專利名稱：白噪聲發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型專利涉及一種通信信道仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中用的白噪聲發(fā)生器。
背景技術(shù)：
通信系統(tǒng)的主要目的是傳輸信源信息，但由于信道中的噪聲影響，信息傳輸?shù)目煽啃允艿搅擞绊?。因而，?duì)傳輸系統(tǒng)研究主要的目標(biāo)是噪聲環(huán)境中設(shè)計(jì)相應(yīng)的傳輸信號(hào)，以達(dá)到可靠傳輸信息的目的。目前，在通信信道仿真的周期性m序列的譜特性具有白噪聲特性，在白噪聲模塊中利用這一性質(zhì)產(chǎn)生一高性能的噪聲源。但一般m序列由于狀態(tài)數(shù)有限，產(chǎn)生的信號(hào)隨機(jī)性不強(qiáng)，且分布一般不為高斯分布。采用白噪聲發(fā)生器，噪聲分布更接近理想噪聲，能滿足 “通信網(wǎng)絡(luò)工程”實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有通信信道仿真系統(tǒng)中，難以得到噪聲分布更接近理想噪聲的噪聲環(huán)境的問題，提出一種白噪聲發(fā)生器。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種白噪聲發(fā)生器，它包括FPGA、第一放大器、第一低通濾波器、第二放大器、帶通濾波器、第二低通濾波器和噪聲選擇器，所述的FPGA作為白噪聲發(fā)生器的信號(hào)輸入產(chǎn)生m 序列，F(xiàn)PGA的信號(hào)輸出端通過第一放大器和第一低通濾波器后連接至噪聲選擇器的一信號(hào)輸入端，第一低通濾波的信號(hào)輸出端分別與帶通濾波器、第二低通濾波器的信號(hào)輸入端相連，帶通濾波器和第二低通濾波器的信號(hào)輸出端分別與噪聲選擇器的相應(yīng)信號(hào)輸入端相連，噪聲選擇器的信號(hào)輸出端作為白噪聲發(fā)生器的輸出，輸出噪聲信號(hào)。本實(shí)用新型的第一低通濾波器為2MHz低通濾波器。本實(shí)用新型的第二低通濾波器為128 KHz低通濾波器。本實(shí)用新型的噪聲選擇器的信號(hào)輸出端與第三放大器的信號(hào)輸入端相連，第三放大器的信號(hào)輸出端作為白噪聲發(fā)生器的輸出，輸出噪聲信號(hào)。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型的m序噪聲特性與其周期長(zhǎng)度有關(guān)，周期越長(zhǎng)，越接近白噪聲譜。在 FPGA中選用了223-1的長(zhǎng)m序列。 并在m序列中加入了一定的擾動(dòng)技術(shù)，使其性能更好。本實(shí)用新型采用了高速率驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘(24MHz)，使產(chǎn)生的噪聲譜很寬，而系統(tǒng)中所使用的只載取其頻帶的一小部分。本實(shí)用新型噪聲分布更接近理想噪聲，能滿足“通信網(wǎng)絡(luò)工程”實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的要求。
圖1是本實(shí)用新型的原理框圖。[0015]圖2是加噪時(shí)K104的設(shè)置圖。圖3是無加噪時(shí)K104的設(shè)置圖。圖4是本實(shí)用新型的電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。如圖1所示，一種白噪聲發(fā)生器，它包括FPGA、第一放大器、第一低通濾波器、第二放大器、帶通濾波器、第二低通濾波器和噪聲選擇器，所述的FPGA作為白噪聲發(fā)生器的信號(hào)輸入產(chǎn)生m序列，F(xiàn)PGA的信號(hào)輸出端通過第一放大器和第一低通濾波器后連接至噪聲選擇器的一信號(hào)輸入端，第一低通濾波的信號(hào)輸出端分別與帶通濾波器、第二低通濾波器的信號(hào)輸入端相連，帶通濾波器和第二低通濾波器的信號(hào)輸出端分別與噪聲選擇器的相應(yīng)信號(hào)輸入端相連，噪聲選擇器的信號(hào)輸出端作為白噪聲發(fā)生器的輸出，輸出噪聲信號(hào)。信號(hào)流程如下由FPGA輸出的24MHz的m序列經(jīng)U103A、U10;3B緩沖后，經(jīng)由U104A 進(jìn)行隔離放大。U104B、U105A組成了 2MHz的標(biāo)準(zhǔn)四階Butterworth低通濾波器，這樣在 TP102上可測(cè)得其輸出波形。U105B起到輸出隔離作用。在后面的電路中，U105B的輸出可到達(dá)兩個(gè)電路模塊一是由U106A、U106B組成950KHz到1050KHz的帶通濾波器，另一個(gè)電路模塊是由U107A、U107B組成USKHz的低通濾波器。