RU2201649C2 - Random-signal generator - Google Patents

Random-signal generator Download PDF

Info

Publication number
RU2201649C2
RU2201649C2 RU2000120728/09A RU2000120728A RU2201649C2 RU 2201649 C2 RU2201649 C2 RU 2201649C2 RU 2000120728/09 A RU2000120728/09 A RU 2000120728/09A RU 2000120728 A RU2000120728 A RU 2000120728A RU 2201649 C2 RU2201649 C2 RU 2201649C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
generator
frequency
adder
Prior art date
Application number
RU2000120728/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000120728A (en
Inventor
В.И. Николаев
Г.Б. Волобуев
В.И. Ледовских
Original Assignee
Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи filed Critical Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи
Priority to RU2000120728/09A priority Critical patent/RU2201649C2/en
Publication of RU2000120728A publication Critical patent/RU2000120728A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2201649C2 publication Critical patent/RU2201649C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Transmitters (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering and radio communications. SUBSTANCE: random-signal generator that may be used as noise generator in specified frequency band has carrier frequency oscillator, two frequency multipliers, clock signal shaper, two phase keyers, matching unit, 2K harmonic oscillators, (2K + 1) attenuators, and adder. EFFECT: uniform spectrum obtained in desired frequency band with provision for correcting spectral envelope. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники и радиосвязи и может быть использовано для создания генераторов шума или помех в заданном диапазоне частот. The invention relates to the field of radio engineering and radio communications and can be used to create noise or interference generators in a given frequency range.

Известно устройство, генерирующее шум, содержащее генератор псевдослучайной последовательности, состоящий из триггеров и сумматора, формирователь, регулятор тактовых импульсов, генератор несущей частоты, умножитель частоты, фазовый манипулятор и согласующее устройство (а.с. СССР 352362, Н 03 В 29/00, 17.08.70 г). A device for generating noise, containing a pseudo-random sequence generator consisting of triggers and an adder, a shaper, a clock regulator, a carrier frequency generator, a frequency multiplier, a phase manipulator and a matching device (AS USSR 352362, N 03 V 29/00, 08/17/70 g).

Однако такое устройство имеет большую потребляемую мощность, а также неравномерный и неограниченный спектр шума. However, such a device has a large power consumption, as well as an uneven and unlimited noise spectrum.

Наиболее близким к заявляемому устройству является генератор случайных сигналов (а.с. СССР 1501247, Н 03 В 29/00, 11.05.87 г.), взятый за прототип. Closest to the claimed device is a random signal generator (a.s. of the USSR 1501247, N 03 B 29/00, 05/11/08, taken as a prototype.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства-прототипа, где введены следующие обозначения:
1 - генератор несущей частоты;
2 - первый умножитель частоты;
3 - формирователь тактовых импульсов (ФИ);
4 - генератор псевдослучайной последовательности (ПСП);
5 - первый фазовый манипулятор;
6 - согласующий блок;
7 - второй умножитель частоты;
8 - второй фазовый манипулятор.Figure 1 shows the functional diagram of the prototype device, which introduced the following notation:
1 - carrier frequency generator;
2 - the first frequency multiplier;
3 - the generator of clock pulses (FI);
4 - pseudo-random sequence generator (PSP);
5 - the first phase manipulator;
6 - matching block;
7 - the second frequency multiplier;
8 - the second phase manipulator.

Устройство-прототип имеет следующие функциональные связи: последовательно соединенные генератор несущей частоты 1, первый умножитель частоты 2 и формирователь тактовых импульсов 3, выход которого соединен с первым входом генератора псевдослучайной последовательности (ПСП) 4, второй вход которого соединен с выходом второго фазового манипулятора 8, первый вход которого соединен с выходом второго умножителя частоты 7, вход которого соединен со вторым выходом первого умножителя частоты 2, а второй вход второго фазового манипулятора 8 соединен с выходом генератора псевдослучайной последовательности 4 и с первым входом первого фазового манипулятора 5, второй вход которого соединен со вторым выходом генератора несущей частоты 1, а выход первого фазового манипулятора 5 соединен со входом согласующего устройства 6, выход которого является собственно выходом устройства. The prototype device has the following functional relationships: serially connected carrier frequency generator 1, a first frequency multiplier 2 and a pulse shaper 3, the output of which is connected to the first input of the pseudo-random sequence generator (PSP) 4, the second input of which is connected to the output of the second phase manipulator 8, the first input of which is connected to the output of the second frequency multiplier 7, the input of which is connected to the second output of the first frequency multiplier 2, and the second input of the second phase manipulator 8 is connected n with the output of the pseudo-random sequence generator 4 and with the first input of the first phase manipulator 5, the second input of which is connected to the second output of the carrier frequency generator 1, and the output of the first phase manipulator 5 is connected to the input of the matching device 6, the output of which is the actual output of the device.

