されてい
ないのが現状である。これは実際の電磁環境をシ
ミユレートできるノイズ発生器が従来得られてい
ないことによる。

本発明は実際の電磁環境の計測で得られるノイ
ズと等しい統計量をもつノイズを発生せしめるノ
イズ発生器で、電子機器等の実際的な耐ノイズ試
験を可能とするノイズ発生器を提供することを目
的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は白色ガウス性ノイズ発生器と必要な波
形を発生する波形発生器を並列にそれぞれ可変フ
イルタ、可変利得増幅器およびアナログスイツチ
を介して加算器入力端子に接続し、該加算器にお
いて、加算するに際し該可変フイルタの周波数帯
域の送定と、該増幅器のゲインとアナログスイツ
チのタイミングとをプログラム制御するマイクロ
コンピユータを前記可変フイルタ、可変利得増幅
器、アナログスイツチに並列接続し、所定の振幅
確率分布と所定の発生確率分布とをもつノイズを
発生せしめるよう構成したプログラム可能なこと
を特徴とするノイズ発生器である。

本発明は計測されたパワ、振幅確率分布、発生
時間分布等の電磁ノイズの統計的諸量および周波
数特性と、同一の統計的諸量および周波数特性を
それぞれ有するノイズを発生せしめノイズシユミ
レータとして機能させることが可能なよう構成し
たノイズ発生器であつて、必要な形の波形を発生
する波形発生器の出力と白色ガウス性ノイズ発生
器の出力とを並列にそれぞれ可変フイルタ、可変
利得増幅器、アナログスイツチを介して加算器に
入力し、１個又は複数個のノイズ波形発生器の出
力を１つの信号とし、他方をノイズ信号として、
加算し、ノイズの加わつた信号をシミユレートと
して表示するようにしたものである。

（実施例） 以下図面について本発明の実施の一例を詳細に
説明する。

第１図は本発明のノイズ発生器の構成を示す図
である。第１図において、１−１〜１−Ｎは必要
な形の波形を発生する波形発生器で、その数はＮ
個（Ｎは１，２，…なる自然数）である。２−１
〜２−Ｍは白色ガウス性ノイズ発生器で、その数
はＭ個（Ｍは１，２，…なる自然数）である。波
形発生器１−１〜１−Ｎの出力はそれぞれ可変帯
域フイルタ３−１１〜３−１Ｎを経て可変利得増
幅器４−１１〜４−１Ｎをそれぞれ通り、さらに
アナログスイツチ５−１１〜５−１Ｎをそれぞれ
経て加算器６へそれぞれ入力される。白色ガウス
性ノイズ発生器２−１〜２−Ｍなるノイズ源の出
力はそれぞれ同様に可変帯域フイルタ３、可変利
得増幅器４、アナログスイツチ５を経て加算器６
へ入力されるが、例えば２−１ノイズ発生器なる
ノイズ発生器４の出力はＰ個（Ｐは１，２，…な
る自然数）に分けられ、それぞれは可変帯域フイ
ルタ３−２１，３−２２，…３−２Ｐを通り、そ
の出力はそれぞれ可変利得増幅器４−２１，４−
２２，…４−２Ｐへ入力され、それぞれの増幅器
の出力はアナログスイツチ５−２１，５−２２，
…５−２Ｐを経て加算器６にそれぞれ入力され
る。同様になるノイズ発生器２Ｍの出力はＱ個
（Ｑは１，２，…なる自然数）に分けられ、それ
ぞれは同様にフイルタ３、増幅器４、アナログス
イツチ５を経て加算器６に入力される。このとき
のフイルタ３はそれぞれ３−Ｍ，３−Ｍ２，…３
−MQであり、増幅器４はそれぞれ４−Ｍ１，４
−Ｍ２，…４−MQであり、アナログスイツチ５
はそれぞれ５−Ｍ１，５−Ｍ２，…５−MQであ
る。このようにして加算器６にはそれぞれの出力
が入力されて加算され増幅器７を経て出力端８に
ノイズ波形を得る。このときそれぞれのフイルタ
３の周波数帯域の選定、それぞれの可変利得増幅
器４の利得の設定、およびそれぞれのアナログス
イツチ５のタイミングの選定はマイクロコンピユ
ータ９によつて、あらかじめ定められたプログラ
ムに従つて行われる。第１図の矢印１０，１１お
よび１２はそれぞれマイクロコンピユータ９によ
る制御を示す。

