Генераторы шума (обзор)
https://doi.org/10.32603/1993-8985-2023-26-4-6-32
Аннотация
Введение. В настоящее время генераторы шума (генераторы шумовых сигналов) имеют широкий спектр применения. Например, их используют в качестве источников флуктуационных помех при исследовании предельной чувствительности радиоприемных и усилительных устройств, в качестве имитаторов сигнала многоканальной аппаратуры связи, для измерения нелинейных искажений и частотных характеристик радиоустройств с помощью анализаторов спектра.
Цель работы. Обзор мировых достижений в области разработки генераторов шума и их применений.
Материалы и методы. Отбор материала для анализа и обобщения проводился по доступным публикациям в общеизвестных технических журналах, в интернет-магазинах и на сайтах компаний-производителей генераторов шума за последние 60 лет.
Результаты. В статье представлены различные генераторы шума и их характеристики, которые в настоящее время присутствуют на рынке радиоаппаратуры. Проведен анализ основных технических характеристик этих генераторов, а также указаны примеры их практического применения.
Заключение. Генераторы шумовых сигналов имеют широкое применение в научных исследованиях, а производят их в основном зарубежные компании. Отечественные производители на сегодняшний день представлены на этом рынке слабо, а обзорная литература практически отсутствует, несмотря на большие перспективы применения. Многие российские производители начинают вести активные разработки в области создания генераторов шумовых сигналов, что позволит в дальнейшем избежать зависимости от импортной продукции.
Ключевые слова
генераторы шума,
шумовой сигнал,
спектральная плотность мощности шума,
диапазон рабочих частот,
коэффициент шума
При поддержке: грант РНФ № 21-79-10396
Об авторах
С. А. Винокуров
ООО "Радиокомп"; Национальный исследовательский университет "МЭИ"; Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН
Россия
Россия
Винокуров Сергей Андреевич – аспирант кафедры формирования и обработки радиосигналов НИУ "МЭИ"; инженер-разработчик ООО "Радиокомп", инженер ИРЭ им. В. А. Котельникова РАН
ул. Красноказарменная, д. 14, Москва, 111250 (НИУ "МЭИ")
Автор трех научных публикаций. Сфера научных интересов – радиофизика и электроника; устройства формирования и обработки радиосигналов.
В. Н. Кочемасов
ООО "Радиокомп"
Россия
Россия
Кочемасов Виктор Неофидович – кандидат технических наук (1976), генеральный директор
пр. Волгоградский, д. 42, Москва, 109316
Автор более 150 научных работ, включая 4 монографии и более 40 авторских свидетельств на изобретения. Сфера научных интересов – радиотехника; устройства формирования и обработки радиосигналов, фильтры СВЧ; синтезаторы частот и сигналов
А. Р. Сафин
ООО "Радиокомп"; Национальный исследовательский университет "МЭИ"; Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН
Россия
Россия
Сафин Ансар Ризаевич – кандидат технических наук (2014), доцент, заведующий кафедрой формирования и обработки радиосигналов НИУ "МЭИ", старший научный сотрудник ИРЭ им. В. А. Котельникова РАН, начальник отдела в ООО "Радиокомп".
ул. Красноказарменная, д. 14, Москва, 111250 (НИУ "МЭИ")
Автор более 50 научных работ. Сфера научных интересов – радиофизика и электроника; физика магнитных явлений; спинтроника.
Список литературы
1. Тетерич Н. М. Генераторы шума. М.: Госэнергоиздат, 1961. 128 с.
2. Бендат Дж. Основы теории случайных шумов и ее применения. М.: Наука, 1965. 464 с.
3. Мун Ф. Хаотические колебания: вводный курс для научных работников и инженеров. М.: Мир, 1990. 312 с.
4. Черепанов В. П., Коневских В. М., Львов В. Н.Газоразрядные источники шумов. М.: Сов. радио,1968. 54 с.
5. Фабер О. Генераторы шума на стабилитронах. М.: Радио, 1969. 101 с.
