Генератор случайных сигналов

(54) ГЕНЕРАТОР С (57) Изобретение о ной технике, Цель ние нормировани случайных сигнало сигналов содержит чайной последова формирующий циф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Горьковский политехнический инсти(56) Авторское свидетельство СССРМ 1367129, кл. Н 03 В 29/00, 1986. ЛУЧАИНЫХ СИГНАЛОВ тносится к измеритель- изобретения - обеспечея мощности выходных в. Генератор случайных генератор 1 псевдослутельности импульсов, ровой фильтр 3, ЦАП 4,Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано дляиспытаний различных радиотехнических устройств.Цель изобретения - обеспечение нормирования мощности выходных случайныхсигналов.На фиг,1 представлена структурная. электрическая схема генератора случайныхсигналов; на фиг.2 - схема формирующегоцифрового фильтра; на фиг.З - схема декоррелятора,Генератор случайных сигналов (см,фиг.1) содержит генератор 1 псевдослучайной последовательности импульсов, блоксовпадения 2, формирующий цифровойфильтр 3, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 4, фильтр нижних частот 5, генератор 6 тактовых импульсов, блок 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 каналов. 1 з.п, ф-лы, 3 ил. мощности 7, блок сравнения 8 ого-цифровой преобразователь оррелятор 10, блок оценки мощекоррелатор (см, фиг.З) содержитМ-ный каналы 121, 12212 м каналов содержит линию эадерк комплексного сопряжения 14, емножитель 15, блок интегрировторой перемножитель 17, а такор 18 и блок умножения 19, щий цифровой фильтр (см, фиг.2) сумматор 20, М каналов 211, каждый из которь 1 х содержит лики 22 и перемножитель 23.тор случайных сигналов работаим образом,тор 1 вырабатывает последоваодов, которые через блок совпадаются на вход формирующего измерениякодов, анал(АЦП) 9, декности 11. Д1-й, 2-й,каждый изжки 13, блопервый первания 16 иже сумматФормируюсодержит21221 м,нию задержГенерает следующГенерательность кдения 2 поцифрового фильтра 3, Тактировэние производится генератором 6 тактовых импульсов, формирующим последовательность импульсов с частотой 10 = 1/Т где То - интервал дискретизации. Формирующий цифровой фильтр 3 окрашивает псевдослучайную последовательность кодов п(к), поступающую на его вход в соответствии с установленными коэффициентами на 1-х управляющих входах. На выходе формирующего цифрового фильтра 3 (см. фиг.2) образуется сигнал м8(К) = и (К) - ," а З (К- Т/Т,),1=1где п(к) - сигнал с выхода генератора 1 в дискретном времени 1=0,1, Весовые коэффициенты а однозначно определяют спектральную характеристику формирующего цифрового фильтра 3, а следовательно, и требуемые спектрально-корреляционные свойства сигнала на его выходе,Сигнал с выхода формирующего цифрового 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 спектрально- корреляционные 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 х(К) 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 121, 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(2 Р, где Е - наивысшая частота в частотном диапазоне генератора случайных сигналов. При этом сигналы на выходах линий задержек 13 каналов обработки 121, 12212 м коррелированы между собой, На выходе сумматора 18 образуется сигналуЯ - х(К)а 1 х (М -Т/ТО 140455055 10152030 35 где а - весовой коэффициент в соответствующем канале декоррелятора 10,Весовые коэффициенты а ( =- 1,М) устанавливаются такими, чтобы минимизировалась мощность сигнала на выходесумматора 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 процессоввведены 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, Вблоке 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 выходаблока 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 двухвходах блока сравнения 8, определяемых требуемой мощностью, Таким образом обеспечивается нормирование мощности сигналов на выходе генератора случайныхсигналов к уровню мощности имитируемых процессов,Формула изобретения 1. Генератор случайных сигналов, соДержащий последовательно соединенныегенератор тактовых импульсов и генератор псевдослучайной последовательности импульсов, последовательно соединенные формирующий цифровой фильтр, цифроаналоговый преобразователь и фильтр нижних частот, блок сравнения кодов, при этомвыход генератора тактовых импульсов подключен к первому входу формирующегоцифрового фильтра, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью обеспечения нормирования мощности выходных случайных сигналов, 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 М каналов выполнен в виде последовательно соединенных линии задержки, блока комплексного сопряжения, первого пере- множителя, 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 - 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 М каналов, в каждом из М каналов другой вход второго перемножителя подключен к выходу линии задержки, выход второго перемножителя каждого из М каналов является выходом соответствующего канала, а выходы блоков интегрирования М каналов являются выходами декоррелято; ра,1663744 2 Составитель Н,ЧеканРедактор Г,Мозжечкова Техред М,Моргентал ректор О,Кундрик аказ 2273 ВНИИПИ Государствен ям при ГКНТ ССС 1130 Тираж 452 Подписноеного комитета по изобретениям и открыти35, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1