では次に第１図のノイズ発生器の動作をノイズ
の合成を例示することによつて具体的に説明す
る。第２図は典型的なノイズ波形を示したもので
ある。この波形は１３−１，１３−２，１３−３
で示される正弦波の周期性バーストノイズ（その
周波数をｆ−１３とする）と１４−１，１４−
２，１４−３で示されるバーストノイズ（その中
心周波数はｆ−１４とする）およびその他の部分
のノイズ１５からなつているとする。１５のノイ
ズは白いガウス性ノイズとする。いま第２図のノ
イズのパラメータは測定の結果判明していると
し、第１図のノイズ発生器２で、第２図と等しい
パラメータをもつノイズを発生することを考え
る。いま第１図のノイズのパラメータは次のごと
きものと仮定する。

(1) バースト性正弦波ノイズ１３−１，１３−
２，１３−３などは周波数がｆ−１３でその継
続時間はτ−１３、くり返し周期はＴ−１３、
その振幅はＡ−１３である。

(2) バーストノイズ１４−１，１４−２，１４−
３などは周波数帯域幅２△Ｆにわたつて存在し
ており、その中心周波数はｆ−１４である。す
なわちこのノイズの存在する周波数帯域はｆ−
14±△Ｆである。またその発生は平近値λのポ
アツソン分布に従う。

(3) モーストノイズ１４−１，１４−２，１４−
３などの一つを拡大すると第３図ａの１４−Ｎ
のごとく画かれる。これは統計的に第３図ｂに
示すごとく、ある短い期間においては一様なガ
ウス雑音で近似でき、このバーストノイズは図
示するごとく１４−Ｎ１，１４−Ｎ２，…１４
−Ｎ７のごとく近似でき、それぞれの標準偏差
および継続時間はそれぞれσ−Ｎ１，σ−Ｎ
２，…σ−Ｎ７およびτ−Ｎ１，τ−Ｎ２，…
τ−Ｎ７である。

(4) その他のノイズ１５は連続した白いガウス性
ノイズでその標準偏差はσ−１５である。

さて、上記のノイズを第１図のノイズ発生器で
作ることとする。必要な正弦波は周波数ｆ−１３
のものだけであるから第１図の正弦波発振器１−
１のみを使用し、その周波数ｆ−１３にセツトす
る。次にガウス性のノイズ発生器２は今の場合１
個でよいので第１図の２−１なるノイズ源のみを
使用したとする。第１図のノイズ発生器を用いて
第２図と統計的に等しいノズを作るには次の手順
によることとなる。

(イ) フイルタ３−１１はｆ−１３を通過させ他の
ノイズなどはしや断する。増幅器４−１１の増
幅器を設定し、出力の振幅を調整する（加算器
６および増幅器８を通過したあと振幅がＡ−１
３となるようにする）。次にアナログスイツチ
５−１１の開閉をくり返し、周期Ｔ−１３、オ
ン時間τ−１３となるように動作させる。

(ロ) ノイズ発生器２−１の出力でＰ個に分かれた
チヤネルのうちＰ＝８までを使用する。まず第
２図のノイズ１５を作る場合について述べる。
フイルタ３−２１は全通過にセツト、増幅器４
−２１の利得は出力８で標準偏差σ−１５をも
つようにセツトする。アナログスイツチ５−２
１は常時オンとする。

(ハ) 次に第３図１４−Ｎなるノイズを作る場合に
いて述べる。このノイズは第３図ｂで示すごと
く７つのガウスノイズから出来ている。そこで
まずフイルタ３−２２〜３−２８を中心周波数
ｆ−１４、帯域幅２△Ｆにセツトする。次に増
幅器４−２２〜４−２８の利得を出力８でそれ
ぞれ標準偏差σ−Ｎ１，σ−Ｎ２，…σ−Ｎ７
となるようにセツトする。アナログスイツチ５
−２２〜５−２８はそれぞれτ−Ｎ１，τ−Ｎ
２，…τ−Ｎ７だけ切れ目なく順次オンさせ
る。このようにして１個のバーストノイズを発
生させる。