6. ФЭУ-22. URL: https://zapadpribor.com/feu-22/ (дата обращения 26.09.2022)
7. Урбанович П. В. Генератор шума с подстройкой диапазонов // Докл. ТУСУРа. 2008. № 2 (18). Ч. 1. С. 9–11.
8. Мясин Е. А., Котов В. Д. Широкополосные диодные генераторы шума миллиметрового диапазона волн // Радиотехника. 2005. № 3. С. 46–50.
9. Design and implementation of an X-band white Gaussian noise generator / R. A. Gholam, M. Norooz, K. Masoud, M. S. Hamid Mir // Proc. of 2008 Canadian Conf. on Electrical and Computer Engineering. Niagara Falls, ON, Canada, 04–07 May 2008. P. 4.
10. Перов Б. Г. Анализ математических моделей каналов связи с белым гауссовым шумом // Молодой ученый. 2013. № 6 (53). С. 114–116.
11. Аудиовыход как скрытый канал утечки данных: технологии создания и методы защиты / М. М. Фучко, А. В. Широких, А. А. Захаров, Е. С. Несговоров, Е. А. Оленников // Вестн. УрФО. Безопасность в информационной сфере. 2016. № 3 (21). С. 4–9.
12. NC100/200/300/400 datasheet. URL: https://noisecom.com/Portals/0/Datasheets/nc100200300400web.pdf (дата обращения 14.09.2023)
13. NW100/200/300/400 datasheet. URL: https://noisewave.com/diodes (дата обращения 15.11.2022)
14. NC500/500SM datasheet. URL: https://noisecom.com/Portals/0/Datasheets/NC500REV3_datasheet_WEB.pdf (дата обращения 15.11.2022)
15. NC2000/4000 datasheet. URL: https://noisecom.com/Portals/0/Datasheets/NC2_4000_Datasheet_WEB.pdf (дата обращения 15.11.2022)
16. NW-D datasheet. URL: https://noisewave.com/nw-d.html (дата обращения 15.11.2022)
17. NC3400 datasheet. URL: https://noisecom.com/Portals/0/Datasheets/NC3400_Datasheet_719.pdf (дата обращения 17.11.2022)
18. NX1500 datasheet. URL: https://www.everythingrf.com/products/noise-sources/atm-inc/608-249-nx1501r/ (дата обращения 19.11.2022)
19. CI600/700/800/900 datasheet. URL: https://www.chipfind.ru/datasheet/mwireless/ci600n.htm (дата обращения 23.11.2022)
20. 1660Х datasheet. URL: https://arrivatek.com/wp-content/uploads/2022/08/Specifikaciya-Seriya-1660H.pdf (дата обращения 14.09.2023)
21. NW-CS datasheet. URL: https://www.everythingrf.com/products/noise-sources/noisewave/608-177-nw2g-15-cs/ (дата обращения 25.11.2022)
22. R&S®FS-SNS datasheet. URL: https://scdn.rohdeschwarz.com/ur/pws/dl_downloads/pdm/cl_brochures_and_datasheets/product_brochure/5216_2718_11/FS-SNS_bro_de_5216_2718_11_v0400.pdf (дата обращения 09.06.2023)
23. 346X datasheet. URL: https://www.everythingrf.com/products/noise-sources/agilent-technologies/608-23-364c (дата обращения 09.06.2023)
24. STZ-08-01 datasheet. URL: https://www.everythingrf.com/products/noise-sources/sage-millimeter-inc/608-278-stz-08-01 (дата обращения 09.06.2023)
25. NMA-2400 datasheet. URL: https://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/296895/MICRONETICS/NMA-2410.html/ (дата обращения 25.11.2022)
