專利名稱：數(shù)字高精度可變帶寬高斯白噪聲產(chǎn)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
數(shù)字高精度可變帶寬高斯白噪聲產(chǎn)生裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及數(shù)字信號處理領(lǐng)域中的數(shù)字高精度可變帶寬高斯白噪聲產(chǎn)生裝置，特別適用于測試通信系統(tǒng)或信號檢測系統(tǒng)的抗噪聲性能以及通信系統(tǒng)或信號檢測系統(tǒng)的頻率特性。
背景技術(shù)：
[0002]傳統(tǒng)的數(shù)字白噪聲產(chǎn)生裝置中采用量化隨機(jī)序列發(fā)生器的方法實現(xiàn)，其產(chǎn)生的白噪聲周期短、精度低并且統(tǒng)計特性與理論曲線存在較大偏差；另一方面，其帶寬和功率可變范圍受限，并且硬件成本高。在測試通信系統(tǒng)或信號檢測系統(tǒng)的抗噪聲性能以及通信系統(tǒng)或信號檢測系統(tǒng)的頻率特性時，對高斯白噪聲源的帶寬和精度要求非常高。若使用傳統(tǒng)的數(shù)字白噪聲產(chǎn)生裝置，為滿足測試中對高斯白噪聲源的帶寬和精度要求，必然會增加設(shè)備硬件成本。實用新型內(nèi)容[0003]本實用新型的目的在于避免上述背景技術(shù)中的不足之處而提供一種高精度可變帶寬高斯白噪聲產(chǎn)生裝置。本實用新型高精度可變帶寬高斯白噪聲產(chǎn)生裝置采用先進(jìn)的數(shù)字信號處理技術(shù)在占用硬件資源少的條件下產(chǎn)生并輸出帶寬可變、可控的高精度高斯白噪聲，高斯白噪聲的分布特性與理論特性具有良好的一致性；另外，本實用新型還使用特有的白噪聲功率檢測技術(shù)，從而獲得平穩(wěn)、準(zhǔn)確的高斯白噪聲功率輸出，并且本實用新型還具有結(jié)構(gòu)簡單、易于操作等特點。[0004]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的[0005]一種數(shù)字高精度可變帶寬高斯白噪聲產(chǎn)生裝置，包括噪聲參數(shù)產(chǎn)生器1、噪聲時鐘產(chǎn)生器2、D/A變換器4、可變增益放大器5、低通濾波器6、放大器7、A/D變換器8、數(shù)字鎖相環(huán)10和電源11，其特征在于還包括數(shù)字白噪聲發(fā)生器3和功率檢測器9 ；所述的噪聲參數(shù)產(chǎn)生器1的輸入端口 1外接輸入的噪聲參數(shù)，其輸入端口 2外接時鐘信號，其輸出端口 3與可變增益放大器5的輸入端口 2相連，其輸出端口 4與噪聲時鐘產(chǎn)生器2的輸入端口 1相連；數(shù)字白噪聲發(fā)生器3的輸入端口 1與噪聲時鐘產(chǎn)生器2的輸出端口 3相連，其輸出端口 2與D/A變換器4的輸入端口 1相連；可變增益放大器5的輸入端口 1與D/A變換器4的輸出端口 3相連，其輸出端口 3與低通濾波器6的輸入端口 1相連；放大器7的輸入端口 1 與低通濾波器6的輸出端口 2相連，其輸出端口 2輸出高精度高斯白噪聲；A/D變換器8的輸入端口 1與可變增益放大器5的輸出端口 3相連，其輸出端口 3與的功率檢測器9的輸入端口 1相連；功率檢測器9的輸出端口 3與噪聲參數(shù)產(chǎn)生器1的輸入端口 5相連；數(shù)字鎖相環(huán)10的輸入端口 1外接輸入的高穩(wěn)時鐘，其輸出端口 2與噪聲參數(shù)產(chǎn)生器1的輸入端口 6相連，其輸出端口 3與噪聲時鐘生器2的輸入端口 2相連，其輸出端口 4與D/A變換器4 的輸入端口 2相連，其輸出端口 5與A/D變換器8的輸入端口 2相連，其輸出端口 6與功率檢測器9的輸入端口 2相連；電源11的輸出端+V電壓端與各部件的電源端并接。