В работе предложен метод генерации шума радиометра и его программная реализация в виде библиотечного модуля и демопрограммы на языке Python. Предлагаемый метод позволяет моделировать шумы радиометра с изменяемыми характеристиками его составляющих: гауссова белого шума и фликкер-шума (случайного дрейфа) со спектром мощности, линейно растущим с уменьшением частоты. В основу метода положен способ преобразования спектральных характеристик гауссова шума на основе последовательной фильтрации дифференцирующим звеном, нелинейным пороговым элементом и последующим интегрированием.Изменение величины порога по отношению к интенсивности шума σ и постоянной времени накопления интегратора позволяют изменять результирующую форму спектра и соответствующие статистические параметры выходного шума в широких пределах: от стационарного белого шума до шума c существенно преобладающей составляющей спектра типа 1/f. В результате численных экспериментов с программной реализацией модели получены эмпирические формулы полиномиальной аппроксимации зависимости спектрального индекса получаемых шумовых записей от величины порога нелинейного элемента в диапазоне 0.0–3.5 σ. Приведены примеры реализациий шумовых записей, их спектров и автокорреляционных функций (АКФ). Отмечена схожесть сгенерированного шума и наблюдаемого на радиотелескопах Института прикладной астрономии (ИПА РАН).

A method for radiometer-noise generation and its software implementation in the form of a Python library module is proposed. The method can be used to simulate radiometer noise with variable component properties: Gaussian white noise and flicker noise (random drift) with a power spectrum linearly increasing with decreasing frequency. The method is based on the transformation of spectral properties of Gaussian noise via sequential filtering by a differentiator, nonlinear threshold switch, and subsequent integration. By changing the integrator accumulation time constant and the threshold level relative to noise intensity σ one can change the resulting form of the spectrum and the corresponding statistical parameters of the output noise over a wide range: from stationary white noise to noise dominated by a 1/f-type spectrum component. Empirical polynomial approximation formulas for the dependence of the spectral exponent of the resulting noise records on the nonlinear threshold switch level in the 0.0–3.5 σ interval are derived based on numerical simulations using a software implementation of the model. Examples of noise-record implementations, their spectra, and autocorrelation functions are reported. The generated noise is shown to be similar to the noise observed on radio telescopes of the Institute of Applied Astronomy of the Russian Academy of Sciences.