ГЕНЕРАТОР ШУМА С ПЕРЕСТРОЙКОЙ ПАРАМЕТРОВ СПЕКТРА

Полезная модель относится к области радиотехники и может быть использована в измерительной технике, медицине и средствах радиоподавления.
Основной тенденцией развития современных генераторов шума (ГШ), используемых, в частности, в средствах радиоподавления является расширение их функциональных возможностей, при одновременном увеличении надежности их работы. Одним из основных требований, предъявляемых к ГШ, это обеспечение оперативной перестройки параметров спектра генерируемых шумовых сигналов в полосе рабочих частот.
Известны генераторы шума по а.с. 1817634, Н 03 В 5/12, пат. РФ 2042260, Н 03 В 5/12. Их недостатком является узкая полоса частот излучаемого сигнала.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является генератор хаотических колебаний по пат. РФ 2058660 Н 03 В 29/00, опубликованный 20.04.96 Бюл. №11, принятый за прототип.
На фиг.1 представлена функциональная схема генератора-прототипа, где обозначено:
1, 1' - связанные автогенераторы;
2, 2' - формирователи релаксационных колебаний;
3 - нагрузка;
4 - устройство связи.
Генератор-прототип содержит связанные автогенераторы 1 и 1', в цепи питания которых включены соответствующие формирователи релаксационных колебаний 2 и 2', осуществляющие амплитудную модуляцию автогенераторов 1 и 1'. Связь автогенераторов осуществляется устройством связи 4, а выходной шумовой сигнал поступает в нагрузку 3.
Генератор-прототип работает следующим образом. При включении напряжения питания в формирователях 2 и 2' формируются релаксационные колебания, которые модулируют амплитуду рабочих частот автогенераторов 1 и 1'. Связь автогенераторов посредством устройства 4, приводит к стохастизации колебаний ансамбля автогенераторов как единой динамической системы. Хаотические колебания системы связанных автогенераторов, поступающие в нагрузку 3, являются шумовым сигналом с перестраиваемыми параметрами. Средняя частота спектра перестраивается в высокочастотную область в полосе порядка 40%, полоса генерируемых шумов регулируется в пределах 60%, при коэффициенте прямоугольности спектра ~0,8.
Недостатком генератора-прототипа является недостаточно большой диапазон перестройки параметров шумового сигнала.
Для устранения указанного недостатка в генераторе шума, содержащем последовательно соединенные формирователь релаксационного колебания и автогенератор, а также нагрузку, согласно полезной модели, автогенератор выполнен в виде генератора, управляемого напряжением (ГУН), вход которого соединен с выходом перестраиваемого формирователя постоянного напряжения, а формирователь релаксационного колебания, состоит из последовательно соединенных формирователя нормализованного шума, формирователя последовательности пилообразных импульсов и сумматора, выход которого является выходом формирователя релаксационного колебания, причем второй выход формирователя нормализованного шума соединен со вторым входом сумматора, выход автогенератора соединен с нагрузкой.
На фиг.2 представлена функциональная схема предлагаемого генератора шума, где обозначено:
1 - автогенератор на базе генератора, управляемого напряжением (ГУН);
1.1 - генератор, управляемый напряжением (ГУН);
1.2 - перестраиваемый формирователь постоянного напряжения;
2 - формирователь релаксационного колебания,
2.1 - формирователь нормализованного шума;
2.2 - формирователь последовательности пилообразных импульсов;
2.3 - сумматор;
3 - нагрузка.
Предлагаемый генератор шума содержит последовательно соединенные формирователь модулирующего релаксационного колебания 2, автогенератор на базе ГУН 1 и нагрузку 3. При этом формирователь модулирующего релаксационного колебания 2 состоит из последовательно соединенных формирователя нормализованного шума 2.1, формирователя последовательности пилообразных импульсов 2.2 и сумматора 2.3, выход которого является выходом формирователя модулирующего релаксационного колебания 2. Кроме того, второй выход формирователя нормализованного шума 2.1 соединен со вторым входом сумматора 2.3. Автогенератор 1 состоит из последовательно соединенных перестраиваемого формирователя постоянного напряжения 1.2 и ГУН 1.1. Выход ГУН 1.1 является выходом автогенератора 1.
0
УПР
Генератор шума работает следующим образом. При включении напряжения питания происходит формирование постоянного напряжения в блоке 1.2 и модулирующего релаксационного колебания в блоке 2, которые поступают на вход ГУН 1.1. Амплитуда постоянного напряжения устанавливает частоту гармонического колебания ω ГУН 1.1, являющуюся средней частотой спектра шумового сигнала. Амплитуда постоянного напряжения может быть изменена под воздействием U, подаваемого на вход блока 1.2. Полоса рабочих частот генератора шума определяется амплитудой модулирующего релаксационного колебания. Модулирующее релаксационное колебание формируется на выходе сумматора 2.3 и представляет собой аддитивную смесь нормализованного шума и промодулированной этим же шумом последовательности пилообразных импульсов. Импульсы в последовательности отличаются по длительности, а
значит и по крутизне «пилы» и «нормализуют» релаксационное колебание на входе ГУН 1.1. Средняя длительность пилообразных импульсов выбирается такой, что при определенных соотношениях со временем реакции ГУН 1.1 на возмущающее воздействие происходит расширение спектра шумовых колебаний. Под воздействием изменяемых амплитуд постоянного напряжения и релаксационных колебаний в нагрузке 3 формируется шумовой сигнал с заданными параметрами.
Испытания опытного образца заявляемого генератора шума показали высокую работоспособность в широком диапазоне температур, время перестройки параметров шумового сигнала (средней частоты, полосы рабочих частот, амплитуды) составило около 50 мксек, средняя частота спектра и полоса генерируемых шумов перестраивались в пределах двух октав при коэффициенте прямоугольности спектра ~0,9.