[0006]在噪聲參數(shù)設(shè)置端，噪聲參數(shù)產(chǎn)生器1將外部輸入的噪聲參數(shù)和時鐘譯碼成信道設(shè)置參數(shù)，并根據(jù)信道參數(shù)與功率檢測器9輸出的白噪聲功率信息輸出控制信息，噪聲時鐘產(chǎn)生器2根據(jù)噪聲帶寬信號對輸入時鐘進(jìn)行時鐘處理，然后將時鐘送入數(shù)字白噪聲發(fā)生器3產(chǎn)生數(shù)字白噪聲，數(shù)字白噪聲經(jīng)D/A變換4后變成模擬信號，該信號經(jīng)過增益受噪聲參數(shù)產(chǎn)生器1發(fā)出的增益信息控制的可變增益放大器5放大后，經(jīng)低通濾波器6濾波和放大器7放大后輸出。A/D變換器4將可變增益放大器5的輸出模擬信號進(jìn)行采樣后轉(zhuǎn)換成采用數(shù)字信號，采樣數(shù)字信號送入功率檢測器9進(jìn)行功率檢測，功率檢測器9將功率檢測信息反饋送入噪聲參數(shù)產(chǎn)生器1指導(dǎo)噪聲參數(shù)的產(chǎn)生。其中，數(shù)字白噪聲發(fā)生器(3)包括第一至第三均勻分布隨機(jī)數(shù)發(fā)生器12-1至 12-3、查表地址映射器13、選擇信號產(chǎn)生器14、對數(shù)運(yùn)算器15、余弦運(yùn)算器16、高精度數(shù)字存儲器17、信號選擇器18和數(shù)字乘法器19 ；所述的第一至第三均勻分布隨機(jī)數(shù)發(fā)生器 12-1至12-3的各輸入端口 1分別與噪聲時鐘產(chǎn)生器2的輸出端口 3相連；第一均勻分布隨機(jī)數(shù)發(fā)生器12-1的輸出端口 2與查表地址映射器13的輸入端口 1相連；第二均勻分布隨機(jī)數(shù)發(fā)生器12-2的輸出端口 2分別與選擇信號產(chǎn)生器14的輸入端口 1、對數(shù)運(yùn)算器15 的輸入端口 1相連；第三均勻分布隨機(jī)數(shù)發(fā)生器12-3的輸出端口 2與余弦運(yùn)算器16的輸入端口 1相連；高精度數(shù)字存儲器17的輸入端口 1與查表地址映射器13的輸出端口 2相連；信號選擇器18的輸入端口 1與選擇信號產(chǎn)生器14的輸出端口 2相連，其輸入端口 2與對數(shù)運(yùn)算器15的輸出端口 2相連，其輸入端口 3與高精度數(shù)字存儲器17的輸出端口 2相連；數(shù)字乘法器19的輸入端口 1與余弦運(yùn)算器16的輸出端口 2相連，其輸入端口 2與信號選擇器18的輸出端口 4相連，其輸出端口 3與D/A變換器4的輸入端口 1相連；第一至第三均勻分布隨機(jī)數(shù)發(fā)生器12-1至12-3、查表地址映射器13、選擇信號產(chǎn)生器14、對數(shù)運(yùn)算器15、余弦運(yùn)算器16、高精度數(shù)字存儲器17、信號選擇器18和數(shù)字乘法器19的各輸入端5 腳與電源11輸出端+V電壓端相連，各輸入端6腳與地端相連。