В генераторе псевдослучайной последовательности (ПСП) 4 объединены элемент задержки, фазовращатель, сумматор, амплитудный детектор, пороговый элемент и триггер. A pseudo-random sequence generator (PSS) 4 combines a delay element, a phase shifter, an adder, an amplitude detector, a threshold element, and a trigger.

Однако данное устройство - прототип имеет на выходе неравномерный и неограниченный по полосе спектр шума и не позволяет осуществить коррекцию огибающей спектра. However, this prototype device has an uneven and unlimited bandwidth noise spectrum at the output and does not allow correction of the envelope of the spectrum.

Для устранения указанных недостатков в генератор случайных сигналов, содержащий последовательно соединенные генератор несущей частоты, первый умножитель частоты и формирователь тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом генератора псевдослучайной последовательности, второй вход которого соединен с выходом второго фазового манипулятора, первый вход которого соединен с выходом второго умножителя частоты, а второй вход - с выходом второго умножителя частоты, а второй вход второго фазового манипулятора соединен с выходом генератора псевдослучайной последовательности и первым входом первого фазового манипулятора, выход которого соединен со входом согласующего блока, выход которого является выходом устройства, введены 2К генераторов гармонических колебаний, (2К+1) аттенюаторов и сумматор, выход которого подключен к сигнальному входу первого фазового манипулятора. Причем вход одного из (2К+1) аттенюаторов подключен к второму выходу генератора несущей частоты, а выход - к одному из входов сумматора, каждый из остальных 2К аттенюаторов включен между одним из 2К генераторов гармонических колебаний и соответствующим входом сумматора, а вход второго умножителя частоты соединен с выходом первого умножителя частоты. To eliminate these shortcomings, a random signal generator containing a carrier frequency generator, a first frequency multiplier and a clock generator, whose output is connected to the first input of the pseudo-random sequence generator, the second input of which is connected to the output of the second phase manipulator, the first input of which is connected to the output the second frequency multiplier, and the second input with the output of the second frequency multiplier, and the second input of the second phase manipulator is connected to the output ohm generator pseudorandom sequence and the first input of the first phase manipulator, whose output is connected to the input of the matching unit, the output of which is the output of the device introduced 2K generators harmonic oscillations (2K + 1) attenuators, and an adder whose output is connected to the signal input of the first phase manipulator. Moreover, the input of one of the (2K + 1) attenuators is connected to the second output of the carrier frequency generator, and the output is to one of the adder inputs, each of the other 2K attenuators is connected between one of the 2K harmonic oscillators and the corresponding adder input, and the input of the second frequency multiplier connected to the output of the first frequency multiplier.

На фиг. 2 приведена функциональная схема предлагаемого устройства, где введены следующие обозначения:
1 - генератор несущей частоты (ГНЧ),
2 - первый умножитель частоты,
3 - формирователь тактовых импульсов (ФТИ),
4 - генератор псевдослучайной последовательности (ГПСП),
5 - первый фазовый манипулятор (ФМ),
6 - согласующий блок (СБ),
7 - второй умножитель частоты,
8 - второй фазовый манипулятор (ФМ),
91 - 92К - генераторы гармонических колебаний с порядковыми номерами 1-2К,
101-102К+1 - аттенюаторы с порядковыми номерами 1-(2К+1),
11 - сумматор.In FIG. 2 shows a functional diagram of the proposed device, where the following notation is introduced:
1 - carrier frequency generator (LFO),
2 - the first frequency multiplier,
3 - shaper of clock pulses (FTI),
4 - pseudo-random sequence generator (GPSP),
5 - the first phase manipulator (FM),
6 - matching unit (SB),
7 - the second frequency multiplier,
8 - the second phase manipulator (FM),
9 1 - 9 2K - harmonic oscillators with serial numbers 1-2K,
10 1 -10 2K + 1 - attenuators with serial numbers 1- (2K + 1),
11 - adder.

