噪声源发生器及电子设备的制作方法

本实用新型涉及通信领域，特别涉及一种噪声源发生器及电子设备。

背景技术：

有两种常用的噪声源发生器，一种是基于硬件产生的噪声源信号，另一种是利用伪随机代码，通过软件方法产生噪声源信号。基于硬件产生的噪声源信号，虽然稳定可靠，但是其产生过程受硬件的限制较多，一般只能产生宽带噪声源信号，例如：10Hz～100MHz、100Hz～1GHz、1GHz～2GHz与10MHz～10GHz等系列的宽带噪声源产品，软件方法产生的噪声源信号，虽然噪声信号的带宽可以灵活设置，但是噪声信号的稳定性与可靠性不够理想，目前，大部分稳定性与可靠性要求高的应用场合，一般都选用基于硬件产生的噪声源信号，通用宽带噪声源信号的产生原理，如图1所示。

然而，在实现本实用新型的过程中，本申请的发明人发现，由于目前的噪声源产品都是宽带噪声输出，所以相关噪声源产品的噪声信号，通常覆盖很宽的频带，无法有针对性的覆盖特定频段，例如：用1GHz～2GHz宽带噪声源产品，对全球定位系统GPS(Global Positioning System)的接收机，施加噪声干扰时，该噪声信号也会覆盖北斗卫星定位系统、全球导航卫星系统GLONASS(GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM)，以及移动通信系统的相关频段，对其正常通信造成干扰。

技术实现要素：

本实用新型实施方式的目的在于提供一种噪声源发生器及电子设备，不仅实现了输出噪声带宽的灵活设置，使得噪声源发生器可以针对预设频段加载噪声，而且可以对最终输出的噪声信号的功率进行控制与校准。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种噪声源发生器，包括：噪声头、带通滤波器组、变频装置与功率控制电路；

所述噪声头、所述带通滤波器组、所述变频装置、所述功率控制电路依次串联；

所述噪声头产生的噪声源信号，输出给所述带通滤波器组；

所述带通滤波器组将根据预设带宽滤波处理后的带限信号，输出给所述变频装置；

所述变频装置将根据预设频率变频后的变频信号，输出给所述功率控制电路；

所述功率控制电路对所述变频信号的功率进行校准和控制。

本实用新型的实施方式还提供了一种电子设备，包括：上述的噪声源发生器。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，噪声头产生的噪声源信号输出给带通滤波器组，由该带通滤波器组根据预设带宽，对该噪声源信号进行滤波处理，得到预设带宽的带限信号并输出给变频装置，方便变频装置对噪声源信号的频率进行变换，而且通过带通滤波器通带的灵活设置，可以实现输出噪声带宽的灵活设置，再由变频装置根据预设频率，对该带限信号进行变频，得到预设频段的变频信号并输出给功率控制电路，使得噪声源发生器可以产生预设频段的噪声信号，最后由功率控制电路对变频后的噪声信号的功率，进行校准和控制。

另外，所述噪声头为二极管噪声头。采用二极管噪声头，可以产生稳定可靠的噪声源信号。

另外，所述变频装置包括：第一混频器、第一本地振荡器、第一带通滤波器、第二混频器、第二本地振荡器、第二带通滤波器、放大器、第三混频器、第三本地振荡器与第三带通滤波器；所述第一本地振荡器的输出端连接所述第一混频器的第二输入端；所述第一混频器的输出端连接所述第一带通滤波器的输入端；所述第一带通滤波器的输出端连接所述第二混频器的第一输入端，所述第二本地振荡器的输出端连接所述第二混频器的第二输入端；所述第二混频器的输出端连接所述第二带通滤波器的输入端；所述第二带通滤波器的输出端连接所述放大器的输入端；所述放大器的输出端连接所述第三混频器的第一输入端，所述第三本地振荡器的输出端连接所述第三混频器的第二输入端；所述第三混频器的输出端连接所述第三带通滤波器的输入端。