第一至第三均勻分布隨機(jī)數(shù)發(fā)生器12-1至12-3接收噪聲時鐘產(chǎn)生器2輸出的時鐘信號產(chǎn)生相互獨立的3路服從均勻分布的隨機(jī)數(shù)，查表地址映射器13接收第一均勻分布隨機(jī)數(shù)發(fā)生器12-1輸出信息得到映射地址并送至高精度數(shù)字存儲器17，高精度數(shù)字存儲器17根據(jù)映射地址讀出高精度信息送至信號選擇器18，第二均勻分布隨機(jī)數(shù)發(fā)生器12-2 輸出信息分別送入選擇信號產(chǎn)生器14和對數(shù)運(yùn)算器15，選擇信號產(chǎn)生器14產(chǎn)生選擇控制信號送至信號選擇器18，對數(shù)運(yùn)算器15產(chǎn)生對數(shù)信息也送至信號選擇器18，信號選擇器18 根據(jù)選擇信號產(chǎn)生器14送出的選擇控制信號從對數(shù)運(yùn)算器15輸出的對數(shù)信息和高精度數(shù)字存儲器17送出的高精度信息中選擇輸出信號，余弦運(yùn)算器16接收第三均勻分布隨機(jī)數(shù)發(fā)生器12-3送入的信號并進(jìn)行余弦運(yùn)算，其輸出與信號選擇器18的輸出信號一起送入數(shù)字乘法器19進(jìn)行乘法運(yùn)算，最后將數(shù)字乘法器19的輸出信號輸出至D/A變換器4。其中，功率檢測器9包括數(shù)字乘法器20、數(shù)字計數(shù)器21、數(shù)字加法器22和輸出控制器23，所述的數(shù)字乘法器20的輸入端口 1與A/D變換器8的輸出端口 3相連，其輸出端口 2與數(shù)字累加器22的輸入端口 1相連；數(shù)字計數(shù)器21的輸入端口 1與數(shù)字鎖相環(huán)10的輸出端口 4相連，其輸出端口 2與數(shù)字累加器22的輸入端口 2相連，其輸出端口 3分別與輸出控制器23的輸入端口 2相連；輸出控制器23的輸入端口 1與數(shù)字累加器22的輸出端口 3相連，其輸出端口 3與噪聲參數(shù)產(chǎn)生器1的輸入端口 5相連；數(shù)字乘法器20、數(shù)字計數(shù)器21、數(shù)字加法器22、輸出控制器23的各輸入端4腳與電源11輸出端+V電壓端相連，各輸入端5腳與地端相連。[0010]A/D變換器8的輸出的采樣信號送入信號數(shù)字乘法器20，信號數(shù)字乘法器20將輸入信號進(jìn)行數(shù)字平方相乘并將平方后的輸出信號輸入數(shù)字累加器22，數(shù)字累加器22對平方后的信號進(jìn)行積分處理并輸出至輸出控制器23，數(shù)字計數(shù)器21根據(jù)數(shù)字鎖相環(huán)10送入的時鐘信號產(chǎn)生輸出/清零控制信號送至輸出控制器23，輸出控制器23根據(jù)輸出/清零控制信號處理數(shù)字累加器22輸出的積分信號得到功率檢測結(jié)果，然后將功率檢測結(jié)果送入噪聲參數(shù)產(chǎn)生器1。[0011]本實用新型相比背景技術(shù)具有如下優(yōu)點[0012]1.本實用新型采用了數(shù)字白噪聲發(fā)生器3和功率檢測器9，采用先進(jìn)的數(shù)字信號處理技術(shù)在產(chǎn)生帶寬可變、可控的高精度高斯白噪聲；并使用特有的白噪聲功率檢測技術(shù)， 從而獲得平穩(wěn)、準(zhǔn)確的高斯白噪聲功率輸出，提高了該裝置的可靠性。[0013]2.本實用新型采用了數(shù)字白噪聲發(fā)生器3，首次在占用少量硬件資源的條件下實現(xiàn)了高精度、分布特性良好、帶寬可變的高斯白噪聲產(chǎn)生，提高了輸出白噪聲的質(zhì)量，改善了白噪聲發(fā)生裝置的分布特性。[0014]3.本實用新型電路部件采用大規(guī)?，F(xiàn)場可編程器件制作，因此可通過配置不同的程序靈活地實現(xiàn)對工作參數(shù)的修改，使設(shè)備的結(jié)構(gòu)大大簡化，成本顯著降低。