Функциональные связи предлагаемого устройства состоят из последовательно соединенных генератора несущей частоты 1, первого умножителя частоты 2 и формирователя тактовых импульсов 3, выход которого соединен с первым входом генератора псевдослучайной последовательности 4, второй вход которого соединен с выходом второго фазового манипулятора 8, первый вход которого соединен с выходом второго умножителя частоты 7, а второй вход второго фазового манипулятора 8 соединен с выходом генератора псевдослучайной последовательности 4 и первым входом первого фазового манипулятора 5, выход которого является выходом устройства; 2К генераторов гармонических колебаний 9, (2К+1) аттенюаторов 10 и сумматора 11, выход которого подключен к сигнальному входу первого фазового манипулятора 5, причем вход одного из (2К+1) аттенюаторов 10 подключен к второму выходу генератора несущей частоты 1, а выход - к одному из входов сумматора 11, каждый из остальных 2К аттенюаторов включен между одним из 2К генераторов гармонических колебаний 9 и соответствующим входом сумматора 11, а вход второго умножителя частоты 7 соединен с выходом первого умножителя частоты 2. The functional connections of the proposed device consist of series-connected carrier frequency generator 1, a first frequency multiplier 2 and a pulse shaper 3, the output of which is connected to the first input of the pseudo-random sequence generator 4, the second input of which is connected to the output of the second phase manipulator 8, the first input of which is connected to the output of the second frequency multiplier 7, and the second input of the second phase manipulator 8 is connected to the output of the pseudo-random sequence generator 4 and the first input ohm of the first phase manipulator 5, the output of which is the output of the device; 2K harmonic oscillation generators 9, (2K + 1) attenuators 10 and an adder 11, the output of which is connected to the signal input of the first phase manipulator 5, and the input of one of the (2K + 1) attenuators 10 is connected to the second output of the carrier frequency generator 1, and the output - to one of the inputs of the adder 11, each of the remaining 2K attenuators is connected between one of the 2K harmonic oscillators 9 and the corresponding input of the adder 11, and the input of the second frequency multiplier 7 is connected to the output of the first frequency multiplier 2.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. The proposed device operates as follows.

Частота f0 ГНЧ 1 умножается в первом умножителе частот 2 в определенное число раз и используется в формирователе тактовых импульсов 3 для формирования тактовых импульсов, необходимых для работы генератора псевдослучайной последовательности 4, а во втором умножителе частот 7 - для получения сигнала с еще большей частотой, который, пройдя через второй фазовый манипулятор 8, запускает ГПСП 4, построенный на основе аналоговой линии задержки, который может генерировать ПСП (ПСП - псевдослучайная последовательность) с длительностью дискрета (одного элемента ПСП) Т в широком диапазоне от долей нс до нескольких мс. Полученная ПСП используется в первом фазовом манипуляторе 5 для фазовой манипуляции сигнала, полученного суммированием сигнала с несущей частотой f0 и 2К сигналов (К=1,2...), полвоина из которых имеет частоты меньше частоты f0 на величину n•((M+1)(2MT)-n/2MT(2K+1). а вторая половина - больше на ту же величину, где n - номер генератора (n=1,2...К), М - число элементов в периоде ПСП.The frequency f 0 of the LFO 1 is multiplied in the first frequency multiplier 2 a certain number of times and is used in the pulse shaper 3 to generate the clock pulses necessary for the operation of the pseudo-random sequence generator 4, and in the second frequency multiplier 7 to obtain a signal with an even higher frequency, which, having passed through the second phase manipulator 8, launches GPSSP 4, built on the basis of an analog delay line, which can generate SRP (SRP - pseudo-random sequence) with a sampling duration (one of CAP member) T in a wide range from fractions of ns to several ms. The obtained SRP is used in the first phase manipulator 5 for phase manipulation of a signal obtained by summing a signal with a carrier frequency f 0 and 2K signals (K = 1.2 ...), half of which has frequencies less than frequency f 0 by n • (( M + 1) (2MT) -n / 2MT (2K + 1). And the second half is larger by the same amount, where n is the number of the generator (n = 1.2 ... K), M is the number of elements in the period PSP.

