RU169212U1 - MULTI-CHANNEL RANDOM SIGNAL SIMULATOR - Google Patents
MULTI-CHANNEL RANDOM SIGNAL SIMULATOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU169212U1 RU169212U1 RU2016139025U RU2016139025U RU169212U1 RU 169212 U1 RU169212 U1 RU 169212U1 RU 2016139025 U RU2016139025 U RU 2016139025U RU 2016139025 U RU2016139025 U RU 2016139025U RU 169212 U1 RU169212 U1 RU 169212U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- correlation
- output
- cross
- adder
- simulator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06G—ANALOGUE COMPUTERS
- G06G7/00—Devices in which the computing operation is performed by varying electric or magnetic quantities
- G06G7/12—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers
- G06G7/19—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers for forming integrals of products, e.g. Fourier integrals, Laplace integrals, correlation integrals; for analysis or synthesis of functions using orthogonal functions
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06G—ANALOGUE COMPUTERS
- G06G7/00—Devices in which the computing operation is performed by varying electric or magnetic quantities
- G06G7/48—Analogue computers for specific processes, systems or devices, e.g. simulators
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06G—ANALOGUE COMPUTERS
- G06G7/00—Devices in which the computing operation is performed by varying electric or magnetic quantities
- G06G7/48—Analogue computers for specific processes, systems or devices, e.g. simulators
- G06G7/62—Analogue computers for specific processes, systems or devices, e.g. simulators for electric systems or apparatus
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B29/00—Generation of noise currents and voltages
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
Техническое решение относится к области аналоговых имитационных систем и предназначено для использования в имитационных комплексах различного назначения.Техническим результатом является расширение функциональных возможностей прототипа (Авт.св. СССР № 1224950, кл. Н0З В 29/00, 1986 г.) путем обеспечения возможности установки вида взаимокорреляционных функций между произвольной парой случайных сигналов.Технический результат достигается введением блока задания взаимокорреляционных функций (БЗВФ), состоящего из идентичных каналов, содержащих взаимозависимые источники широкополосного шума, регулируемые аттенюаторы, фильтры взаимокорреляций. Выходной сигнал каждого канала БЗВФ аддитивно подмешивается в соответствующую пару выходных сигналов имитатора. Поскольку все остальные аддитивные составляющие выходных сигналов имитатора взаимозависимы, то взаимокорреляционная функция любой пары выходных сигналов полностью определяется корреляционной функцией общего для них сигнала, а ее требуемый вид устанавливается путем выбора частотной характеристики фильтра взаимокорреляций соответствующего канала БЗВФ.The technical solution relates to the field of analog simulation systems and is intended for use in simulation complexes for various purposes. The technical result is to expand the functionality of the prototype (Autost. St. USSR No. 1224950, class Н0З В 29/00, 1986) by making it possible to install type of cross-correlation functions between an arbitrary pair of random signals. The technical result is achieved by introducing a block for setting cross-correlation functions (BZVF), consisting of identical channels containing interdependent sources of broadband noise, adjustable attenuators, cross-correlation filters. The output signal of each channel BZVF additively mixed into the corresponding pair of output signals of the simulator. Since all other additive components of the output signals of the simulator are interdependent, the cross-correlation function of any pair of output signals is completely determined by the correlation function of the signal common to them, and its required form is established by choosing the frequency response of the cross-correlation filter of the corresponding BZVF channel.
Description
Техническое решение относится к области аналоговых имитационных систем и может быть использовано при построении имитационных моделей систем, работающих в условиях возмущений, а также при моделировании, настройке и эксплуатации различных радиотехнических устройств и устройств автоматики.The technical solution relates to the field of analog simulation systems and can be used in the construction of simulation models of systems operating under disturbance conditions, as well as in the modeling, tuning and operation of various radio engineering and automation devices.
Известен многоканальный имитатор случайных сигналов, содержащий источники случайного сигнала, аттенюаторы и сумматоры [1].Known multi-channel simulator of random signals containing sources of a random signal, attenuators and adders [1].
