專利名稱：數(shù)字噪聲產(chǎn)生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于噪聲環(huán)境下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試的數(shù)字噪聲產(chǎn)生方法。
背景技術(shù)：
目前，在數(shù)字通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了檢測(cè)通信質(zhì)量的好壞，需要在噪聲環(huán)境下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。在測(cè)試時(shí)，通常采用在射頻上對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)用模擬的方法添加噪聲，用數(shù)字的方法添加噪聲一直以來(lái)都是一個(gè)難點(diǎn)。數(shù)字噪聲可用于通信中的安全可靠性分析，或靈巧噪聲干擾源的生成，在現(xiàn)代很多電子設(shè)備中，噪聲干擾測(cè)試已經(jīng)成為檢驗(yàn)設(shè)備是否具有良好抗噪性能的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)之一，因此對(duì)于噪聲源的要求也越來(lái)越高，常用的方法是用信號(hào)源來(lái)產(chǎn)生噪聲，但是一般信號(hào)源的價(jià)格很高，僅僅為了測(cè)試而購(gòu)買對(duì)于普通用戶而言就很不劃算，因而自行設(shè)計(jì)數(shù)字噪聲源來(lái)代替信號(hào)源，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。在設(shè)計(jì)數(shù)字噪聲源時(shí)，目前應(yīng)用較多的產(chǎn)生數(shù)字噪聲的方法，是采集電子元器件的熱噪聲和偽隨機(jī)數(shù)仿真。前一種方法的功率譜不平坦且很難控制，因而逐漸被后一種方法替代；后一種方法主要包括線性同余、線性反饋移位寄存器等，但其產(chǎn)生的噪聲幅度較小，不能夠滿足高信噪比下多種調(diào)制方式的誤碼率要求。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種數(shù)字噪聲產(chǎn)生方法，它可以產(chǎn)生幅度較大的噪聲，能夠滿足高信噪比下多種調(diào)制方式的誤碼率要求，并且具有高隨機(jī)性，高速率，高精確性。( 二)技術(shù)方案為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種數(shù)字噪聲產(chǎn)生方法，包括步驟Si，產(chǎn)生并在ROM中存儲(chǔ)一組高斯分布的標(biāo)準(zhǔn)噪聲；S2，生成多組用于讀取標(biāo)準(zhǔn)噪聲的隨機(jī)地址，利用所述多組隨機(jī)地址從ROM中讀取多路所述標(biāo)準(zhǔn)噪聲存儲(chǔ)于第一寄存器中；S3，將所讀取的多路標(biāo)準(zhǔn)噪聲疊加；S4，根據(jù)輸入信號(hào)的平均功率和疊加后的噪聲功率以及輸入信噪比計(jì)算倍乘系數(shù)；S5，用疊加后的噪聲乘以倍乘系數(shù)，產(chǎn)生所需的數(shù)字噪聲。其中，所述步驟Sl包括將高斯分布概率密度函數(shù)曲線與坐標(biāo)軸圍成的圖形沿平行于坐標(biāo)縱軸方向分為若干個(gè)面積相等的條形；將每一個(gè)條形所在的橫坐標(biāo)中值取整作為代表該條形的整數(shù)值；存儲(chǔ)各條形所代表的整數(shù)值。
其中，所述的步驟S2中，生成多組用于讀取標(biāo)準(zhǔn)噪聲的隨機(jī)地址包括通過(guò)第二寄存器產(chǎn)生多組偽隨機(jī)二進(jìn)制序列，并將產(chǎn)生的偽隨機(jī)二進(jìn)制序列各位隨機(jī)排列后作為讀取標(biāo)準(zhǔn)噪聲的隨機(jī)地址的步驟。其中，所述的步驟S3中，將多路所述標(biāo)準(zhǔn)噪聲疊加包括依據(jù)獨(dú)立高斯過(guò)程疊加以后仍然是高斯過(guò)程的原理，將所讀取的多路標(biāo)準(zhǔn)噪聲疊加為一路噪聲的步驟。其中，所述的步驟S4包括已知疊加后的噪聲的平均功率為Pn，根據(jù)輸入數(shù)據(jù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行平均能量檢測(cè)，得到信號(hào)能量記為Pav，再根據(jù)輸入的信噪比SNR和Pav運(yùn)用公式