26. NC5000A datasheet. URL: https://noisecom.com/Portals/0/Datasheets/NC5000A_Datasheet.pdf (дата обращения 17.11.2022)
27. B3NG16 datasheet. URL: https://docs.yandex.ru/docs/view?tm=1694679056&tld=ru&lang=en&name=E2v.pdf&text=series%20B3NG16%20from%20Teledyne%20e2v&url=http%3A%2F%2Fwww.advante.ru%2Fcomponents%2FE2v.pdf&lr=213&mime=pdf&l10n=ru&sign=28e25e8e436a93a9dde8d6875f3ac1e0&keyno=0&nosw=1&serpParams=tm%3D1694679056%26tld%3Dru%26lang%3Den%26name%3DE2v.pdf%26text%3Dseries%2BB3NG16%2Bfrom%2BTeledyne%2Be2v%26url%3Dhttp%253A%2F%2Fwww.advante.ru%2Fcomponents%2FE2v.pdf%26lr%3D213%26mime%3Dpdf%26l10n%3Dru%26sign%3D28e25e8e436a93a9dde8d6875f3ac1e0%26keyno%3D0%26nosw%3D1 (дата обращения 14.09.2023)
28. МН datasheet. URL: http://skard.ru/product/seriya-mn/ (дата обращения 23.11.2022)
29. WG-NS datasheet. URL: http://farran.ru/pdf/Farran%20Catalogue%208th%20Edition%202009.pdf (дата обращения 25.11.2022)
30. Q347B datasheet. URL: https://www.everythingrf.com/products/noise-sources/agilent-technologies/608-23-q347b (дата обращения 10.06.2023)
31. STZ-19-I1 datasheet. URL: https://www.everythingrf.com/products/noise-sources/sage-millimeter-inc/608-278-stz-19-i1 (дата обращения 10.06.2023)
32. STZ-22-I1 datasheet. URL: https://www.everythingrf.com/products/noise-sources/sage-millimeter-inc/608-278-stz-22-i1 (дата обращения 10.06.2023)
33. NC1000 datasheet. URL: https://noisecom.com/Portals/0/Datasheets/NC1000_Datasheet.pdf (дата обращения 17.11.2022)
34. PNS-XX datasheet. URL: https://elva-1.com/products/a40037/ (дата обращения 23.11.2022)
35. NC3000 datasheet. URL: https://noisecom.com/Portals/0/Datasheets/nc3000-coaxial-noise-sources-datasheet.pdf (дата обращения 17.11.2022)
36. ISSN-XX datasheet. URL: https://elva-1.com/products/a40036/ (дата обращения 23.11.2022)
37. NW-CS-I datasheet. URL: https://noisewave.com/spec_sheets/NW-cs-i_revA.pdf (дата обращения 25.11.2022)
38. PNG7000A datasheet. URL: https://testequipment.center/Product_Documents/Noisecom-PNG7107-Specifications-45DCC.pdf (дата обращения 26.11.2022)
39. CNG-EbNo datasheet. URL: https://noisecom.com/Portals/0/Datasheets/cng-ebno_datasheet.pdf?ver=2022-03-29-172303-327 (дата обращения 26.11.2022)
40. JV9000 datasheet. URL: https://www.everythingrf.com/products/noise-generators/NoiseCom/864-300-jv9000-series/ (дата обращения 26.11.2022)
41. J7000A datasheet. URL: https://www.everythingrf.com/products/noise-generators/noisecom/864-300-j7000a-series (дата обращения 14.09.2023)
42. UFX7000A datasheet. URL: https://noisecom.com/products/instruments/ufx7000a-awgn-noise-generator (дата обращения 26.11.2022)
43. MODEL 2007 Noise Source datasheet. URL: https://www.crosstechnologies.com/manuals/2007%20MANUAL.pdf (дата обращения 26.11.2022)
44. TAS 420 datasheet. URL: https://www.microwavejournal.com/articles/2488-test-equipment/ (дата обращения 27.11.2022)