[0015]圖1是本實用新型的電原理方框圖。[0016]圖2是本實用新型數(shù)字白噪聲發(fā)生器3實施例的電原理圖。[0017]圖3是本實用新型功率檢測器9實施例的電原理圖。
具體實施方式
[0018]參照圖1至圖3，本實用新型由噪聲參數(shù)產(chǎn)生器1、噪聲時鐘產(chǎn)生器2、數(shù)字白噪聲發(fā)生器3、D/A變換器4、可變增益放大器5、低通濾波器6、放大器7、A/D變換器8、功率檢測器 9、數(shù)字鎖相環(huán)10、電源11組成。圖1是本實用新型的電原理方塊圖，實施例按圖1連接線路。其中噪聲參數(shù)產(chǎn)生器1的作用是將外部輸入的噪聲參數(shù)和時鐘譯碼成信道設(shè)置參數(shù)， 并根據(jù)信道參數(shù)與功率檢測器9輸出的白噪聲功率信息輸出控制信息到噪聲時鐘產(chǎn)生器2 和可變增益放大器5，噪聲時鐘產(chǎn)生器2將噪聲參數(shù)產(chǎn)生器1產(chǎn)生的帶寬參數(shù)進(jìn)行時鐘處理，其輸出的噪聲時鐘送入數(shù)字白噪聲發(fā)生器3產(chǎn)生高精度高斯白噪聲，經(jīng)過D/A變換器4 之后變成模擬信號，該模擬信號經(jīng)過增益受噪聲參數(shù)產(chǎn)生器1發(fā)出的增益信息控制的可變增益放大器5放大，可變增益放大器5的輸出信號經(jīng)低通濾波器6濾波、放大器7放大后輸出；A/D變換器4將可變增益放大器5的輸出模擬信號進(jìn)行采樣后轉(zhuǎn)換成采用數(shù)字信號，采樣數(shù)字信號送入功率檢測器9進(jìn)行功率檢測，功率檢測器9將功率檢測信息反饋送入噪聲參數(shù)產(chǎn)生器1指導(dǎo)噪聲參數(shù)的產(chǎn)生。實施例噪聲參數(shù)產(chǎn)生器1、噪聲時鐘產(chǎn)生器2、數(shù)字白噪聲發(fā)生器3、功率檢測器9采用美國Altera公司生產(chǎn)Cyclone II系列FPGA芯片制作。D/A 變換器4采用美國AD公司的AD9763芯片制作?？勺冊鲆娣糯笃?采用AD公司的AD8367 芯片制作。低通濾波器6采用北京長峰公司的LPF-50MHZ芯片制作。放大器7采用美國MINI公司的ERA-3sm芯片制作。A/D變換器8采用美國AD公司的AD9600芯片制作。[0019]本實用新型數(shù)字白噪聲發(fā)生器3的作用是接收噪聲時鐘產(chǎn)生器2的時鐘信號，產(chǎn)生高精度、統(tǒng)計特性優(yōu)良的數(shù)字高斯白噪聲，送入D/A變換器4進(jìn)行D/A變換，從而產(chǎn)生一路高斯白噪聲信號。它由第一至第三均勻分布隨機(jī)數(shù)發(fā)生器12-1至12-3、查表地址映射器13、選擇信號產(chǎn)生器14、對數(shù)運(yùn)算器15、余弦運(yùn)算器16、高精度數(shù)字存儲器17、信號選擇器18和數(shù)字乘法器19組成，圖2是本實用新型數(shù)字高斯白噪聲發(fā)生器的電原理圖，實施例按圖2連接線路。其中第一至第三均勻分布隨機(jī)數(shù)發(fā)生器12-1至12-3根據(jù)噪聲時鐘信號產(chǎn)生相互獨立的3路服從均勻分布的隨機(jī)數(shù)，查表地址映射器13由第一均勻分布隨機(jī)數(shù)發(fā)生器12-1輸出信息得到映射地址，高精度數(shù)字存儲器17根據(jù)映射地址讀出高精度信息，第二均勻分布隨機(jī)數(shù)發(fā)生器12-2輸出信息分別送入選擇信號產(chǎn)生器14和對數(shù)運(yùn)算器15，信號選擇器18根據(jù)選擇信號產(chǎn)生器14送出的選擇控制信號從對數(shù)運(yùn)算器15說輸出的對數(shù)信息和高精度數(shù)字存儲器17送出的高精度信息中選擇輸出信號，余弦運(yùn)算器16將第三均勻分布隨機(jī)數(shù)發(fā)生器12-3送入的信號進(jìn)行余弦運(yùn)算，其輸出與信號選擇器18的輸出信號一起送入數(shù)字乘法器19進(jìn)行乘法運(yùn)算，最后將數(shù)字乘法器19的輸出信號輸出至D/A變換器4。