Данное устройство не позволяет генерировать случайные сигналы с заданными величиной и видом взаимокорреляционных связей между любой парой сигналов [1].This device does not allow you to generate random signals with a given value and type of cross-correlation between any pair of signals [1].
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является многоканальный имитатор случайных сигналов, содержащий в каждом из N каналов источник шумового сигнала и последовательно соединенные сумматор, фильтр и регулируемый аттенюатор, а также дополнительные регулируемые аттенюаторы, причем в каждом канале выход источника шумового сигнала подключен к одному входу сумматора, а соответствующие дополнительно регулируемые аттенюаторы включены между выходом источника шумового сигнала каждого канала и соответствующим входом сумматора других каналов [2].The closest in technical essence to the proposed technical solution is a multi-channel simulator of random signals, containing in each of the N channels a noise signal source and series-connected adder, filter and adjustable attenuator, as well as additional adjustable attenuators, and in each channel the output of the noise signal source is connected to one input of the adder, and the corresponding additionally adjustable attenuators are included between the output of the noise source of each channel and the corresponding favoring the other input of the adder channel [2].
Недостатком прототипа являются узкие функциональные возможности, так как для любой пары генерируемых им случайных сигналов χi(t) и χj(t), величина статистической связи между ними может быть установлена лишь для одинаковых моментов времени t=τ, и для произвольных моментов времени t≠τ заданную величину взаимной корреляции между произвольной парой сигналов установить невозможно. Другими словами прототип не позволяет генерировать случайные сигналы с заданными взаимокорреляционными функциями при произвольных значениях их аргументов.The disadvantage of the prototype is the narrow functionality, since for any pair of random signals generated by it χ i (t) and χ j (t), the magnitude of the statistical relationship between them can be established only for the same time instants t = τ, and for arbitrary instants of time t зад τ it is impossible to establish the given value of cross-correlation between an arbitrary pair of signals. In other words, the prototype does not allow generating random signals with given cross-correlation functions for arbitrary values of their arguments.
Это существенно сужает область его прикладного применения, так как для повышения адекватности имитации большинства реальных случайных сигналов недостаточно смоделировать требуемые коэффициенты взаимной корреляции, но и необходимо добиться воспроизведения взаимосвязи этих сигналов на уровне взаимокорреляционных функций.This significantly narrows the scope of its application, since it is not enough to simulate the required cross-correlation coefficients to increase the adequacy of simulating most real random signals, but it is also necessary to reproduce the relationship of these signals at the level of cross-correlation functions.
Техническим результатом, получаемым в данном техническом решении, является обеспечение возможности установки вида взаимокорреляционной функции между произвольной парой случайных сигналов.The technical result obtained in this technical solution is the ability to set the type of cross-correlation function between an arbitrary pair of random signals.
Для достижения поставленной цели многоканальный имитатор случайных сигналов, содержащий в каждом из N каналов источник шумового сигнала, регулируемый аттенюатор, фильтр, сумматор, имеющий N входов, а также дополнительный регулируемый аттенюатор введен общий для всего устройства блок задания взаимокорреляционных функций, имеющий N(N-1)/2 выходов, причем в каждом из N каналов выход источника шумового сигнала через дополнительный регулируемый аттенюатор соединен с входом фильтра, выход которого подключен к первому входу сумматора, выход которого через регулируемый аттенюатор соединен с выходом данного канала имитатора, а каждый из оставшихся N-1 выходов сумматора соединен с одним из оставшихся N-1 входом сумматоров других каналов таким образом, что произвольный из входов любого сумматора соединен только с одним из N-1 входов любого другого сумматора, и всего в имитаторе образовано N(N-1)/2 соединений входов сумматоров, каждое из которых соединено с соответствующим выходом блока задания взаимокорреляционных функций.To achieve this goal, a multi-channel simulator of random signals, containing in each of the N channels a noise signal source, an adjustable attenuator, a filter, an adder having N inputs, as well as an additional adjustable attenuator, a unit for setting cross-correlation functions common to the entire device is introduced, having N (N- 1) / 2 outputs, and in each of the N channels the output of the noise signal source through an additional adjustable attenuator is connected to the input of the filter, the output of which is connected to the first input of the adder, the output of which Horn through an adjustable attenuator is connected to the output of this channel of the simulator, and each of the remaining N-1 outputs of the adder is connected to one of the remaining N-1 inputs of the adders of the other channels in such a way that inputs of any adder is connected to only one of the N-1 inputs of any other adder, and in total N (N-1) / 2 adder input connections are formed in the simulator, each of which is connected to the corresponding output of the unit for setting correlation functions.
