Генератор случайных сигналов

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - обеспечение нормирования мощности выходных случайных сигналов. Генератор случайных сигналов содержит генератор 1 псевдослучайной последовательности импульсов, формирующий цифровой фильтр 3, ЦАП 4, фильтр 5 нижних частот, генератор 6 тактовых импульсов, блок 8 сравнения кодов, АЦП 9, декоррелятор 10. Для нормирования мощности сигналов на выходе генератора случайных сигналов к уровню мощности имитируемых процессов введены блок 11 оценки мощности имитируемого процесса, блок 7 измерения мощности генерируемого сигнала и блок 2 совпадения, осуществляющий регулировку мощности последовательности кодов с генератора 1 путем разрешения или запрета по старшим разрядам. Процесс регулирования происходит до тех пор, пока не будет достигнуто равенства кодов на первых двух входах блока 8 сравнения, определяемых требуемой мощностью. Декоррелятор 10 выполнен в виде M каналов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 03 В 29/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 каналов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4710069/09 (22) 26,06.89 (46) 15.07.91. Бюл. ¹ 26 . (71) Горьковский политехнический институт (72) M.Â.Ãîðþíîâ, В.В.Савченко и С.В.Холопенков (53) 621.373.43 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1367129, кл. Н 03 В 29/00, 1986. (54) ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения — обеспечение нормирования мощности выходных случайных сигналов. Генератор случайных сигналов содержит генератор 1 псевдослучайной последовательности импульсов, формирующий цифровой фильтр 3, ЦАП 4, Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для испытаний различных радиотехнических устройств.

Цель изобретения — обеспечение нормирования мощности выходных случайных сигналов.

На фиг,1 представлена структурная электрическая схема генератора случайных сигналов; на фиг.2 — схема формирующего цифрового фильтра: на фиг.3 — схема декоррелятора, Генератор случайных сигналов (см, фиг.1) содержит генератор 1 псевдослучайной последовательности импульсов, блок совпадения 2, формирующий цифровой фильтр 3, цифроаналоговый преобразователь {ЦАП) 4, фильтр нижних частот 5, генератор 6 тактовых импульсов, блок

„„. Ж „„1663744 А1 фильтр 5 нижних частот, генератор 6 тактовых импульсов, блок 8 сравнения кодов, АЦП 9, декоррелятор 10. Для нормирования мощности сигналов на выходе генератора случайных сигналов к уровню мощности имитируемых процессов введены блок 11 оценки мощности имитируемого процесса, блок 7 измерения мощности генерируемого сигнала и блок 2 совпадения, осуществляющий регулировку мощности последовательности кодов с генератора 1 путем разрешения или запрета по старшим разрядам, Процесс регулирования происходит до . тех пор, пока не будет достигнуто равенства кодов на первых двух входах блока 8 сравнения, определяемых требуемой мощностью. Декоррелятор .10 выполнен в виде М измерения мощности 7, блок сравнения 8 кодов, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9, декоррелятор 10, блок оценки мощности 11. Декоррелятор (см. фиг.3) содержит

1-й, 2-й, ..., М-ный каналы 12>, 122,...,12M каждый иэ каналов содержит линию задержки 13, блок комплексного сопряжения 14, первый перемножитель 15, блок интегрирования 16 и второй перемножитель 1 i, а также сумматор 18 и блок умножения 19, Формирующий цифровой фильтр (см, фиг.2) содержит сумматор 20, М каналов 211, 212,...,21м, каждый из которых содержит линию задержки 22 и перемножитель 23.

Генератор случайных сигналов работает следующим образом, Генератор 1 вырабатывает последовательность кодов, которые через блок совпадения 2 подаются на вход формирующего

1663744

15

25

40

50

55 цифрового фильтра 3. Тактировэние производится генератором 6 тактовых импульсов, формирующим последовательность импульсов с частотой fo = 1/Т,, где To — интервал дискретизации. Формирующий цифровой фильтр 3 окрашивает псевдослучайную последовательность кодов n(k), поступающую на его вход в соответствии с установленнь)ми коэффициентами íà i-x ynра вля ющих входах. На выходе формирующего цифрового фильтра 3 (см. фиг.2) образуется сигнал м

5(k) = n (k) —, э(5 (k i Т/Т,), I =1 где n(k) — сигнал с выхода генератора 1 в дискретном времени k=0,1,.... Весовые коэффициенты a(однозначно определяют спектральную характеристику формирующего цифрового фильтра 3, а следовательно, и требуемые спектрально-корреляционные свойства сигнала на его выходе, Сигнал с выхода формирующего цифроеого фильтра 3 через ЦАП 4 поступает на вход фильтра нижних частот 5, в котором осуществляется сглаживание погрешностей квантования, Для настройки формирующего цифрового фильтра 3 под заданные спектральнокорреляционные свойства сигнала предусмотрено предварительное оценивание энергетического спектра имитируемого процесса по конечной выборке наблюдений. Для осуществления оценивэния энергетического спектра введен декоррелятор

10, который выполнен в виде декоррелятора

М-го порядка. Для согласования цифрового входа декоррелятора 10 с аналоговым сигналом наблюдений введен АЦП 9.