通过第一混频器、第二混频器及第三混频器的三次连续变频方案，将带限信号变换到预设频段，实现了连续可调的变频输出，而且三次连续变频可以有效降低最终输出信号的谐杂波。

另外，所述功率控制电路，包括压控衰减器、放大器组、数控衰减器组、功分器、功率检波器、模数转换器、控制器与数模转换器；所述压控衰减器、所述放大器组、所述数控衰减器组及所述功分器依次串联；所述功率检波器、所述模数转换器、所述控制器及所述数模转换器依次串联；所述功分器的第二输出端连接所述功率检波器的输入端；所述数模转换器的输出端连接所述压控衰减器的第二输入端。

通过闭环的功率控制电路，不仅可以校准输出噪声信号的功率，而且可以实现输出噪声信号的功率的精准控制，精准的功率调整，保证了该噪声信号满足应用要求。

附图说明

图1是现有技术中通用宽带噪声源信号的产生原理图；

图2是根据本实用新型第一实施方式的一种噪声源发生器的产生原理图；

图3是根据本实用新型第一实施方式中的变频装置的产生原理图；

图4是根据本实用新型第一实施方式中的功率控制电路的产生原理图；

图5是根据本实用新型第二实施方式中的功率控制电路的产生原理图；

图6是根据本实用新型第三实施方式的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种噪声源发生器。具体产生原理如图2所示。该噪声源发生器包括噪声头11、带通滤波器组21、变频装置22与功率控制电路23。

噪声头11，为二极管噪声头，用于产生噪声源信号。鉴于需求噪声源信号的带宽，例如：1MHz、5MHz、或10MHz等，可以将上变频的输入中频设在70MHz，这样噪声头选择100MHz之内的产品即可。如果带宽为50MHz、100MHz、500MHz、甚至1GHz以上，则需要根据噪声带宽选择合理的噪声头产品。

带通滤波器组21，用于根据预设带宽，对上述噪声源信号进行带通滤波处理，得到带限信号，例如：带限信号可以为1MHz、5MHz、或10MHz等，将噪声头输出的噪声源信号进行带宽限制，方便后续对噪声源信号的频率变换和功率变换。

变频装置22，用于根据预设频率，对上述带限信号进行变频处理，得到变频信号。

具体地说，上述变频装置包括第一混频器221、第一本地振荡器222、第一带通滤波器223、第二混频器225、第二本地振荡器224、第二带通滤波器226、放大器227、第三混频器228、第三本地振荡器229与第三带通滤波器230，具体的产生原理图，如图3所示。

其中，第一本地振荡器222的输出端连接第一混频器221的第二输入端；第一混频器221的输出端连接第一带通滤波器223的输入端；第一带通滤波器223的输出端连接第二混频器225的第一输入端，第二本地振荡器224的输出端连接第二混频器225的第二输入端；第二混频器225的输出端连接第二带通滤波器226的输入端；第二带通滤波器226的输出端连接放大器227的输入端；放大器227的输出端连接第三混频器228的第一输入端，第三本地振荡器229的输出端连接第三混频器228的第二输入端；第三混频器228的输出端连接第三带通滤波器230的输入端。通过第一混频器、第二混频器及第三混频器的三次连续变频方案，将带限信号变换到预设频段，实现了连续可调的变频输出，而且三次连续变频可以有效降低最终输出信号的谐杂波。

功率控制电路23，用于对上述变频信号的功率，进行校准和控制。

具体地说，上述功率控制电路包括压控衰减器231、放大器组232、数控衰减器组233、功分器234、功率检波器235、模数转换器236、控制器237与数模转换器238，具体的产生原理图，如图4所示。

其中，压控衰减器231、放大器组232、数控衰减器组233及功分器234依次串联；功率检波器235、模数转换器236、控制器237及数模转换器238依次串联；功分器234的第二输出端连接功率检波器235的输入端；数模转换器238的输出端连接压控衰减器231的第二输入端。