Кроме того, блок задания взаимокорреляционных функций содержит N(N-1)/2 каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные источник шумового сигнала, регулируемый аттенюатор и фильтр взаимокорреляций, выход которого является соответствующим выходом блока задания взаимокорреляционных функций.In addition, the inter-correlation function assignment unit contains N (N-1) / 2 channels, each of which contains a noise signal source, an adjustable attenuator, and an inter-correlation filter, the output of which is the corresponding output of the inter-correlation function assignment unit.
Введение новых признаков и связей между ними, отличающих заявленное решение от прототипа, в своей совокупности дает новое свойство (возможность устанавливать вид взаимокорреляционной функции между произвольной парой случайных сигналов) на равное сумме свойств отличительных признаков и/или прототипа. Вид взаимокорреляционной функции между произвольной парой случайных сигналов xi(t) и xj(t), однозначно определяется видом взаимного спектра между этими сигналами, а последний с точностью до масштабного множителя может быть установлен путем выбора частотной характеристикой соответствующего фильтра взаимокорреляций, выход которого соединен с входами i-го и j-го каналов формирования этих сигналов.The introduction of new features and the relationships between them that distinguish the claimed solution from the prototype, together gives a new property (the ability to set the type of cross-correlation function between an arbitrary pair of random signals) equal to the sum of the properties of the distinctive features and / or prototype. The type of cross-correlation function between an arbitrary pair of random signals x i (t) and x j (t), it is uniquely determined by the type of mutual spectrum between these signals, and the latter, up to a scale factor, can be set by selecting the frequency response of the corresponding inter-correlation filter, the output of which is connected to the inputs of the i-th and j-th channels for the formation of these signals.
На фиг. 1 изображена блок схема имитатора; на фиг. 2 - схема блока задания корреляционных функций (для случая N=3).In FIG. 1 shows a block diagram of a simulator; in FIG. 2 is a block diagram of the task of correlation functions (for the case N = 3).
Многоканальный имитатор содержит N каналов, каждый из которых состоит из источников шумового сигнала 1, регулируемого аттенюатора 2, фильтра 3, сумматора 4, регулируемого аттенюатора 5.A multi-channel simulator contains N channels, each of which consists of a noise signal source 1, an adjustable attenuator 2, a filter 3, an adder 4, an adjustable attenuator 5.
Блок задания взаимокорреляционных функций 6 содержит N(N-1)/2 каналов, каждый из которых состоит из источника шумового сигнала 7, регулируемого аттенюатора 8, фильтра взаимокорреляций 9.The inter-correlation
Имитатор работает следующим образом.The simulator works as follows.
Широкополосные сигналы с независимых источников шумовых сигналов 1 через регулируемые аттенюаторы 2, с помощью которых устанавливается интенсивность сигналов, и фильтры 3, служащие для предварительной установки энергетического спектра моделируемых сигналов в характерных частотных диапазонах, поступают на первые входы сумматоров 4.Broadband signals from independent sources of noise signals 1 through adjustable attenuators 2, with which the signal intensity is set, and filters 3, which serve for pre-setting the energy spectrum of the modeled signals in characteristic frequency ranges, are fed to the first inputs of adders 4.