實施例第一至第三均勻分布隨機(jī)數(shù)發(fā)生器12-1至12-3、查表地址映射器13、選擇信號產(chǎn)生器14、對數(shù)運(yùn)算器15、余弦運(yùn)算器16、高精度數(shù)字存儲器17、信號選擇器18和數(shù)字乘法器19均采用美國Altera公司生產(chǎn)Cyclone II系列FPGA芯片制作。[0020]本實用新型功率檢測器9的作用是將A/D變換之后的信號進(jìn)行功率檢測并將功率檢測值送入噪聲參數(shù)產(chǎn)生器1。它由數(shù)字乘法器20、數(shù)字計數(shù)器21、數(shù)字加法器22、輸出控制器23組成。圖3是本實用新型功率檢測器9的電原理圖，實施例按圖3連接線路。其中數(shù)字乘法器20將A/D變換器8輸出的采樣信號進(jìn)行數(shù)字平方相乘，將平方后的輸出信號輸入至數(shù)字累加器22，數(shù)字累加器22完成信號積分處理并將輸出信號輸出至輸出控制器23， 數(shù)字計數(shù)器21根據(jù)數(shù)字鎖相環(huán)10送入的時鐘信號產(chǎn)生輸出/清零控制信號，輸出控制器 23根據(jù)輸出/清零控制信號對數(shù)字累加器22輸出的積分信號進(jìn)行處理得到功率檢測結(jié)果， 并將功率檢測結(jié)果送入噪聲參數(shù)產(chǎn)生器1。實施數(shù)字乘法器20、數(shù)字計數(shù)器21、數(shù)字加法器 22、輸出控制器23均采用美國Altera公司生產(chǎn)CycloneII系列FPGA芯片制作。[0021]本實用新型數(shù)字鎖相環(huán)10作用是通過其輸入端口 1接收輸入的高穩(wěn)時鐘信號，經(jīng)其鎖相處理后輸出所需的穩(wěn)定時鐘，其輸出端口 2給噪聲參數(shù)產(chǎn)生器1提供高穩(wěn)時鐘源，其輸出端口 3給噪聲時鐘生器2提供高穩(wěn)時鐘源，其輸出端口 4給D/A變換器4提供高穩(wěn)時鐘源，其輸出端口 5給A/D變換器8提供高穩(wěn)時鐘源，其輸出端口 6給功率檢測器9提供一個高穩(wěn)時鐘源。[0022]本實用新型電源11提供整個數(shù)字高精度可變帶寬高斯白噪聲產(chǎn)生裝置的直流工作電壓，實施例采用市售通用集成穩(wěn)壓直流電源模塊制作，其輸出+V電壓為+3. 3V、供電電流為IA。[0023]本實用新型簡要工作原理如下[0024]在噪聲參數(shù)設(shè)置端，噪聲參數(shù)產(chǎn)生器1將外部輸入的噪聲參數(shù)和時鐘譯碼成信道設(shè)置參數(shù)，并根據(jù)信道參數(shù)與功率檢測器9輸出的白噪聲功率信息輸出控制信息，噪聲帶寬信號送入噪聲時鐘產(chǎn)生器2后對進(jìn)行時鐘處理，然后將時鐘送入數(shù)字白噪聲發(fā)生器3產(chǎn)生數(shù)字白噪聲，并經(jīng)D/A變換4變成模擬信號，然后該信號經(jīng)過增益受噪聲參數(shù)產(chǎn)生器1發(fā)出的增益信息控制的可變增益放大器5放大后，變增益放大器5的輸出信號經(jīng)過低通濾波器6濾波、放大器7放大后輸出。