45. CNG datasheet. URL: https://docs.yandex.ru/docs/view?tm=1694679621&tld=ru&lang=en&name=CNG11.pdf&text=Noise%20Generator%20–%20CNG%20Series&url=https%3A%2F%2Fwww.dmgcommunication.it%2Fwp-content%2Fuploads%2F2016%2F02%2FCNG11.pdf&lr=213&mime=pdf&l10n=ru&sign=167025bb8864c68fe414150223fd995d&keyno=0&nosw=1&serpParams=tm%3D1694679621%26tld%3Dru%26lang%3Den%26name%3DCNG11.pdf%26text%3DNoise%2BGenerator%2B%25E2%2580%2593%2BCNG%2BSeries%26url%3Dhttps%253A%2F%2Fwww.dmgcommunication.it%2Fwp-content%2Fuploads%2F2016%2F02%2FCNG11.pdf%26lr%3D213%26mime%3Dpdf%26l10n%3Dru%26sign%3D167025bb8864c68fe414150223fd995d%26keyno%3D0%26nosw%3D1 (дата обращения 14.09.2023)
46. АКИП-3501. URL: https://prist.ru/upload/iblock/c6f/t1tmc08mye0zzthwi3hek73phokut1b1/SU4300_4301_4302-_AKIP_3501_1_2_3-_katalog.pdf (дата обращения 11.06.2023)
47. NC6000/8000A datasheet. URL: https://noisecom.com/products/instruments/nc6000a-8000a-series-awgn-noise-generator/product-information (дата обращения 26.11.2022)
48. PE85N1018 datasheet. URL: https://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/806842/PASTERNACK/PE85N1018.html/ (дата обращения 26.11.2022)
49. ANG datasheet. URL: https://docs.yandex.ru/docs/view?tm=1694680105&tld=ru&lang=en&name=ANG%20Series%20V1.0_2.pdf&text=Atlantic%20Microwave%20ANG%20datasheet&url=https%3A%2F%2Fwww.atlanticmicrowave.com%2Fsites%2Fdefault%2Ffiles%2Fproducts%2Fdownloads%2FANG%2520Series%2520V1.0_2.pdf&lr=213&mime=pdf&l10n=ru&sign=6d9ec723eef1db34b553981b2b772202&keyno=0&nosw=1&serpParams=tm%3D1694680105%26tld%3Dru%26lang%3Den%26name%3DANG%2520Series%2520V1.0_2.pdf%26text%3DAtlantic%2BMicrowave%2BANG%2Bdatasheet%26url%3Dhttps%253A%2F%2Fwww.atlanticmicrowave.com%2Fsites%2Fdefault%2Ffiles%2Fproducts%2Fdownloads%2FANG%252520Series%252520V1.0_2.pdf%26lr%3D213%26mime%3Dpdf%26l10n%3Dru%26sign%3D6d9ec723eef1db34b553981b2b772202%26keyno%3D0%26nosw%3D1 (дата обращения 14.09.2023)
50. RNG datasheet. URL: https://docs.yandex.ru/docs/view?tm=1694680241&tld=ru&lang=en&name=RNG%20Series%20V1.0.pdf&text=Atlantic%20Microwave%20RNG%20datasheet&url=https%3A%2F%2Fwww.atlanticmicrowave.com%2Fsites%2Fdefault%2Ffiles%2Fproducts%2Fdownloads%2FRNG%2520Series%2520V1.0.pdf&lr=213&mime=pdf&l10n=ru&sign=ca8cacc7769279a06d476b348788bb11&keyno=0&nosw=1&serpParams=tm%3D1694680241%26tld%3Dru%26lang%3Den%26name%3DRNG%2520Series%2520V1.0.pdf%26text%3DAtlantic%2BMicrowave%2BRNG%2Bdatasheet%26url%3Dhttps%253A%2F%2Fwww.atlanticmicrowave.com%2Fsites%2Fdefault%2Ffiles%2Fproducts%2Fdownloads%2FRNG%252520Series%252520V1.0.pdf%26lr%3D213%26mime%3Dpdf%26l10n%3Dru%26sign%3Dca8cacc7769279a06d476b348788bb11%26keyno%3D0%26nosw%3D1 (дата обращения 14.09.2023)
51. UFX7000B datasheet. URL: https://noisecom.com/products/instruments/ufx7000b-programmable-noise-generator (дата обращения 27.11.2022)
52. DNG7500 datasheet. URL: https://www.4test.ru/catalog/radioizmeritelnoe_oborudovanie/istochniki_shuma_1/istochniki_shuma_dng7500 / (дата обращения 27.11.2022)
