基于白噪声源的伪随机噪声调制的实现

熊建林，黄少弛

（中国电子科技集团公司第三十六研究所，嘉兴 314001）

1 实现方案

调制是在传送信号的发送端利用要传送的低频原始信号去控制高频信号波形的某一参数—幅度、相位或频率，使这个参数随控制信号的变化而变化。本文是利用噪声样本数据作为低频原始信号去控制DDS的瞬时输出频率，从而实现了数字噪声的调频。

其中白噪声源信号由音频放大器端差分输入，再经A/D采样后记录在内部 fl ash芯片，调制输出时由DSP循环读取存储在fl ash的噪声样本数据，再用噪声样本数据控制DDS的瞬时输出频率，通过改变DDS频率变化的系数可以改变调制的各种干扰带宽。当然，如果输入的不是噪声数据而是其他干扰样式的采样数据，那么就能实现任意波形的干扰样式输出（噪声输出频谱见图1）。

图1中音频放大器AD713的工作电源是±12V，通过调节电位器（阻值100k）可以调节对噪声源信号的放大倍数，放大电路的作用是在噪声信号输入时进行信号缓冲和阻抗匹配。AD7874芯片采样位数为12位，最高位是符号位，噪声信号采样时，1代表是波形的下半部分，0代表波形的上半部分。

图1 噪声功率谱

2.1 噪声样本源的产生

噪声产生电路原理框图见图2。该电路采用电源+12V供电，利用稳压二极管反向击穿时产生的宽带噪声，调节电位器，可以产生最佳噪声。放大电路的第一级是电压跟随器，进行缓冲，第二级采用宽频带电流反馈型运放NE5532进行放大（约20dB）。该噪声经AD713调理后由AD7874采样并存储在 fl ash芯片。

3 噪声调制功能的实现

噪声调制部分设计使用DDS结构实现。DDS主要由相位累加器、相位调制器、ROM查找表以及控制字输入端口等构成。噪声样本共8000个噪声数据样本，数据最高位是符号位，1表示是负数，需要中心频率计算得到的DDS累加器32位数据值减去这个噪声数据数值，0表示正数，需要中心频率计算得到的DDS累加器的32位数据值加上这个噪声数据数值，由于噪声样本数据正负数基本相当，也就实现了噪声调制后信号的噪声正态分布。

图2 噪声产生电路

噪声调制时，首先由DSP下发指令由DDS输出调制的中心频率，然后循环读取噪声样本数据，实现噪声调制。调制带宽由放大系数决定，调制度由本次输出信号和下次输出信号之间的间隔时间决定。经验表明，对于语音无线电信号和SSB信号，调制度需要作出相应调整，而对于数字调制信号，调制度要求不是很高。

4 软件的实现

噪声数据部分样本见下。

噪声调制输出的主程序见下。

5 结束语

本文实现的是一种数字噪声调频调制的方法，该方法可以实现调制带宽的任意改变，噪声调频信号常用于压制式干扰，由于它容易实现宽的干扰带宽，效果好，已经是目前噪声干扰的主要形式。采用事先存储噪声样本数据，再由DSP控制DDS实现了数字噪声调制的信号输出，经试验证明，该方法产生的噪声调制信号具有较好的随机性，经功放推动后的压制效果好。