Конспект лекции: Генераторы случайных сигналов

Случайный сигнал во многих случаях является лучшим приближением действительных воздействий, нежели детерминированный (синусоидальный или импульсный). Это определяет широкое использование генераторов случайных сигналов.

К основным характеристикам генератора случайных сигналов относятся:

• - номинальная спектральная плотность выходного сигнала S₀(ω);
• - номинальная корреляционная функция выходного сигнала R₀(τ);
• - ширина спектра Δf, определяется разностью крайних частот диапазона измерений, в котором отклонение спектральной плотности от заданной не превышает допустимого значения;
• - номинальный интегральный закон распределения мгновенных значений выходного сигнала F₀(x) или его числовые характеристики;
• - среднеквадратическое отклонение σ₀;
• - максимальное значение выходного напряжения U_m;
• - пиковый коэффициент U_m/σ₀.

Метрологические характеристики генераторов случайных сигналов:

К метрологическим характеристикам генераторов случайных сигналов относятся:

• - погрешность спектральной плоскости γ _s(ω), которая характеризует неравномерность спектральной характеристики: >γ _s(ω)=(S₀-S(ω))/S(ω), где S(ω) - действительное значение спектральной плотности.
• - погрешность интегрального закона распределения γ _F(x), вызванная отклонением от номинального закона: γ _F(x)=F₀(x)-F(x), где F(x) - действительное значение интегрального закона распределения.
• - шумовая температура T_ш=S₀/K, где K - постоянная Больцмана.
• - относительная шумовая температура t_ш=10lg(T_ш/T₀), где T₀=273K

Шумовая и относительная шумовая температуры используются для выражения спектральной плотности.

Обобщенная структурная схема генераторов случайных сигналов совпадает со структурной схемой измерительных генераторов.

Отличие от обычного измерительного генератора заключается в задающем генераторе, который вырабатывает шумовой сигнал с равномерной спектральной плотностью в заданном диапазоне частот.

В качестве вольтметра используется вольтметр действующих значений с большим временем усреднения, определяемым заданным диапазоном частот выходного сигнала и погрешностью измерения.

S_вых(ω)=|K(jω)|²S_вх(ω)

K(jω) - коэффициент передачи усилителя;

S_вх(ω) - спектральная плотность сигнала на входе усилителя;

S_вых(ω) - спектральная плотность сигнала на выходе усилителя.

Внимание! Каждый электронный конспект лекций является интеллектуальной собственностью своего автора и опубликован на сайте исключительно в ознакомительных целях.