這樣，選擇天關(guān)K104的1、3、5、7腳分別對(duì)應(yīng)以下三種信號(hào)1、0到2MHz的噪聲信號(hào)；2、950KHZ到1050KHz帶狀噪聲信號(hào)；3、 OHz到U8KHz的基帶噪聲信號(hào)；4、地端。因而，在K104上可通過短路器可選擇不同的信號(hào)送入后繼電路。該模塊的電原理圖見圖4所示。在噪聲發(fā)生模塊中，測(cè)試點(diǎn)的安排如下1、TPlOl =FPGA輸出的原始m序列；2、TP102 經(jīng)2MHz低通濾波器之后的噪聲測(cè)試點(diǎn)；3、TP103 :950— 1050KHz帶通濾波器的輸入信號(hào)；4、ΤΡ104 :128ΚΗζ低通濾波器的輸入信號(hào)；5、TP105 :950— 1050ΚΗζ 限帶白噪聲信號(hào)；6、ΤΡ106 :128ΚΗζ 基帶噪聲信號(hào)；7、ΤΡ107 放大之后的噪聲信號(hào)(有三種類型噪聲)；在該模塊中，跳線器的安排如下UK102用于選擇測(cè)試信號(hào)或?qū)拵О自肼曅盘?hào)Κ102置于1-2 (短路器置于左端)，則在ΤΡ105產(chǎn)生一限帶白噪聲信號(hào)；Κ102置于2-3 (短路器置于右端)，可利用外部測(cè)試信號(hào)測(cè)量950— 1050ΚΗζ帶通濾波器的帶通特性；2、Κ103用于選擇測(cè)試信號(hào)或?qū)拵О自肼曅盘?hào)Κ103置于1-2端(短路器置于左端)，則在ΤΡ106產(chǎn)生一基帶白噪聲信號(hào)；Κ103置于2-3 (短路器置于右端)，可利用外部測(cè)試信號(hào)測(cè)量USKHz低通濾波器的帶通特性；3、Κ104用于選擇ΤΡ107輸出噪聲類型[0038]K104置于1-2，則產(chǎn)生2MHz的帶寬噪聲；K104置于3-4，則產(chǎn)生一 950_1050KHz的限帶白噪；K104置于5-6，則產(chǎn)生一 U8KHz基帶白噪；K104置于7-8，無信號(hào)輸出；K104在電路板上沒有明顯的腳標(biāo)記，其放置如下(其與PCB板的位置完全一致)， K104通常選擇3-4 (可對(duì)通道加入中頻噪聲)或7-8 (取消加噪聲模式)連接方式加噪時(shí) K104的設(shè)置見圖2所示無加噪時(shí)K104的設(shè)置見圖3所示在白噪聲模塊中，電位器WlOl 用來控制輸出噪聲的大小。本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種白噪聲發(fā)生器，其特征是它包括FPGA、第一放大器、第一低通濾波器、第二放大器、帶通濾波器、第二低通濾波器和噪聲選擇器，所述的FPGA作為白噪聲發(fā)生器的信號(hào)輸入產(chǎn)生m序列，F(xiàn)PGA的信號(hào)輸出端通過第一放大器和第一低通濾波器后連接至噪聲選擇器的一信號(hào)輸入端，第一低通濾波的信號(hào)輸出端分別與帶通濾波器、第二低通濾波器的信號(hào)輸入端相連，帶通濾波器和第二低通濾波器的信號(hào)輸出端分別與噪聲選擇器的相應(yīng)信號(hào)輸入端相連，噪聲選擇器的信號(hào)輸出端作為白噪聲發(fā)生器的輸出，輸出噪聲信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白噪聲發(fā)生器，其特征是所述的第一低通濾波器為2MHz低通濾波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白噪聲發(fā)生器，其特征是所述的第二低通濾波器為128KHz 低通濾波器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白噪聲發(fā)生器，其特征是所述的噪聲選擇器的信號(hào)輸出端與第三放大器的信號(hào)輸入端相連，第三放大器的信號(hào)輸出端作為白噪聲發(fā)生器的輸出，輸出噪聲信號(hào)。
專利摘要一種白噪聲發(fā)生器，它包括FPGA、第一放大器、第一低通濾波器、第二放大器、帶通濾波器、第二低通濾波器和噪聲選擇器，所述的FPGA作為白噪聲發(fā)生器的信號(hào)輸入產(chǎn)生m序列，F(xiàn)PGA的信號(hào)輸出端通過第一放大器和第一低通濾波器后連接至噪聲選擇器的一信號(hào)輸入端，第一低通濾波的信號(hào)輸出端分別與帶通濾波器、第二低通濾波器的信號(hào)輸入端相連，帶通濾波器和第二低通濾波器的信號(hào)輸出端分別與噪聲選擇器的相應(yīng)信號(hào)輸入端相連，噪聲選擇器的信號(hào)輸出端作為白噪聲發(fā)生器的輸出，輸出噪聲信號(hào)。本實(shí)用新型噪聲分布更接近理想噪聲，能滿足“通信網(wǎng)絡(luò)工程”實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的要求。
文檔編號(hào)H03B29/00GK201956973SQ20112011577
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者胡毓曉 申請(qǐng)人:江蘇南極星科技有限公司