СИСТЕМА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ШУМОВЫХ СИГНАЛОВ С ГЕНЕРАТОРОМ ШУМА

Изобретение относится к области электроники, в частности к средствам генерирования электрических сигналов и может быть использовано в системах защиты информации для создания маскирующего шума в различных системах, помещениях, сетях, каналах, кабелях и проводных линиях связи.
Известен «Генератор белого шума», в котором используется 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: Н 03 В 29/00; G 06 F 7/58 дата публ. 1998.10.10
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является «Шумовой генератор», содержащий активное сопротивление выполненное в виде по крайней мере одного резистора. Последовательно с ним включен по крайней мере один выпрямляющий диод, причем свободные выводы элементов соединены параллельно для работы на общую нагрузку с другими такими же цепями из резисторов и диодов и данное множество элементов выполнено в составе интегральной схемы. Заявка на изобретение №97121152 МКИ: Н 03 В 29/00 дата публ. 1999.11.20
Технический результат заключается в повышении стабильности и спектральной плотности шумовых сигналов, а также в повышении надежности за счет обеспечения оптимальных характеристик шумовых сигналов, создаваемых системой.
Достижение указанного результата обеспечивается за счет того, что система для формирования шумовых сигналов с генератором шума включает n-ое количество параллельных каналов последовательных цепей резисторов и активных элементов.,. Каждый канал содержит генератор шума, состоящий из последовательно соединенных между собой резистора, усилителя напряжения, частотного фильтра и усилителя мощности. Последний связан через регулятор уровня с трансформатором, выводы которого соединены в свою очередь с выводами для подключения нагрузки, при этом каждый канал включает фильтр питания, входы которого соединены с выводами для подключения напряжения питания, а выходы связаны с усилителем напряжения, частотным фильтром и усилителем мощности. Кроме того, в системе для формирования шумовых сигналов с генератором шума в отдельных каналах выходы генераторов шума могут быть объединены попарно и подсоединены к выводам для подключения нагрузки. Количество каналов зависит от характеристик шумовых сигналов, который необходимо получить с помощью системы, а также от количества подключаемых нагрузок.
Система для формирования шумовых сигналов с генератором шума поясняется чертежами:
фиг 1 - структурная схема система для формирования шумовых сигналов с генератором шума n-ым количеством каналом;
фиг.2 - структурная схема с объединенными попарно выходами генераторов шума в отдельных каналах.
Система для формирования шумовых сигналов с генератором шума содержит n-ое количество параллельных каналов последовательных цепей резисторов и активных элементов. Каждый канал содержит генератор шума,
H
состоящий из последовательно соединенных между собой резистора 1, усилителя напряжения 2, частотного фильтра 3 и усилителя мощности 4. Усилитель мощности 4 связан через регулятор уровня 5 с трансформатором 6, выходы которого соединены с выводами для подключения нагрузки R. При этом каждый канал включает фильтр питания 7, входы которого соединены с выводам для подключения напряжения питания 8, а выходы связаны с усилителем напряжения 2, частотным фильтром 3 и усилителем мощности 4.
Система для формирования шумовых сигналов с генератором шума работает следующим образом.
H
H1
Hn
Рассмотрим работу отдельного канала. В качестве источника шума используются тепловые шумы резистора 1. Шум, как полезный сигнал, усиливается до соответствующего уровня усилителем напряжения 2 и поступает на вход частотного фильтра 3, с помощью которого формируется требуемая спектральная характеристика шумового сигнала. При этом в качестве частотного фильтра могут выступать пассивные или активные фильтры низкой частоты, высокой частоты или полосовые фильтры первого или более высокого порядка. Полученный сигнал через усилитель мощности 4 и регулятор уровня 5 поступает на первичную обмотку трансформатора 6, служащего для согласования выходного сигнала генератора шума с нагрузкой R, в роли которой могут выступать акустические излучатели, электромагнитные антенны, проводные линии связи, каналы связи и т.д. Для повышения стабильности работы и обеспечения защиты от помех по питанию каждый канал системы снабжен фильтром питания 7. Для увеличения функциональности и достижения необходимого уровня шумовых сигналов, система может быть выполнена в виде n-канального устройства, имеющего n независимых выводов для подключения нагрузки R... R. При этом каждый канал может иметь свою характеристику шумового сигнала и предназначаться для работы со своей нагрузкой.
H
При необходимости увеличения надежности работы устройства и повышения спектральной плотности шумового сигнала любые из n каналов системы могут быть выполнены в виде независимых пар генераторов шума, соответствующие выходы которых объединены и подключены к выводам для подключения нагрузки R.
Предложенное техническое решение позволяет обеспечить задаваемый уровень шумовых помех любого диапазона, улучшить качественные характеристики генерируемых шумовых сигналов, увеличить ее функциональность и повысить надежность работы системы в целом.