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字噪聲產(chǎn)生方法，其特征在于，包括步驟 Si，產(chǎn)生并在ROM中存儲(chǔ)一組高斯分布的標(biāo)準(zhǔn)噪聲；S2，生成多組用于讀取標(biāo)準(zhǔn)噪聲的隨機(jī)地址，利用所述多組隨機(jī)地址從ROM中讀取多路所述標(biāo)準(zhǔn)噪聲并存儲(chǔ)于第一寄存器中； S3，將所讀取的多路標(biāo)準(zhǔn)噪聲疊加；S4，根據(jù)輸入信號(hào)的平均功率和疊加后的噪聲功率以及輸入信噪比計(jì)算倍乘系數(shù)； S5，用疊加后的噪聲乘以倍乘系數(shù)，產(chǎn)生所需的數(shù)字噪聲。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字噪聲產(chǎn)生方法，其特征在于所述步驟Sl包括 將高斯分布概率密度函數(shù)曲線與坐標(biāo)軸圍成的圖形沿平行于坐標(biāo)縱軸方向分為若干個(gè)面積相等的條形；將每一個(gè)條形所在的橫坐標(biāo)中值取整作為代表該條形的整數(shù)值； 存儲(chǔ)各條形所代表的整數(shù)值。
3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字噪聲產(chǎn)生方法，其特征在于所述的步驟S2中，生成多組用于讀取標(biāo)準(zhǔn)噪聲的隨機(jī)地址包括通過(guò)第二寄存器產(chǎn)生多組偽隨機(jī)二進(jìn)制序列，并將產(chǎn)生的偽隨機(jī)二進(jìn)制序列各位隨機(jī)排列后作為讀取標(biāo)準(zhǔn)噪聲的隨機(jī)地址的步驟。
4.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字噪聲產(chǎn)生方法，其特征在于所述的步驟S3中，將多路所述標(biāo)準(zhǔn)噪聲疊加包括依據(jù)獨(dú)立高斯過(guò)程疊加以后仍然是高斯過(guò)程的原理，將所讀取的多路標(biāo)準(zhǔn)噪聲疊加為一路噪聲的步驟。
5.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字噪聲產(chǎn)生方法，其特征在于所述的步驟S4包括已知疊加后的噪聲的平均功率為Pn，根據(jù)輸入數(shù)據(jù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行平均能量檢測(cè)，得到信號(hào)能量記為 Pav，再根據(jù)輸入的信噪比SNR和Pav運(yùn)用公式
6.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字噪聲產(chǎn)生方法，其特征在于所述方法還包括，每隔預(yù)定數(shù)據(jù)，對(duì)輸入的信號(hào)重新進(jìn)行功率檢測(cè)，重新計(jì)算并更新倍乘系數(shù)。
7.如權(quán)利要求3所述的數(shù)字噪聲產(chǎn)生方法，其特征在于所述的第二寄存器為多組生成多項(xiàng)式不同的多路并行非等長(zhǎng)線性反饋移位寄存器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種數(shù)字噪聲產(chǎn)生方法，包括步驟S1，產(chǎn)生并在ROM中存儲(chǔ)一組高斯分布的標(biāo)準(zhǔn)噪聲；S2，生成多組用于讀取標(biāo)準(zhǔn)噪聲的隨機(jī)地址，利用所述多組隨機(jī)地址從ROM中讀取多路所述標(biāo)準(zhǔn)噪聲并存儲(chǔ)于第一寄存器中；S3，將所讀取的多路標(biāo)準(zhǔn)噪聲疊加；S4，根據(jù)輸入信號(hào)的平均功率和疊加后的噪聲功率以及輸入信噪比計(jì)算倍乘系數(shù)；S5，用疊加后的噪聲乘以倍乘系數(shù)，產(chǎn)生所需的數(shù)字噪聲。本發(fā)明可以產(chǎn)生幅度較大的噪聲，能夠滿足高信噪比下多種調(diào)制方式的誤碼率要求，并且具有高隨機(jī)性，高速率，高精確性。
文檔編號(hào)H03B29/00GK102201788SQ20111012141
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月11日
發(fā)明者吳義辰, 姜龍, 張國(guó)敬, 張彧, 趙級(jí)漢 申請(qǐng)人:清華大學(xué)