[其他]多路不相關(guān)偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87100338
• 申請(qǐng)日: 1987-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN87100338A
• 公開（公告）日: 1988-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝中
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空學(xué)院
• 主分類號(hào): G06F1/02
• 分類號(hào): G06F1/02
• 代理公司: 南京航空學(xué)院專利事務(wù)所
• 代理人: 謝振龍,王金根

本發(fā)明的多路不相關(guān)偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器，屬電子測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。

目前國(guó)內(nèi)外用來與相關(guān)儀配套來估算系統(tǒng)脈沖響應(yīng)函數(shù)的發(fā)生器，均為單通道偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器。如天津電子儀器廠1975年根據(jù)英國(guó)Solartron公司的產(chǎn)品仿造的XT????21型偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器和1985年生產(chǎn)的TD1660型偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器，以及1982年第二期《測(cè)控技術(shù)》刊登的《用單片機(jī)產(chǎn)生偽隨機(jī)信號(hào)》，已在江蘇省寶應(yīng)縣應(yīng)振動(dòng)儀器廠投入試生產(chǎn)，名稱定為《WS-1型偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器》。這種儀器由于采用了微電腦控制，比XT21型和TD1660型偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器更為先進(jìn)。它具有工作可靠，功能強(qiáng)、功耗低、體積小、重量輕，便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，但仍為單通道偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器。這些發(fā)生器，雖在系統(tǒng)識(shí)別，結(jié)構(gòu)振動(dòng)模態(tài)分析，疲勞壽命試驗(yàn)等隨機(jī)信號(hào)的仿真和在大氣紊流、涌流等隨機(jī)信號(hào)仿真以及在溫度、壓力、流量等隨機(jī)變化模型的仿真等技術(shù)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。但難以用于多變量系統(tǒng)識(shí)別和多點(diǎn)激振的模態(tài)分析中，也難以在被測(cè)系統(tǒng)工作情況無大變化的時(shí)間里，在同一瞬時(shí)收集到建模所需要的全部數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的任務(wù)在于在《WS-1型偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器》的基礎(chǔ)上，制造出一種，除滿足單通道偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器所有功能之外，還要能用于多變量系統(tǒng)識(shí)別和多點(diǎn)激振模型分析以及線測(cè)試時(shí)，在系統(tǒng)工況無大變化的時(shí)間里，能在同一瞬時(shí)，收集到建模所需要的全部數(shù)據(jù)的多路不相關(guān)偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器。

本發(fā)明主要由一片單片微計(jì)算機(jī)，一片地址鎖存器，一片程序貯存器，兩片靜態(tài)RAM，三片數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（即D/A轉(zhuǎn)換器），以及晶振電路，分頻器，移位寄存器和放大電路所組成。單片微計(jì)算機(jī)通過地址鎖存器與程序貯存器相連，再外接靜態(tài)RAM和D/A轉(zhuǎn)換器。為了將D/A轉(zhuǎn)換器輸出的0～5V變?yōu)椤?V，以A＃，B＃和C＃命名的各D/A轉(zhuǎn)換器輸出均接兩級(jí)放大電路，進(jìn)行雙極電平轉(zhuǎn)換。當(dāng)信號(hào)發(fā)生器僅作單通道輸出時(shí)，用A＃通道，當(dāng)作雙通道輸出時(shí)，用A＃和B＃通道，當(dāng)作三通道輸出時(shí)，三路不相關(guān)偽隨機(jī)信號(hào)可同時(shí)從A＃、B＃和C＃通道輸出。

本系統(tǒng)利用微電腦和各種控制開關(guān)的軟、硬結(jié)合，實(shí)現(xiàn)序列信號(hào)輸出種類和移位寄存器級(jí)數(shù)選擇，以達(dá)到精確控制鐘頻頻帶內(nèi)的譜線出度。根據(jù)需要，本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)了七種序列信號(hào)輸出和七種移位寄存器級(jí)數(shù)的選擇，即：

1）同步輸出三路不相關(guān)二電平M序列，寄存器級(jí)數(shù)4～11;

2）同步輸出二路不相關(guān)二電平M序列，寄存器級(jí)數(shù)4～11;

3）單路A＃通道輸出二電平M序列，寄存器級(jí)數(shù)15，17，20，23，25，31;

4）單路A＃通道輸出三電平M序列，寄存器級(jí)數(shù)2～8;

5）單路A＃通道輸出五電平M序列，寄存器級(jí)數(shù)2～4;

6）單路A＃通道輸出二項(xiàng)分布3、5、9和17電平三種序列;

7）單路A＃通道輸出均勻分布256電平序列。

本發(fā)明除適用于控制系統(tǒng)識(shí)別，結(jié)構(gòu)振動(dòng)模態(tài)分析，疲勞壽命試驗(yàn)等技術(shù)領(lǐng)域和作為激勵(lì)源，用于大氣紊流、涌浪等隨機(jī)信號(hào)的仿真，溫度，壓力，流量等隨機(jī)變化模型的仿真之外，更適用于多變量系統(tǒng)識(shí)別和多點(diǎn)激振的模態(tài)分析中使用，在整個(gè)被測(cè)系統(tǒng)工作情況無大變化時(shí)間里，能在同一瞬時(shí)收集到建模所需要的全部數(shù)據(jù)。下面舉例說明：設(shè)有一個(gè)二點(diǎn)輸入M點(diǎn)輸出的系統(tǒng)，顯然該系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)H（f）是M行2列的矩陣：

Y（f）＝H（f）·X（f）

式中X（f）和Y（f）分別為輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的富里哀變換，對(duì)上式作如下變換得：

H（f）＝Y(jié)（f）X^τ（f）〔X（f）X^τ（f）〕^-1

式中τ表示將輸入頻譜作共軛轉(zhuǎn)置。該式也可寫成下式：

式中G_yx為m×2階互諧矩陣，G_xx為2×2階輸入信號(hào)互譜矩陣。

H（i,l)= (G_vx(i,l)G_xx(2,2)-G_vx(i,2)G_xx(2,1))/(DET［G_xx］)

H(i,2)= (G_vx(i,2)G_xx(l,l)-G_vx(i,l)G_xx(l,2))/(DET[G_xx])

（式中i＝1，2，3，…，m）