(ニ) アナログスイツチ群５−２２〜５−２８を動
作させるタイミングは平均値λのポアツソン分
布とする。

(ホ) 以上必要な諸量はマイクロコンピユータ９を
介してセツトするとともにマイクロコンピユー
タ９によつて制御する。

以上ノイズ発生器の一例について第１図のノイ
ズ発生器の動作を説明したが、第１図のノイズ発
生器は多くのパラメータの設定ができるため、自
然ノイズから人工ノイズに至る広い範囲のノイズ
を定量的に合成出力せしめることが可能である。
また、例えば第２図のノイズで例えば１３−１，
１３−２，１３−３などの正弦波バーストを信号
とみなせばこの信号が他のノイズ１４−１，１４
−２，１４−３や１５などと相加しているとみな
すことができる。

（発明の効果） 本発明は必要な波形を発生する波形発生器１の
出力を可変フイルタ−３−可変利得増幅器４−ア
ナログスイツチ５を経て加算器６に入力する系統
と、ノイズ発生源としてのノイズ発生器２の出力
を可変フイルタ３−可変利得増幅器４−アナログ
スイツチ５を加算器６に入力する系統とを別個に
設け、ノイズ信号の発生系統にパワ、増幅確率分
布、ノイズ発生時間分布等の電磁ノイズの系統的
諸量および周波数特性と同一の統計的諸量および
周波数特性をプログラム制御できる機能をもつた
マイクロコンピユータを前記ノイズ発生系統に並
列に接続し、各種プログラム制御の電磁ノズの統
計的諸量および周背数特性をそれぞれ有するノイ
ズを発生させ、ノイズシユミレータとして機能で
きるプログラム制御が可能となり電子機器等の耐
ノイズ試験に広く使用でき、自然に生ずるノイズ
あるいは人工ノイズを確実にシミユレートできる
ノイズ発生器及び電子機器等の耐ノイズ試験器を
提供でき、工業上大なる利益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のノイズ発生器の構成を示すロ
ツク図、第２図はノイズ波形の一例で一般的にノ
イズを説明するための図、第３図ａは第２図中の
バースト性ノイズを拡大したもので同図ｂはａの
バースト性ノイズの包絡線を段階上波形に近似し
た図である。 １，１−１，１２，…１−Ｎ…所要波形発生
器、２，２−１，２−２，…２−Ｍ…ノイズ発生
器、３，３−１１，３−１Ｎ，３−２１，３−２
２…３−２Ｐ，３−３Ｍ１，３−Ｍ２，…３−
MQ…可変フイルタ、４，４−１１，…４−１
Ｎ，４−２１，４−２２…４−２Ｐ，４−Ｍ１，
４−Ｍ２，…４MQ…可変利得増幅器、５，５−
１１，…５−１Ｎ，５−２１，５−２２，…５−
２Ｐ，５−Ｍ１，５−Ｍ２，…５−MQ…アナロ
グスイツチ、６…加算器、７…増幅器、８…出力
端、９…マイクロコンピユータ、１０，１１，１
２…マイクロコンピユータの制御系、１３−１，
１３−２，１３−３…バースト性正弦波ノイズ、
１４−１，１４−２，１４−３，…，１４−Ｎ
１，１４−Ｎ２，…１４−Ｎ７…バーストノイ
ズ、１５…白色ガウス性ノイズ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 白色ガウス性ノイズ発生器と必要な波形を発
   生する波形発生器を並列にそれぞれ可変フイル
   タ、可変利得増幅器およびアナログスイツチを介
   して加算器入力端子に接続し、該加算器におい
   て、加算するに際し該可変フイルタの周波数帯域
   の送定と、該増幅器のゲインとアナログスイツチ
   のタイミングとをプログラム制御するマイクロコ
   ンピユータを前記可変フイルタ、可変利得増幅
   器、アナログスイツチに並列接続し、所定の振幅
   確率分布と所定の発生確率分布とをもつノイズを
   発生せしめるよう構成したプログラム可能なこと
   を特徴とするノイズ発生器。 ２ 計測された（パワ、振幅確率分布、発生時間
   分布等の）電磁ノイズの統計的諸量および周波数
   特性と同一の統計的諸量および周波数特性をそれ
   ぞれ有するノイズを発生せしめ、ノイズシミユレ
   ータとして機能せしめることが可能な特許請求の
   範囲第１項記載ノイズ発生器。