Одновременно в блоке задания взаимокорреляционных функций 6 в каждом из каналов широкополосные сигналы с независимых источников шумовых сигналов 7 через регулируемые аттенюаторы 8, позволяющие устанавливать их интенсивности, поступают на входы фильтров взаимокорреляции 9. Частотная характеристика каждого фильтра 9 подбирается такой, чтобы его выходной сигнал имел спектральную плотность мощности по форме, совпадающей с требуемым взаимным спектром Sij(ω) между соответствующей парой имитируемых сигналов xi(t)uxj(t) , поскольку имеется N(N-1)/12 всяких пар имитируемых сигналов, то блок 9 имеет N(N-1)/2 каналов.At the same time, in the block for setting the
Сигнал с выхода фильтра 9, имеющий спектральную плотность мощности Sij(ω) поступает на входы сумматоров i-го и j-го каналов. На выходе i-го канала имитатора образуется случайный сигнал, представляющий собой результат сложения N независимых сигналов. Аналогичную структуру имеет выходной сигнал j-го канала. Аддитивные составляющие выходных сигналов i-го и j-го каналов взаимонезависимы, за исключением общего для них сигнала со спектральной плотностью мощности Sij(ω). Поэтому взаимная спектральная функция произвольной пары выходных случайных сигналов xi(t)uxj(t) равна требуемой функции Sij(ω), установленной в блоке 9. Взаимокорреляционная функция любой пары сигналов однозначно определяется через взаимную спектральную функцию соотношением Винера-Хинчина [3, стр. 147].The signal from the output of the filter 9 having a power spectral density S ij (ω) is supplied to the inputs of the adders of the i-th and j-th channels. A random signal is generated at the output of the ith channel of the simulator, which is the result of adding N independent signals. The j-channel output signal has a similar structure. The additive components of the output signals of the i-th and j-th channels are interdependent, with the exception of a signal common to them with a power spectral density S ij (ω). Therefore, the mutual spectral function of an arbitrary pair of output random signals x i (t) ux j (t) is equal to the required function S ij (ω), which is set in block 9. The inter-correlation function of any pair of signals is uniquely determined through the mutual spectral function by the Wiener-Khinchin relation [3, p. 147].
Соотношение коэффициентов передач аттенюаторов 2 и 8 при фиксированных частотных характеристиках фильтров 3, 9 однозначно определяет величину нормированной корреляционной связи произвольной пары выходных сигналов имитаторов. Регулируемый аттенюатор 5 позволяет устанавливать заданные интенсивности выходных случайных сигналов без изменения их взаимокорреляционных связей.The ratio of the transmission coefficients of the attenuators 2 and 8 with the fixed frequency characteristics of the filters 3, 9 uniquely determines the value of the normalized correlation of an arbitrary pair of output signals of the simulators. Adjustable attenuator 5 allows you to set the specified intensity of the output random signals without changing their mutual correlation.
Таким образом, введение новых признаков позволяет генерировать случайные сигналы с требуемыми взаимокорреляционными функциями.Thus, the introduction of new features allows you to generate random signals with the required cross-correlation functions.
Технико-экономический эффект от использования технического решения определяется расширением класса моделируемых случайных сигналов и повышением точности статистического моделирования. The technical and economic effect of using a technical solution is determined by expanding the class of simulated random signals and increasing the accuracy of statistical modeling.
ЛитератураLiterature
1. Авторское свидетельство СССР № 760402, кл. H03B 29/00, 1974.1. USSR copyright certificate No. 760402, cl. H03B 29/00, 1974.
2. Авторское свидетельство СССР № 1224950, кл. H0ЗB 29/00, 1986 Бюл. № 14, (прототип).2. Copyright certificate of the USSR No. 1224950, cl. HO3B 29/00, 1986 Bull. No. 14, (prototype).
