SU1166106A1 - Генератор нормального случайного сигнала с заданным энергетическим спектром - Google Patents

Abstract

ГЕНЕРАТОР НОРМАЛЬНОГОСЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА С ЗАДАННЫМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ СПЕКТРОМ, содержащий блок синхронизации , первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами генератора линейно-частотно-модулированньк колебаний и функционального преобразовател ,выход которого соединен с управл ющим входом модул тора , информационный вход которого подключен к выходу источника шума, а выход модул тора соединен с первым входом первого умножител , и второй умножитель, выход которого  вл етс  выходом генератора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, он содержит резонатор (Л и коммутатор, первый, второй и трес: тий вьпсоды которого соединены соответственно с первым входом второго умножител , с управл ющим входом резонатора и с вторым входом первого умножител , выход которого соединен с информационным входом резонатора, выход которого соединен с вторым О) входом второго умножител , третий О) выход блока синхронизации соединен с управл к цим входом коммутатора, информационный вход которого соединен с выходом генератора линейноо частотно-модулированных колебаний.

Description

Изобретение относитс  к радиотехике и может использоватьс  в ими- . аторах сигналов и помех.

Известен аналоговый генератор случайного сигнала, содержащий по- 5 ледовательно соединенные генератор умового сигнала и формирующий ильтр 13

Однако такой генератор обладает евысокой точностью и стабильностью, Ю собенно при формировании сигналов, энергетический спектр которых опйсьтаетс  сложными зависимост ми. Кроме того, его перестройка дл  получени  сигналов с различной формой 15 спектрА затруднена и, практически, требует замены формирующего фильтра.

Известно устройство., в качестве генератора случайного сигнала с заданным энергетическим .спектром, содержащее последовательно соединенные генератор шумового сигнала, первый перемножитель, первую дисперсионную линию задержки, модул тор, вторую дисперсионную линию задержки, второй перемножитель, а также первый генератор линейно-частотно-модулированных колебаний, выход которого соединен с вторым входом первого пе- 30 ремножител , генератор передаточной функции, выход которого соединен с вторым входом модул тора, второй генератор линейно-частотно-модулированных колебаний, выход которого соеди- 35 нен с вторым входом второго перемножител . Дл  нормальной работы т.ого генератора в схеме должен быть предусмотрен синхронизатор, выходы которого необходимо соединить соот- 40 ветственно с входами первого и второго генераторов линейно-частотномодулированных колебаний и входом генератора передаточной функции fz ,

Однако данный генератор имеет .не- 45 высокую точность. -Это обусловлено тем, что генератор работает по принципу пр мого и обратного преобразовани  Фурье. Неизбежно возникающие в пр мом преобразователе Фурье по- 50 грешности привод т к по влению искажений энергетического спектра сформированного сигнала. Кроме того, недостатком такого устройства  вл етс  его высока  стоимость. 55

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  генератор нормального случайного сиг-.

нала с заданным энергетическим спектром , содержащий последовательно соединенный генератор шумового сигнала , модул тор, первый перемножитель, дисперсионную линию задержки, второй перемножитель, а также генератор передаточной функции, выход которого соединен с вторым входом модул тора, первый и второй генераторы линейночастотно-модулированных колебаний, подключенные выходами к вторым входам перемножителей, синхронизатор, выходы которого соединены соответственно с входами г-енератора передаточной функции, первого и второго генераторов линейно-частотно-модулированных колебаний

Однако известный генератор обладает недостаточной точностью.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности.

Пс ставленна  цель достигаетс  тем что в генератор нормального случайного сигнала с заданным энергетическим спектром, содержащий блок синхронизации , первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами генератора линейно-частотно-модулированных колебаний и функционального преобразовател , выход которого соединен с управл ющим входом модул тора , информационный вход которого подключен к выходу источника шума, а выхрд модул тора соединен с первым входом первого .умножител  и второй умножитель, выход которого  вл етс  выходом генератора, введены .резонатор и коммутатор, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первьм входом второго умножител , с управл н цим входом резонатора и с BTopbiM входом первого умножител , выход которого соединен с информационньм входом резонатора, выход которого соединен с вторым входом второго умножител , тре -ий выход блока, синхронизации соединен с управл ющим входом коммутатора, информационный вход которого соединен с вькодрм генератора линейно-частотно-модулированных колебаний.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого генератора.

