JPH04265011A - ホワイトノイズ発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ランダムなホワイトノ
イズを発生させるホワイトノイズ発生器に関するもので
、特にＩＣ化に好適なホワイトノイズ発生器に関する。

【０００２】

【従来の技術】巡回型シフトレジスタを利用してホワイ
トノイズを発生させるホワイトノイズ発生器が知られて
いる。図２は、５ビットで構成した場合のホワイトノイ
ズ発生器を示すもので、継続接続された第１乃至第５Ｄ
−ＦＦ（Ｄ型フリップフロップ回路）（１）乃至（５）
と、各段間に接続されたインバータ（６）乃至（１０）
と、ＥＯＲゲート（１１）乃至（１３）と、ローパスフ
ィルタ（１００）とから構成されている。図２において
、クロック端子（１４）からクロック信号が加わると、
該クロック信号が第１乃至第５Ｄ−ＦＦ（１）乃至（５
）のクロック端子（Ｃｌ）に加わり、その立ち下がりに
応じて入力信号が出力端子に転送される。第５Ｄ−ＦＦ
（５）のＱ５出力は、第１Ｄ−ＦＦ（１）のＤ端子に印
加されるので、その出力は巡回する。又、第５Ｄ−ＦＦ
（５）のＱ５出力は、ＥＯＲゲート（１１）乃至（１３
）に加わっており、それによって各Ｑ出力の値がランダ
ムに発生するようになる。各Ｑ出力の値は、その発生タ
イミングは異なるが、同一の繰り返しパターンとなって
おり、いずれか一つを選択すればノイズを得ることが出
来る。

【０００３】図２の例では第１Ｄ−ＦＦ（１）のＱ１出
力を取り出し、ローパスフィルタ（１００）を通過させ
て出力端子（１０１）に取り出している。ローパスフィ
ルタ（１００）は、出力ホワイトノイズ成分中のスペク
トラム分布を一定にする為のものである。即ち、前記Ｑ
１出力のスペクトラム分布は、図３に示す様に周波数の
高い帯域になる程、その分布が疎となり好ましくない。 そこで、分布が密である低い周波数帯域の成分のみを抽
出する必要がある。その為に、図３の点線の如き特性の
ローパスフィルタ（１００）が必要となり、その出力は
周波数成分の分布が密で良質なホワイトノイズとなる。

【０００４】尚、図２においては、５ビットで構成した
ノイズ発生器を示したが、高帯域に渡る周波数のノイズ
（乱数）を得る為には、クロック信号の周波数を３０Ｋ
Ｈｚ程度、Ｄ−ＦＦの段数を１５段程度にすれば良い。 そうすれば、ホワイトノイズとして用いるのに十分な値
を得ることが出来る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２の
回路をＩＣ化する場合、ローパスフィルタ（１００）の
コンデンサの値が比較的大きな値であるためＩＣに内蔵
出来ない、という問題があった。図２の回路のＱ出力は
、デジタル値である。デジタル値であるならば、Ｓ−Ｚ
交換を利用したデジタルフィルタの利用が考えられる。 デジタルフィルタならばＩＣに内蔵することが可能であ
る。しかしながら、そのようなデジタルフィルタは、膨
大な素子数を必要とし問題であった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の点に鑑
み成されたもので、広帯域に渡るランダムなノイズを発
生するノイズ発生器と、該ノイズ発生器の出力ノイズ信
号の前後の値を比較して、一致であるか不一致であるか
を検出する検出回路と、該検出回路の一致を示す検出出
力に応じて状態変化し、前記検出回路の不一致を示す検
出出力に応じて状態が変化しないフリップフロップ回路
と、から成り、前記フリップフロップ回路の出力をホワ
イトノイズとして出力することを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明に依れば、ノイズ発生器の出力ノイズの
前後の値を比較し、一致しているならばフリップフロッ
プを反転させ、不一致ならばそのままの状態としている
。その為、フリップフロップの出力成分には高周波成分
が含まれなくなり、スペクトラム分布が密なホワイトノ
イズが得られる。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す回路図で、（
１５）は第１Ｄ−ＦＦ（１）のＱ１出力をシフトレジス
トする第６及び第７Ｄ−ＦＦ（１６）及び（１７）と第
１及び第２アンドゲート（１８）及び（１９）から成り
、入力信号の前後の値を比較して、一致・不一致を検出
する検出回路、及び（２０）は検出回路（１５）の検出
出力に応じて反転し、出力端子（２１）にホワイトノイ
ズを発生させるＲＳ−ＦＦである。