В результате этого спектральные составляющие всех сигналов не перекрываются по частоте, ширина амплитудного спектра на уровне 0,7 получается примерно равной (К+1)/f0 Т, а его неравномерность в этой полосе не превышает 2 ДВ. Увеличивая К, Т и М, можно достичь больших прямоугольностей спектра и его равномерности.As a result of this, the spectral components of all signals do not overlap in frequency, the width of the amplitude spectrum at the level of 0.7 is approximately equal to (K + 1) / f 0 T, and its non-uniformity in this band does not exceed 2 DW. By increasing K, T, and M, it is possible to achieve large rectangles of the spectrum and its uniformity.

Управляемые аттенюаторы 101-103 позволяют скорректировать огибающую спектра на выходе нагрузки (например, полосового усилителя), подключаемой к выходу согласующего устройства 6.Controlled attenuators 10 1 -10 3 allow you to adjust the envelope of the spectrum at the output of the load (for example, a strip amplifier) connected to the output of the matching device 6.

Следует также отметить, что в устройстве-прототипе амплитудный спектр сигнала на выходе дискретный и имеет огибающую типа sin c (f) (см. Г.И. Тузов. Статистическая теория приема сложных сигналов. М.: Сов. радио, 1977, с. 64-65, рис.2.7), то есть имеет большую неравномерность и неограничен по частоте. It should also be noted that in the prototype device, the amplitude spectrum of the output signal is discrete and has an envelope of the type sin c (f) (see G.I. Tuzov. Statistical Theory of Receiving Complex Signals. M: Sov. Radio, 1977, p. 64-65, Fig. 2.7), that is, it has great unevenness and is unlimited in frequency.

Принцип получения почти прямоугольного спектра в предложенном устройстве основан на теореме отсчетов в частотной области (см. И.С. Гоноровский. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Сов. радио, 1977, с.78). Как и временную функцию, спектр можно представить в виде суммы функций sin c (f) (рядом Котельникова), отстоящих между собой на определенный интервал по частоте. Каждая из таких функций может быть получена путем фазовой манипуляции сигнала соответствующей частоты по псевдослучайному закону. Изменяя длительность дискрета ПСП, число используемых частот и М, можно теоретически получить прямоугольный спектр в любой заданной полосе частот. The principle of obtaining an almost rectangular spectrum in the proposed device is based on a sampling theorem in the frequency domain (see IS Gonorovsky. Radio engineering circuits and signals. M: Sov. Radio, 1977, p. 78). Like the time function, the spectrum can be represented as the sum of the functions sin c (f) (near Kotelnikov), separated by a certain interval in frequency. Each of these functions can be obtained by phase manipulation of the signal of the corresponding frequency according to the pseudo-random law. By changing the DSP sampling duration, the number of frequencies used, and M, it is theoretically possible to obtain a rectangular spectrum in any given frequency band.

На фиг. 3 для примера показан спектр суммы трех сигналов с разными частотами, манипулированной ПСП с малым значением периода М=15 (по оси абсцисс отложена относительная частота f(f0). Как видно на фиг.3, даже при К=1 можно получить спектр с почти прямоугольной огибающей и малой неравномерностью.In FIG. Figure 3 shows, for example, the spectrum of the sum of three signals with different frequencies, manipulated by SRP with a small value of the period M = 15 (the relative frequency f (f 0 ) is plotted along the abscissa. As can be seen in figure 3, even at K = 1 it is possible to obtain a spectrum with almost rectangular envelope and small unevenness.

Таким образом, применение предложенного устройства позволяет получить равномерный спектр в заданной полосе частот и осуществить коррекцию огибающей спектра. Thus, the application of the proposed device allows to obtain a uniform spectrum in a given frequency band and to correct the envelope of the spectrum.

Claims (1)