Генератор содержит источник 1 шума , модул тор 2, умножитель 3, резонатор 4, умножитель 5, функциональны преобразователь 6, коммутатор 7, бло 3 8 синхронизации и генератор 9 линейно-частотно-модулированных сигналов В предлагаемом устройстве используетс  сигнал одного и того же генератора линейно-частотно-модулированных (ЛЧМ) колебаний как дл  умножени в умножител х, так и дл  формировани инпульсной характеристики резонатора котора  (при наличии вспомогательног сигнала) приобретает вид ЛЧМ-импульса з , т.е. резонатор ведет себ  как дисперсионна  лини  задержки. В результате коэффициенты К; будут одинаковыми равными р и, следователь но, искажени , вызванные их различием , пропадут. Режим работы предлагаемого синтезатора циклический. В момент импульсом синхронизации, поступающим из блока 8, запускаетс  генератор 9 Одновременно импульсом управлени , также поступающим из блока 8, коммутатор переводитс  в состо ние, при котором выход генератора 9 подключаетс  к входу управлени  резонатора 4. Генератор 9 вырабатывает сигнал А (t).длительностью Тц -j(,5/u-t) где 60о - несуща  частота. Генерат.ор 9 может быть выполнен по одной из схем,- приведенных в f6j. По окончании импульса A(t), в момент , происходит вторичный запуск генератора 9. При этом его выход в коммутаторе 7 подключаетс  к второму входу умножител  3. Одновременно , импульсом блока 8 запускаетс  функциональный преобразователь 6, в качестве которого может быть использован, например, генератор сигналов специальной формы Г6-27, При этом может быть получен выходной сигнал с энергетическим спектром четырех видов. Функциональный преобразователь 6 вырабатывает сигнал Н (). Этот сигнал поступает на модул тор 2, выполненный по одной из схем, приведенных в 7 , В модул торе 2 происходит перемноусение шумового сигнала (), подаваемого из источника 1 шума, с сигналом функцио нального преобразовател  6. Сигнал (jUot) должен иметь нормальный закон распределени  и равномерный энергетический спектр. Такой сигнал может 64 быть получен от стандартного генератора шума типа Г2-37. Выходной сигнал модул тора 2 поступает на умКожитель 3, где он умножаетс  на A(t) и далее подаетс  на информационный вход резонатора 4. Затем в момент t, блока 8 на коммутатор 7 подаетс  вспомогательный импульс управлени  длительностью Tg (). При этом в коммутаторе 7 выход синхронизатора 8 подключаетс  к входу управлени  резонатора 4 и вспомогательный импульс проходит на резонатор 4. В момент ,З.Т4 на выходе резонатора 4 по вл етс  стимулированный сигнал спинового эха 4j. Одновременно, т.е. в момент , импульсом блока 8 синхронизации производитс  запуск генератора 9 в третий раз. Его выход в коммутаторе 7 подключаетс  к второму входу умножител  5. Умножители 3 и 5 могут быть выполнены по схемам, приведенным в 7j и 8. Собственно, резонатор представл ет собой торроидальный сердечник из материала (рабочего .вещества ), обладающего  дерным магнитным резонансом 5, на котором намотаны 3LC контура малой добротности: входной , управл ющий и выходной. Частоты настройки контуров одинаковые и равные средней частоте резонансной характеристики рабочего вещества. В умножителе 5 происходит перемножение выходного сигнала резонатора 4 с сигналом A(t) . С выхода второго умножител  5 снимаетс  сигнал S(t). На этом цикл работы генератора заканчиваетс . Коммутатор 7 представл ет, собой распределитель импульсов в виде-двоичного счетчика на 4 и двоично-дес тичного дешифратора, и п ти аналоговых ключей. Аналоговые ключи могут быть выполнены по одной из схем, приведенных в (У) и OB . Блок 8 синхронизации представл ет собой заданлций импульсный генератор, например Р5-60. Это обсто тельство выгодно отличает предлагаемое устройство от известного , так как дает возможность при одинаковой величине погрешностей форировани  энергетического спектра в начительной степени снизить требоваи  к точности и стабильности генераора ЛЧМ сигнала и в конечном итоге меньшить трудовые и материальные 511 затраты при его проектировании и изго товлении. 1.. Дополнительное преимущество синтезатора - возможность получени  реализаций выходного сигнала большой длительности , вплоть до 10 С, что в известном устройстве исключено, ввиду отсутстви  дисперсионных линий задержки с необходимыми дл  этого параметрами . . 066 Экономический эффект при использовании предлагаемого синтезатора будет определ тьс  (вследствие его высокой точности) снижением трудозатрат при настройке с его помощью различной аппаратуры (коррелометров, радиовысотомеров и др.). Конкретна  оценка этой составл ющей экономической эффективности станет возможна после изготов71ени  опытного образца синтезатора .

Claims (1)

1. ГЕНЕРАТОР НОРМАЛЬНОГО СЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА С ЗАДАННЫМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ СПЕКТРОМ, содержащий блок синхронизации, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами генератора линейно-частотно-модулированных колебаний и функционального преобразователя,выход которого соединен с управляющим входом модулятора, информационный вход которого подключен к выходу источника шума, а выход модулятора соединен с первым входом первого умножителя, и второй умножитель, выход которого является выходом генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит резонатор и коммутатор, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым входом второго умножителя, с управляющим входом резонатора ис вторым входом первого умножителя, выход которого соединен с информационным входом резонатора, выход которого соединен с вторым входом второго умножителя, третий выход блока синхронизации соединен с управляющим входом коммутатора, информационный вход которого соединен с выходом генератора линейночастотно-модулированных колебаний.

   i 1166106