A/D變換器4將可變增益放大器5的輸出模擬信號進(jìn)行采樣后轉(zhuǎn)換成采用數(shù)字信號，采樣數(shù)字信號送入功率檢測器9進(jìn)行功率檢測，功率檢測器9將功率檢測信息反饋送入噪聲參數(shù)產(chǎn)生器1指導(dǎo)噪聲參數(shù)的產(chǎn)生。[0025]本實用新型安裝結(jié)構(gòu)如下[0026]本實用新型安裝結(jié)構(gòu)如下把圖1、圖2、圖3中所有電路器件安裝在1塊尺寸大小長χ寬為HOXlOOmm的印制板上，然后把印制板安裝在1個長X寬X高為 150X120X30mm的屏蔽盒插件中，屏蔽盒插件安裝在數(shù)字高精度可變帶寬高斯白噪聲產(chǎn)生裝置的機(jī)箱內(nèi)，屏蔽盒插件前面板安裝網(wǎng)絡(luò)端口兩芯電纜插座及發(fā)射信號出端口電纜插座，后面板上安裝外部時鐘輸入端插座和電源輸入端插座，組裝成本實用新型。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字高精度可變帶寬高斯白噪聲產(chǎn)生裝置，包括噪聲參數(shù)產(chǎn)生器(1)、噪聲時鐘產(chǎn)生器(2)、D/A變換器G)、可變增益放大器(5)、低通濾波器(6)、放大器(7)、A/D變換器(8)、數(shù)字鎖相環(huán)(10)和電源(11)，其特征在于還包括數(shù)字白噪聲發(fā)生器C3)和功率檢測器(9)；所述的噪聲參數(shù)產(chǎn)生器(1)的輸入端口 1外接輸入的噪聲參數(shù)，其輸入端口 2外接時鐘信號，其輸出端口 3與可變增益放大器(5)的輸入端口 2相連，其輸出端口 4與噪聲時鐘產(chǎn)生器O)的輸入端口 1相連；數(shù)字白噪聲發(fā)生器(3)的輸入端口 1與噪聲時鐘產(chǎn)生器⑵的輸出端口 3相連，其輸出端口 2與D/A變換器(4)的輸入端口 1相連；可變增益放大器(5)的輸入端口 1與D/A變換器(4)的輸出端口 3相連，其輸出端口 3與低通濾波器 (6)的輸入端口 1相連；放大器(7)的輸入端口 1與低通濾波器(6)的輸出端口 2相連，其輸出端口 2輸出高精度高斯白噪聲；A/D變換器(8)的輸入端口 1與可變增益放大器(5) 的輸出端口 3相連，其輸出端口 3與的功率檢測器(9)的輸入端口 1相連；功率檢測器(9) 的輸出端口 3與噪聲參數(shù)產(chǎn)生器(1)的輸入端口 5相連；數(shù)字鎖相環(huán)(10)的輸入端口 1外接輸入的高穩(wěn)時鐘，其輸出端口 2與噪聲參數(shù)產(chǎn)生器(1)的輸入端口 6相連，其輸出端口 3 與噪聲時鐘生器O)的輸入端口 2相連，其輸出端口 4與D/A變換器的輸入端口 2相連，其輸出端口 5與A/D變換器⑶的輸入端口 2相連，其輸出端口 6與功率檢測器(9)的輸入端口 2相連；噪聲參數(shù)設(shè)置端，噪聲參數(shù)產(chǎn)生器(1)將外部輸入的噪聲參數(shù)和時鐘譯碼成信道設(shè)置參數(shù)，并根據(jù)信道參數(shù)與功率檢測器(9)輸出的白噪聲功率信息輸出控制信息，噪聲時鐘產(chǎn)生器( 根據(jù)噪聲帶寬信號對輸入時鐘進(jìn)行時鐘處理，然后將時鐘送入數(shù)字白噪聲發(fā)生器(3)產(chǎn)生數(shù)字白噪聲，數(shù)字白噪聲經(jīng)D/A變換(4)后變成模擬信號，該信號經(jīng)過增益受噪聲參數(shù)產(chǎn)生器⑴發(fā)出的增益信息控制的可變增益放大器(5)放大后，經(jīng)低通濾波器(6) 濾波和放大器(7)放大后輸出；A/D變換器(4)將可變增益放大器(5)的輸出模擬信號進(jìn)行采樣后轉(zhuǎn)換成采用數(shù)字信號，采樣數(shù)字信號送入功率檢測器(9)進(jìn)行功率檢測，功率檢測器(9)將功率檢測信息反饋送入噪聲參數(shù)產(chǎn)生器(1)指導(dǎo)噪聲參數(shù)的產(chǎn)生。