3. Горяйнов В.Т. и др. Статистическая радиотехника: Примеры и задачи. Под ред. В.И. Тихонова. М: Сов. радио, 1980.3. Goryainov V.T. et al. Statistical radio engineering: Examples and tasks. Ed. IN AND. Tikhonov. M: Owls radio, 1980.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016139025U RU169212U1 (en) | 2016-10-04 | 2016-10-04 | MULTI-CHANNEL RANDOM SIGNAL SIMULATOR |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016139025U RU169212U1 (en) | 2016-10-04 | 2016-10-04 | MULTI-CHANNEL RANDOM SIGNAL SIMULATOR |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU169212U1 true RU169212U1 (en) | 2017-03-09 |
Family
ID=58450226
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016139025U RU169212U1 (en) | 2016-10-04 | 2016-10-04 | MULTI-CHANNEL RANDOM SIGNAL SIMULATOR |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU169212U1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU760402A1 (en) * | 1974-03-04 | 1980-08-30 | Isaj A Tsalkin | Multichannel random signal simulator |
SU1224950A1 (en) * | 1984-10-02 | 1986-04-15 | Предприятие П/Я Г-4152 | Multichannel random signal simulator |
WO2000070742A1 (en) * | 1999-05-12 | 2000-11-23 | Parthus Technologies Plc | Method and apparatus for random noise generator |
RU2201649C2 (en) * | 2000-08-02 | 2003-03-27 | Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи | Random-signal generator |
WO2004086602A1 (en) * | 2003-03-26 | 2004-10-07 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Noise generator |
-
2016
- 2016-10-04 RU RU2016139025U patent/RU169212U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU760402A1 (en) * | 1974-03-04 | 1980-08-30 | Isaj A Tsalkin | Multichannel random signal simulator |
SU1224950A1 (en) * | 1984-10-02 | 1986-04-15 | Предприятие П/Я Г-4152 | Multichannel random signal simulator |
WO2000070742A1 (en) * | 1999-05-12 | 2000-11-23 | Parthus Technologies Plc | Method and apparatus for random noise generator |
RU2201649C2 (en) * | 2000-08-02 | 2003-03-27 | Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи | Random-signal generator |
WO2004086602A1 (en) * | 2003-03-26 | 2004-10-07 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Noise generator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bora et al. | On the relationship between Fourier and response spectra: Implications for the adjustment of empirical ground‐motion prediction equations (GMPEs) | |
US7860590B2 (en) | Artificial ambiance processing system | |
Wu et al. | BIM-based acoustic simulation Framework | |
Bai et al. | Late reverberation synthesis: From radiance transfer to feedback delay networks | |
RU169212U1 (en) | MULTI-CHANNEL RANDOM SIGNAL SIMULATOR | |
Solovyeva et al. | Using the NI ELVIS II complex for improvement of laboratory course in electrical engineering | |
Aragonès et al. | Ranking paths in statistical energy analysis models with non-deterministic loss factors | |
Gubsky et al. | The virtual laboratory “microwave instruments and devices” | |
Rafii et al. | Learning to Control a Reverberator Using Subjective Perceptual Descriptors. | |
Garnier et al. | A neural mass model with direct and indirect excitatory feedback loops: identification of bifurcations and temporal dynamics | |
Rajendran et al. | Controllability of nonlinear stochastic neutral fractional dynamical systems | |
Zhang | Application of BP neural network in acoustic wave measurement system | |
Adytia | Simulations of short-crested harbour waves with variational Boussinesq modelling | |
Hakkar et al. | Nonlinear fractional order neutral-type stochastic integro-differential system with Rosenblatt process-a controllability exploration | |
Lobão et al. | Genetic programming and automatic differentiation algorithms applied to the solution of ordinary and partial differential equations | |
Horev et al. | Design and research of characteristics of the analog acoustic noise generator | |
Smirnova et al. | Signal's simulation methodologies used in scientific and educational tasks of real-time information system's modelling | |
RU153587U1 (en) | Radar Signal Simulator | |
Smirnova et al. | Software system’s usage for multidimensional signal’s simulation as an engineering staff training tool | |
SU1224950A1 (en) | Multichannel random signal simulator | |
Natividad | Wideband Bessel Filter Delay in Miniturized Match Filters for Chaos | |
RU184643U1 (en) | Squelch model | |
Dietrich | Modeling measurement uncertainty in room acoustics | |
Khan et al. | Remotely controlled laboratory setup for Active Noise Control and acoustic experiments | |
Cerdá et al. | ON ABSORPTION AND SCATTERING COEFFICIENT EFFECTS IN MODELLISATION SOFTWARE. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20171005 |