Генератор случайных сигналов, содержащий последовательно соединенные генератор несущей частоты, первый умножитель частоты и формирователь тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом генератора псевдослучайной последовательности, второй вход которого соединен с выходом второго фазового манипулятора, первый вход которого соединен с выходом второго умножителя частоты, а второй вход соединен с выходом генератора псевдослучайной последовательности и первым входом первого фазового манипулятора, выход которого соединен с входом согласующего блока, выход которого является выходом устройства, отличающийся тем, что в него введены 2К генераторов гармонических колебаний, 2К+1 аттенюаторов и сумматор, выход которого подключен к сигнальному входу первого фазового манипулятора, причем вход одного из 2К+1 аттенюаторов подключен к второму выходу генератора несущей частоты, а выход - к одному из входов сумматора, каждый из остальных 2К аттенюаторов включен между одним из 2К генераторов гармонических колебаний и соответствующим входом сумматора, а вход второго умножителя частоты соединен с выходом первого умножителя частоты. A random signal generator comprising serially connected a carrier frequency generator, a first frequency multiplier and a clock generator, the output of which is connected to the first input of the pseudo-random sequence generator, the second input of which is connected to the output of the second phase manipulator, the first input of which is connected to the output of the second frequency multiplier, and the second input is connected to the output of the pseudo-random sequence generator and the first input of the first phase manipulator, the output of which is connected with the input of the matching unit, the output of which is the output of the device, characterized in that 2K harmonic oscillation generators, 2K + 1 attenuators and an adder are inserted into it, the output of which is connected to the signal input of the first phase manipulator, the input of one of 2K + 1 attenuators connected to the second output of the carrier frequency generator, and the output is to one of the inputs of the adder, each of the other 2K attenuators is connected between one of the 2K harmonic oscillators and the corresponding input of the adder, and the input of the second multiply the frequency divider is connected to the output of the first frequency multiplier.
RU2000120728/09A 2000-08-02 2000-08-02 Random-signal generator RU2201649C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000120728/09A RU2201649C2 (en) 2000-08-02 2000-08-02 Random-signal generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000120728/09A RU2201649C2 (en) 2000-08-02 2000-08-02 Random-signal generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000120728A RU2000120728A (en) 2002-07-27
RU2201649C2 true RU2201649C2 (en) 2003-03-27

Family

ID=20238788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000120728/09A RU2201649C2 (en) 2000-08-02 2000-08-02 Random-signal generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2201649C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2546579C2 (en) * 2013-04-11 2015-04-10 Открытое Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" Method of generating correlated random signals
RU2546580C2 (en) * 2013-04-11 2015-04-10 Открытое Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" Correlated random signal generator
RU169212U1 (en) * 2016-10-04 2017-03-09 Федеральное государственное бюджетное учреждение "4 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации MULTI-CHANNEL RANDOM SIGNAL SIMULATOR

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2546579C2 (en) * 2013-04-11 2015-04-10 Открытое Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" Method of generating correlated random signals
RU2546580C2 (en) * 2013-04-11 2015-04-10 Открытое Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" Correlated random signal generator
RU169212U1 (en) * 2016-10-04 2017-03-09 Федеральное государственное бюджетное учреждение "4 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации MULTI-CHANNEL RANDOM SIGNAL SIMULATOR

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4100498A (en) Discrete chirp frequency synthesizer
US7143125B2 (en) Method and apparatus for noise shaping in direct digital synthesis circuits
US4578649A (en) Random voltage source with substantially uniform distribution
RU2201649C2 (en) Random-signal generator
US20060071719A1 (en) Phase-locked loop
RU2656840C1 (en) Broadband signal generator
RU2168260C1 (en) Random signal generator
US3617925A (en) Simulator for atmospheric radio noise
RU2194356C2 (en) Random signal generator
US2402385A (en) Frequency multiplier
Gonzalez et al. Digital signal generation for LFM-LPI radars
RU2298281C1 (en) Device and method for generation of chaotic signal
RU2307451C1 (en) Device and method for generation of chaotic signal with constant amplitude
RU106392U1 (en) UNIFIED CURRENT SIMPLER OF SIMPLE AND COMPLEX RADIO PULSES WITH THE COMBINED PHASE MODULATION METHOD
RU2809550C1 (en) Digital variable frequency synthesis
RU2248102C1 (en) Method for autocorrelation receiving of noise-like signals
SU1083331A1 (en) Generator of narrow-band pseudogaussian noise signal
RU2000120728A (en) RANDOM ALARM GENERATOR
RU187912U1 (en) Interference signal transmitter for GSM communication systems
Lukin et al. Software defined noise radar with low sampling rate
RU2342780C1 (en) Generator of broadband frequency-modulated signal
RU2259632C1 (en) Method of the frequency band division of a transmitted signal and device for its realization
SU1453623A1 (en) Sound amplifying apparatus
RU2255413C1 (en) Multichannel frequency spectrum synthesizer
SU783734A1 (en) Radiometer

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040803