На вход АЦП 9 подается обучающая аналоговая выборка наблюдений заданного объема К, Преобразованная в цифровую форму выборка x(k) с выхода АЦП 9 подается на (М+1)-й вход сумматора 18 декоррелятора 10 (см. фиг.3) и на вход линии задержки

13 его первого канала обработки 12>. С выхода линии задержки 13 каждого из каналов сигнал, задержанный на время Т, поступает на вход линии задержки 13 последующего канала. Время Т.выбрано из условия Т = — 1(2F, где F — наивысшая частота в частотном диапазоне генератора случайных сигналов. При этом сигналы на выходах линий задержек 13 каналов обработки 121, 12,...,12ì коррелированы между собой. На выходе сумматора 18 образуется сигнал

y(k) - x(k) + g aux (k — i Т/To).

I =1 где а) — весовой коэффициент в соответствующем канале декоррелятора 10.

Весовые коэффициенты а((i =- 1,M) устанавливаются такими, чтобы минимизировалась мощность сигнала на выходе сумматора 18. Они непосредственно поступают на соответствующие управляющие входы формирующего цифрового фильтра 3 (см. фиг.2), Для нормирования мощности сигналов на выходе генератора случайных сигналов к уровню мощности имитируемых процессов введены блок оценки мощности 11 блок измерения мощности 7 и блок совпадения 2, На вход блока оценки мощности 11 (см, фиг.1) подается выборка с выхода АЦП, В блоке оценки мощности 11 производится оценка мощности имитируемого процесса, Цифровой код, соответствующий данной оценке мощности, поступает на первый вход блока сравнения 8, на другой вход которого поступает цифровой код с выхода блока измерения мощности 7, соответствующий мощности генерируемого сигнала, Последний поступает на вход блока измерения мощности 7 с выхода формирующего цифрового фильтра 3. По окончании процесса измерения мощности генерируемого сигнала в блоке измерения мощности 7 с его второго выхода на третий вход блока сравнения 8 поступает импульс разрешения на. сравнивание кодов на первых двух его входах. Если сравниваемые коды не равны между собой, то с выхода блока сравнения

8 на второй вход блока совпадения 2 поступает сигнал управления. Блок совпадения 2 осуществляет регулировку мощности последовательности кодов с генератора 1 (например, путем разрешения или запрета по старшим разрядам). Процесс регулирования происходит до тех пор, пока не будет достигнуто равенства кодов на первых двух входах блока сравнения 8, определяемых требуемой мощностью, Таким образом обеспечивается нормирование мощности сигналов на выходе генератора случайных сигналов к уровню мощности имитируемых процессов, Формула изобретения

1. Генератор случайных сигналов, соДержащий последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и генератор псевдослучайной последовательности импульсов, последовательно соединенные формирующий цифровой фильтр, цифроаналоговый преобразователь и фильтр нижн()х частот, блок сравнения кодов, при этом выход генератора тактовых импульсов подключен к первому входу формирующего цифрового фильтра, отличающийся

1663744 тем, что, с целью обеспечения нормирования мощности выходных случайных сигна° лов, в него введены блок совпадения, последовательно соединенные аналогоцифровой преобразователь и блок оценки 5 мощности, блок измерения мощности, а также декоррелятор, вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а выходы которого подключены к соответствующим управляющим входам 10 формирующего цифрового фильтра, при этом первый вход блока совпадения подключен к выходу генератора псевдослучайной последовательности импульсов, второй вход блока совпадения подключен к выходу 15 блока сравнения кодов, первый вход которого подключен к выходу блока оценки мощности, выход блока совпадения подключен к второму входу формирующего цифрового фильтра, выход которого подсоединен к 20 входу блока измерения мощности. первый и второй выходы которого подключены соответственно к второму и третьему входам блока сравнения кодов, при этом вход аналого-цифрового преобразователя является 25 входом управляющего сигнала генератора случайных сигналов.

2. Генератор по и 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что декоррелятор выполнен в виде

М каналов, выходы которых подключены к сумматору, выход которого подключен к входу блока умножения, а каждый из M каналов выполнен в виде последовательно соединенных линии задержки, блока комплексного сопряжения, первого перемножителя, блока интегрирования и второго перемножителя, при этом вход сумматора и вход линии задержки первого канала объединены и являются входом декоррелятора, выходы линий задержек первого, второго ..., (М вЂ” 1)-го каналов подключены также к входам линий задержек соответственно второго, третьего...., М-го каналов, выход блока умножения подключен к другому входу первого перемножителя каждого из M каналов, в каждом из

М каналов другой вход второго перемножителя подключен к выходу линии задержки, выход второго перемножителя каждого из M каналов является выходом соответствующего канала, а выходы блоков интегрирования

M каналов являются выходами декоррелято; ра, 1663744

Составитель Н,Чеканова

Редактор Г,Мозжечкова Техред М.Моргентал . Корректор О.Кундрик

Заказ 2273 Тир аж 452 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101