53. VXI7000 datasheet. URL: https://www.rfglobalnet.com/doc/NoiseCom-vxi7000-series-vxibus-programmable-n-0002/ (дата обращения 27.11.2022)
54. NGX1000 datasheet. URL: https://boonton.com/Portals/0/datasheets/boonton-ngx1000-programmable-noise-generator-datasheet.pdf (дата обращения 11.06.2023)
55. Генератор шума Покров. URL: https://irsural.ru/poleznaya-informaciya/generator-shuma-pokrov/ (дата обращения 25.02.23)
56. Соната-Р3. URL: https://irsural.ru/szi/pemin/saz/sonata-r31-product-9.html (дата обращения 25.02.23)
57. Соната-РС3. URL: https://irsural.ru/szi/pemin/saz/sonata-rs3-sredstvo-aktivnoi-zashity-informacii-ot-utechki-po-seti-elektropitaniya-i-liniyam-zazemleniya-1-klass-product-20.html (дата обращения 25.02.23)
58. Генератор шума ГШ-2500МС. URL: https://irsural.ru/szi/pemin/saz/gsh-2500ms-generator-shuma-isp-tidn464217010-product-377.html (дата обращения 25.02.23)
59. Генератор шума ЛГШ-221. URL: http://www.pps.ru/?part=catalog&product=243/ (дата обращения 25.02.23)
60. Генератор шума ЛГШ-503. URL: http://www.pps.ru/?part=catalog&product=93/ (дата обращения 25.02.23)
61. NC346 datasheet. URL: https://noisecom.com/Portals/0/Datasheets/nc346-datasheet.pdf (дата обращения 14.09.2023)
62. ГШМ datasheet. URL: https://www.micran.ru/productions/IIS/kia/gshm/gshm/ (дата обращения 23.11.2022)
63. MT7600 datasheet. URL: https://docs.yandex.ru/docs/view?tm=1694680428&tld=ru&name=Maury_MT76xx.pdf&text=Мaury%20Microwave%20MT7600&url=http%3A%2F%2Fwww.sglabs.it%2Fpublic%2FMaury_MT76xx.pdf&lr=213&mime=pdf&l10n=ru&sign=bf9ff9a63dd3a7d605739fa7911d70ac&keyno=0&serpParams=tm%3D1694680428%26tld%3Dru%26name%3DMaury_MT76xx.pdf%26text%3D%25D0%259Caury%2BMicrowave%2BMT7600%26url%3Dhttp%253A%2F%2Fwww.sglabs.it%2Fpublic%2FMaury_MT76xx.pdf%26lr%3D213%26mime%3Dpdf%26l10n%3Dru%26sign%3Dbf9ff9a63dd3a7d605739fa7911d70ac%26keyno%3D0 (дата обращения 14.09.2023)
64. Х5М datasheet. URL: https://www.micran.ru/productions/IIS/kia/nfa/x5m/ (дата обращения 27.11.2022)
65. U1831C datasheet. URL: https://www.everythingrf.com/products/noise-sources/agilent-technologies/608-23-u1831c (дата обращения 12.06.2023)
66. NW-MI datasheet. URL: https://noisewave.com/nw-mi.html (дата обращения 27.11.2022)
67. NW-ATE datasheet. URL: https://noisewave.com/nw-ate.html/ (дата обращения 27.11.2022
Рецензия
Для цитирования:
Винокуров С.А., Кочемасов В.Н., Сафин А.Р. Генераторы шума (обзор). Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2023;26(4):6-32. https://doi.org/10.32603/1993-8985-2023-26-4-6-32
For citation:
Vinokurov S.A., Kochemasov V.N., Safin A.R. Noise Generators (A Review). Journal of the Russian Universities. Radioelectronics. 2023;26(4):6-32. (In Russ.) https://doi.org/10.32603/1993-8985-2023-26-4-6-32
Просмотров:
969
Послать статью по эл. почте 