【０００９】尚、図１において、図２と同一の回路素子
については、同一の符号を付し説明を省略する。今、ク
ロック端子（１４）から図４（イ）の如きクロック信号
が第１乃至第５Ｄ−ＦＦ（１）乃至（５）と第６及び第
７Ｄ−ＦＦ（１６）及び（１７）に印加され、Ｑ１出力
として図４（ロ）の出力が発生していたとする。図４（
ロ）の信号は、検出回路（１５）内の第６Ｄ−ＦＦ（１
６）に印加され図４（ハ）の如くなり、更に第７Ｄ−Ｆ
Ｆ（１７）に印加され図４（ニ）の如くなる。そして、
Ｑ６出力とＱ７出力が第１アンドゲート（１８）に印加
され、その出力は図４（ホ）の如くなる。又、＊Ｑ６出
力と＊Ｑ７出力が第２アンドゲート（１９）に印加され
、その出力は図４（ヘ）の如くなる。図４（ホ）の信号
は、セット信号としてＲＳ−ＦＦ（２０）に印加され、
図４（ヘ）の信号はリセット信号としてＲＳ−ＦＦ（２
０）に印加される。ＲＳ−ＦＦ（２０）は、初期状態と
してリセット状態であり立ち上がり動作である。その為
、ＲＳ−ＦＦ（２０）のＱ出力は、図４（ト）の如くな
る。ここで、図４（ロ）と図４（ト）を比較すると、図
４（ロ）のパルスＡ及びＢは図４（ト）で消滅している
。図４（ロ）のパルスＡ及びＢは、パルスＣ及びＤに比
べ周期が短く、周波数が高い。それ故、高い周波数の成
分のみ消滅していることが明らかである。

【００１０】従って、検出回路（１５）及びＲＳ−ＦＦ
（２０）により低い周波数成分のホワイトノイズのみが
通過されることになり、スペクトラム分布が密なホワイ
トノイズを出力端子（２１）に得ることが出来る。尚、
図１の実施例では２クロック分の時間の違いにより前後
の値を比較したが、３クロック分や４クロック分のよう
に増加させても良い。そうすることにより低い周波数成
分のノイズを通過させるようになる。又、図１の実施例
ではＱ１出力を利用したがＱ２乃至Ｑ５出力のいずれを
用いても良い。

【００１１】

【発明の効果】以上述べた如く本発明に依れば、コンデ
ンサが不要であり、ＩＣ化に好適であるとともに周波数
スペクトラム分布が密なホワイトノイズが得られるホワ
イトノイズ発生器を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のホワイトノイズ発生器のブロック図で
ある。

【図２】従来のホワイトノイズ発生器のブロック図であ
る。

【図３】図２の回路の出力信号の周波数成分を示す特性
図である。

【図４】図１の説明に供する為の波形図である。

【符号の説明】

（１５）　　検出回路 （２０）　　ＲＳ−ＦＦ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　広帯域に渡るランダムなノイズを発生
   するノイズ発生器と、該ノイズ発生器の出力ノイズ信号
   の前後の値を比較して、一致であるか不一致であるかを
   検出する検出回路と、該検出回路の一致を示す検出出力
   に応じて状態変化し、前記検出回路の不一致を示す検出
   出力に応じて状態が変化しないフリップフロップ回路と
   、から成り、前記フリップフロップ回路の出力をホワイ
   トノイズとして出力することを特徴とするホワイトノイ
   ズ発生器。
2. 【請求項２】　　前記検出回路は、縦続接続された複数
   のＤ型フリップフロップと、該複数のＤ型フリップフロ
   ップの前後のＱ出力が印加されるアンドゲートとから成
   ることを特徴とする請求項１記載のホワイトノイズ発生
   器。