СИСТЕМА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ШУМОВЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области электроники, в частности к средствам формирования случайных шумовых электрических сигналов и может быть использовано в системах защиты информации для создания маскирующего шума в различных системах, помещениях, сетях, каналах, кабелях, абонентских и проводных линиях связи.
Известен «Генератор белого шума», в котором используются m генераторов опорной последовательности, которые в совокупности с формирователем сетки частот формируют на выходах элементов И разряды m-значного в первом и во втором вариантах - псевдослучайного числа. Кроме того, с помощью блока управления, задавая требуемую значность псевдослучайного числа и случайного числа в формируемой последовательности, можно регулировать частотно-динамические параметры белого шума. Генератор белого шума содержит также постоянное запоминающее устройство, цифроаналоговый преобразователь и сглаживающий фильтр.
Патент РФ №2120179 МКИ: Н03В 29/00; дата публ. 1998.10.10.
Известен «Генератор шума», содержащий n усилительных элементов с переменным подключением, при этом в него введены две объединенные многорезонансные колебательные системы, которые соединены между собой обратной связью, причем первая объединенная многорезонансная колебательная система подключена к выходам соответствующих усилительных элементов, а вторая объединенная многорезонансная колебательная система - ко входам соответствующих усилительных элементов.
Патент РФ №2292109 МКИ: Н03В 29/00 дата публ. 2007.01.20.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является «Система для формирования шумовых сигналов с генератором шума»,
включающая n-е количество каналов, каждый из которых содержит генератор шума, состоящий из последовательно соединенных между собой резистора, усилителя напряжения, частотного фильтра, регулятора уровня, усилителя мощности и трансформатора, выходы которого соединены с выводами для подключения нагрузки. При этом в качестве источника случайного шумового сигнала используются тепловые шумы резисторов.
Патент РФ №56746 МКИ: Н03В 29/00; дата публ. 2006.24.04.
Технический результат заключается в повышении функциональности устройства за счет увеличения числа и расширения номенклатуры подключаемых нагрузок, а также в повышении надежности работы системы за счет введения автоматизированного контроля исправности цепей нагрузок.
Достижение данного технического результата обеспечивается тем, что система для формирования шумовых сигналов включает n-ое количество каналов, каждый из которых содержит генератор шума. Генератор шума состоит из последовательно соединенных между собой резистора, усилителя напряжения, частотного фильтра, регулятора уровня и усилителя мощности, а также дополнительно содержит последовательно соединенные между собой узел управления, модуль удаленной сигнализации и ЭВМ. При этом каждый канал содержит последовательно соединенные между собой мультиплексор и узел контроля, а также токосъемные резисторы антенной, несимметричных и симметричных нагрузок. К выходу усилителя мощности подсоединены согласующие трансформаторы несимметричных и симметричных нагрузок, которые имеют по две вторичные обмотки. Параллельно выводам токосъемных резисторов симметричных нагрузок подсоединены сигнальные трансформаторы.
Система формирования шумовых сигналов поясняется схемой на фиг.1 и включает n-е количество каналов, каждый из которых содержит генератор шума, состоящий из последовательно соединенных между собой резистора 1, усилителя напряжения 2, частотного фильтра 3, регулятора уровня 4 и усилителя мощности 5. Система дополнительно содержит последовательно
соединенные между собой узел управления 6, модуль удаленной сигнализации 7 и ЭВМ 8. Каждый канал в свою очередь содержит последовательно соединенные между собой мультиплексор 9 и узел контроля 10, а также токосъемные резисторы антенной 11, несимметричных 12 и симметричных 13 нагрузок. К выходу усилителя мощности 5 подсоединены согласующие трансформаторы 14 несимметричных и 15 симметричных нагрузок. К выводам токосъемных резисторов симметричных нагрузок 13 подсоединены сигнальные трансформаторы 16.
Принцип работы системы показан на примере работы одного из каналов.
В качестве источника случайного шумового сигнала используются тепловые шумы резистора 1. Усиленный до соответствующего уровня усилителем напряжения 2 шумовой сигнал поступает на вход частотного фильтра 3, с помощью которого формируется требуемая спектральная характеристика шумового сигнала. Полученный сигнал через регулятор уровня 4 поступает на вход усилителя мощности 5, к выходу которого подсоединены выводы для подключения антенной нагрузки Ra, в качестве которой могут выступать электромагнитные антенны, акустические излучатели, согласующие устройства для зашумления цепей питания и заземления и т.д. Для повышения функциональности системы к выходу усилителя мощности 5 каждого канала может быть подсоединено m-е количество согласующих трансформаторов 14 несимметричных (заземленных) нагрузок и k-e количество согласующих трансформаторов 15 симметричных (незаземленных) нагрузок. В роли нагрузок могут выступать каналы связи, кабели, проводные линии связи и т.д. Согласующие трансформаторы 14 и 15 имеют по две вторичные обмотки. Это позволяет увеличить число подключаемых несимметричных нагрузок Rн в 2m раз, а число подключаемых симметричных нагрузок Rc в k раз без потери качественных показателей шумовых сигналов. Для повышения надежности работы в каждом канале осуществляется автономный контроль уровней шумовых
сигналов по всем выводам подключения нагрузок. Для этого в цепи подключения нагрузок последовательно включены низкоомные токосъемные резисторы 11, 12 и 13, напряжения с которых через мультиплексор 9 последовательно поступают на вход узла контроля 10. При этом напряжения с токосъемных резисторов 13 симметричных нагрузок снимаются через сигнальные трансформаторы 16, служащие для гальванической развязки цепей подключения симметричных нагрузок Rc. В зависимости от уровня входного сигнала узел контроля 10 формирует световую и звуковую сигнализацию аварийного режима, под которым понимается обрыв или замыкание цепей нагрузки, а также снижение или превышение уровней шумовых сигналов относительно допустимых значений.
При работе каналов всей системы осуществляется непрерывный автоматизированный контроль исправности всех цепей нагрузок, что способствует повышению надежности системы. При этом узел управления 6 выдает сигналы адресации для мультиплексоров 9 и осуществляет опрос состояний выходов узлов контроля 10 каждого из n каналов. Для осуществления дистанционного контроля работоспособности системы и состояния цепей нагрузок к выходу узла управления 6 подключен модуль удаленной сигнализации 7. Модуль удаленной сигнализации 7 имеет возможность подключения к ЭВМ 8 для передачи информации о конфигурации системы - количестве включенных каналов, количестве и типе подключенных нагрузок в каждом канале, а также информации об авариях в любой из цепей нагрузок с указанием даты и времени проявления аварии.
Модуль удаленной сигнализации 7 допускает возможность одновременного непрерывного контроля нескольких систем для формирования шумовых сигналов. При этом выходы узлов управления 6, контролируемых систем соединяют с модулем удаленной сигнализации 7 по общей двухпроводной линии.
Предложенное техническое решение позволяет существенно повысить функциональность устройства, снизить затраты на аппаратную реализацию и
в целом повысить надежность работы системы, особенно при построении сложных многоканальных систем зашумления.