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字高精度可變帶寬高斯白噪聲產(chǎn)生裝置，其特征在于數(shù)字白噪聲發(fā)生器C3)包括第一至第三均勻分布隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(12-1至12-3)、查表地址映射器(13)、選擇信號產(chǎn)生器(14)、對數(shù)運(yùn)算器(15)、余弦運(yùn)算器(16)、高精度數(shù)字存儲器(17)、信號選擇器(18)和數(shù)字乘法器(19)；所述的第一至第三均勻分布隨機(jī)數(shù)發(fā)生器 (12-1至12-3)的各輸入端口 1分別與噪聲時鐘產(chǎn)生器O)的輸出端口 3相連；第一均勻分布隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(12-1)的輸出端口 2與查表地址映射器(1 的輸入端口 1相連；第二均勻分布隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(12- 的輸出端口 2分別與選擇信號產(chǎn)生器(14)的輸入端口 1、對數(shù)運(yùn)算器(1 的輸入端口 1相連；第三均勻分布隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(12- 的輸出端口 2與余弦運(yùn)算器(16)的輸入端口 1相連；高精度數(shù)字存儲器(17)的輸入端口 1與查表地址映射器(13)的輸出端口 2相連；信號選擇器(18)的輸入端口 1與選擇信號產(chǎn)生器(14)的輸出端口 2相連，其輸入端口 2與對數(shù)運(yùn)算器(1 的輸出端口 2相連，其輸入端口 3與高精度數(shù)字存儲器(17)的輸出端口 2相連；數(shù)字乘法器(19)的輸入端口 1與余弦運(yùn)算器(16)的輸出端口 2相連，其輸入端口 2與信號選擇器(18)的輸出端口 4相連，其輸出端口 3與D/ A變換器⑷的輸入端口 1相連；第一至第三均勻分布隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(12-1至12- 接收噪聲時鐘產(chǎn)生器( 輸出的時鐘信號產(chǎn)生相互獨立的3路服從均勻分布的隨機(jī)數(shù)，查表地址映射器(13)接收第一均勻分布隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(12-1)輸出信息得到映射地址并送至高精度數(shù)字存儲器(17)，高精度數(shù)字存儲器(17)根據(jù)映射地址讀出高精度信息送至信號選擇器(18)，第二均勻分布隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(12-2)輸出信息分別送入選擇信號產(chǎn)生器(14)和對數(shù)運(yùn)算器(15)，選擇信號產(chǎn)生器(14)產(chǎn)生選擇控制信號送至信號選擇器(18)，對數(shù)運(yùn)算器(15)產(chǎn)生對數(shù)信息也送至信號選擇器(18)，信號選擇器(18)根據(jù)選擇信號產(chǎn)生器(14)送出的選擇控制信號從對數(shù)運(yùn)算器(15)輸出的對數(shù)信息和高精度數(shù)字存儲器(17)送出的高精度信息中選擇輸出信號， 