进一步地，压控衰减器231，用于衰减量的精细调节，放大器组232，用于放大信号，使链路增益满足最大功率输出要求，数控衰减器组233，用于做衰减量的粗略调节，其中，数控衰减器组的衰减限值为60dB，衰减精度为1dB，功分器，将输出等分为两路，一路作为噪声源信号，一路提供给功率检波器235，功率检波器235，用于实时采集输出的噪声信号功率，并将噪该噪声信号功率转换为电压值，模数转换器236，用于将功率检波输出的检波电压值变成数字信号，并传输给控制器237，控制器237，用于根据控制器内部设备，实现噪声信号的功率的校准与控制，数模转换器238，用于将经功率校准与控制后的噪声信号，传输给压控衰减器231。由此，通过闭环的功率控制电路，不仅可以校准输出噪声信号的功率，而且可以实现输出噪声信号的功率的精准控制，精准的功率调整，保证了该噪声信号满足应用要求。

与现有技术相比，在本实施方式中，二极管噪声头产生的噪声源信号，输出给带通滤波器组，由该带通滤波器组根据预设带宽，对该噪声源信号进行滤波处理，得到预设带宽的带限信号并输出给变频装置，方便变频装置对噪声源信号的频率进行变换，而且根据带通滤波器通带的灵活设置，可以实现输出噪声带宽的灵活设置，再由变频装置根据预设频率，对该带限信号进行三次连续变频，得到预设频段的变频信号并输出给功率控制电路，使得噪声源发生器有针对性的产生某一频段的噪声源信号，实现特定频段的干扰覆盖，并且不会影响不相关频段的数据的正常传输，最后由该功率控制电路对变频后的噪声信号的功率，进行校准和控制。

本实用新型的第二实施方式涉及一种噪声源发生器。第二实施方式在第一实施方式的基地上做了进一步改进，主要改进之处在于：在本实用新型第二实施方式中，功率控制电路不仅包括压控衰减器231、放大器组232、数控衰减器组233、功分器234、功率检波器235、模数转换器236、控制器237与数模转换器238，而且将该功率控制电路连接频谱仪239，从而完成功率校准和控制，具体的产生原理图，如图5所示。

压控衰减器231、放大器组232、数控衰减器组233及功分器234依次串联；功率检波器235、模数转换器236、控制器237及数模转换器238依次串联；功分器234的第二输出端连接功率检波器235的输入端；数模转换器238的输出端连接压控衰减器231的第二输入端；频谱仪239的输入端与功分器234的第二输出端连接；频谱仪239的输出端与控制器237的第二输入端连接。

频谱仪239，以预设周期采集功分器234的输出数据。

具体地说，频谱仪239以预设周期采集功分器234的输出数据的功率，并记录相应频率和功率的检波电压，供控制器237作为控制参考，对经变频后的噪声信号进行功率校准与控制，其中，噪声信号的功率在-60dBm至0dBm范围内调节，功率调节精度为0.1dBm，噪声信号的功率调节准确度为正、负0.25dB。

本实用新型实施方式，通过在功率控制电路外接频谱仪，以预设周期采集输出噪声信号的功率，并供控制器作为校准与控制噪声信号功率的参考，使得输出的噪声信号的功率根据实际情况不断调整，从而实现更理想的干扰覆盖。

本实用新型第三实施方式涉及一种电子设备，该电子设备61包括：上述噪声源发生器，其中，噪声源发生器包括：噪声头11、带通滤波器组21、变频装置22与功率控制电路23，具体结构示意图，如图6所示。

噪声头11，用于产生噪声源信号。

带通滤波器组21，用于根据预设带宽，对上述噪声源信号进行带通滤波处理，得到带限信号。

变频装置22，用于根据预设频率，对上述带限信号进行变频处理，得到变频信号。

功率控制电路23，用于对上述变频信号的功率，进行校准和控制。

本实用新型实施方式中，电子设备可以方便的根据噪声源发生器，产生特定频段的干扰覆盖，实现接收机灵敏度测试或误码率测试等，并且不会影响不相关频段的数据的正常传输。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。