余弦運(yùn)算器(16)接收第三均勻分布隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(12-3)送入的信號并進(jìn)行余弦運(yùn)算，其輸出與信號選擇器(18)的輸出信號一起送入數(shù)字乘法器(19)進(jìn)行乘法運(yùn)算，最后將數(shù)字乘法器(19)的輸出信號輸出至D/A變換器(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字高精度可變帶寬高斯白噪聲產(chǎn)生裝置，其特征在于 功率檢測器(9)包括數(shù)字乘法器(20)、數(shù)字計數(shù)器(21)、數(shù)字加法器(22)和輸出控制器 (23)，所述的數(shù)字乘法器(20)的輸入端口 1與A/D變換器(8)的輸出端口 3相連，其輸出端口 2與數(shù)字累加器(22)的輸入端口 1相連；數(shù)字計數(shù)器(21)的輸入端口 1與數(shù)字鎖相環(huán)(10)的輸出端口 4相連，其輸出端口 2與數(shù)字累加器(22)的輸入端口 2相連，其輸出端口 3分別與輸出控制器(23)的輸入端口 2相連；輸出控制器(23)的輸入端口 1與數(shù)字累加器(22)的輸出端口 3相連，其輸出端口 3與噪聲參數(shù)產(chǎn)生器(1)的輸入端口 5相連；A/D變換器(8)的輸出的采樣信號送入信號數(shù)字乘法器(20)，信號數(shù)字乘法器(20) 將輸入信號進(jìn)行數(shù)字平方相乘并將平方后的輸出信號輸入數(shù)字累加器(22)，數(shù)字累加器(22)對平方后的信號進(jìn)行積分處理并輸出至輸出控制器(23)，數(shù)字計數(shù)器(21)根據(jù)數(shù)字鎖相環(huán)(10)送入的時鐘信號產(chǎn)生輸出/清零控制信號送至輸出控制器(23)，輸出控制器(23)根據(jù)輸出/清零控制信號處理數(shù)字累加器(22)輸出的積分信號得到功率檢測結(jié)果，然后將功率檢測結(jié)果送入噪聲參數(shù)產(chǎn)生器(1)。
專利摘要本實用新型公開了一種數(shù)字高精度可變帶寬高斯白噪聲產(chǎn)生裝置，它涉及數(shù)字信號處理領(lǐng)域中輸出噪聲功率可變、輸出噪聲帶寬可變、噪聲精度高的高斯白噪聲產(chǎn)生裝置。它由噪聲參數(shù)產(chǎn)生器、噪聲時鐘產(chǎn)生器、數(shù)字白噪聲發(fā)生器、可變增益放大器、功率檢測器、D/A變換器、A/D轉(zhuǎn)換器、低通濾波器、放大器等部件組成。它采用先進(jìn)的數(shù)字信號處理技術(shù)產(chǎn)生輸出帶寬可變、可控的高精度高斯白噪聲。同時本實用新型還采用特有的白噪聲功率檢測技術(shù)，從而獲得平穩(wěn)、準(zhǔn)確的高斯白噪聲功率輸出。本白噪聲產(chǎn)生裝置輸出精度高、輸出帶寬和功率均可控，特別適用于測試通信系統(tǒng)或信號檢測系統(tǒng)的抗噪聲性能以及通信系統(tǒng)或信號檢測系統(tǒng)的頻率特性。
文檔編號H03B29/00GK202261168SQ20112036613
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者沈斌松 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所