专利名称：数字噪声产生方法
技术领域：
本发明涉及数字通信技术领域，尤其涉及一种适用于噪声环境下对系统进行测试的数字噪声产生方法。
背景技术：
目前，在数字通信系统设计过程中，为了检测通信质量的好坏，需要在噪声环境下对系统进行测试。在测试时，通常采用在射频上对发送数据用模拟的方法添加噪声，用数字的方法添加噪声一直以来都是一个难点。数字噪声可用于通信中的安全可靠性分析，或灵巧噪声干扰源的生成，在现代很多电子设备中，噪声干扰测试已经成为检验设备是否具有良好抗噪性能的一个重要的环节之一，因此对于噪声源的要求也越来越高，常用的方法是用信号源来产生噪声，但是一般信号源的价格很高，仅仅为了测试而购买对于普通用户而言就很不划算，因而自行设计数字噪声源来代替信号源，具有较好的应用价值。在设计数字噪声源时，目前应用较多的产生数字噪声的方法，是采集电子元器件的热噪声和伪随机数仿真。前一种方法的功率谱不平坦且很难控制，因而逐渐被后一种方法替代；后一种方法主要包括线性同余、线性反馈移位寄存器等，但其产生的噪声幅度较小，不能够满足高信噪比下多种调制方式的误码率要求。
发明内容
(一 )要解决的技术问题本发明要解决的技术问题是提供一种数字噪声产生方法，它可以产生幅度较大的噪声，能够满足高信噪比下多种调制方式的误码率要求，并且具有高随机性，高速率，高精确性。( 二)技术方案为解决上述问题，本发明提供了一种数字噪声产生方法，包括步骤Si，产生并在ROM中存储一组高斯分布的标准噪声；S2，生成多组用于读取标准噪声的随机地址，利用所述多组随机地址从ROM中读取多路所述标准噪声存储于第一寄存器中；S3，将所读取的多路标准噪声叠加；S4，根据输入信号的平均功率和叠加后的噪声功率以及输入信噪比计算倍乘系数；S5，用叠加后的噪声乘以倍乘系数，产生所需的数字噪声。其中，所述步骤Sl包括将高斯分布概率密度函数曲线与坐标轴围成的图形沿平行于坐标纵轴方向分为若干个面积相等的条形；将每一个条形所在的横坐标中值取整作为代表该条形的整数值；存储各条形所代表的整数值。
其中，所述的步骤S2中，生成多组用于读取标准噪声的随机地址包括通过第二寄存器产生多组伪随机二进制序列，并将产生的伪随机二进制序列各位随机排列后作为读取标准噪声的随机地址的步骤。其中，所述的步骤S3中，将多路所述标准噪声叠加包括依据独立高斯过程叠加以后仍然是高斯过程的原理，将所读取的多路标准噪声叠加为一路噪声的步骤。其中，所述的步骤S4包括已知叠加后的噪声的平均功率为Pn，根据输入数据对信号进行平均能量检测，得到信号能量记为Pav，再根据输入的信噪比SNR和Pav运用公式
权利要求
1.一种数字噪声产生方法，其特征在于，包括步骤 Si，产生并在ROM中存储一组高斯分布的标准噪声；S2，生成多组用于读取标准噪声的随机地址，利用所述多组随机地址从ROM中读取多路所述标准噪声并存储于第一寄存器中； S3，将所读取的多路标准噪声叠加；S4，根据输入信号的平均功率和叠加后的噪声功率以及输入信噪比计算倍乘系数； S5，用叠加后的噪声乘以倍乘系数，产生所需的数字噪声。
2.如权利要求1所述的数字噪声产生方法，其特征在于所述步骤Sl包括 将高斯分布概率密度函数曲线与坐标轴围成的图形沿平行于坐标纵轴方向分为若干个面积相等的条形；将每一个条形所在的横坐标中值取整作为代表该条形的整数值； 存储各条形所代表的整数值。
3.如权利要求1所述的数字噪声产生方法，其特征在于所述的步骤S2中，生成多组用于读取标准噪声的随机地址包括通过第二寄存器产生多组伪随机二进制序列，并将产生的伪随机二进制序列各位随机排列后作为读取标准噪声的随机地址的步骤。
4.如权利要求1所述的数字噪声产生方法，其特征在于所述的步骤S3中，将多路所述标准噪声叠加包括依据独立高斯过程叠加以后仍然是高斯过程的原理，将所读取的多路标准噪声叠加为一路噪声的步骤。
5.如权利要求1所述的数字噪声产生方法，其特征在于所述的步骤S4包括已知叠加后的噪声的平均功率为Pn，根据输入数据对信号进行平均能量检测，得到信号能量记为 Pav，再根据输入的信噪比SNR和Pav运用公式
6.如权利要求1所述的数字噪声产生方法，其特征在于所述方法还包括，每隔预定数据，对输入的信号重新进行功率检测，重新计算并更新倍乘系数。
7.如权利要求3所述的数字噪声产生方法，其特征在于所述的第二寄存器为多组生成多项式不同的多路并行非等长线性反馈移位寄存器。
全文摘要
本发明公开了一种数字噪声产生方法，包括步骤S1，产生并在ROM中存储一组高斯分布的标准噪声；S2，生成多组用于读取标准噪声的随机地址，利用所述多组随机地址从ROM中读取多路所述标准噪声并存储于第一寄存器中；S3，将所读取的多路标准噪声叠加；S4，根据输入信号的平均功率和叠加后的噪声功率以及输入信噪比计算倍乘系数；S5，用叠加后的噪声乘以倍乘系数，产生所需的数字噪声。本发明可以产生幅度较大的噪声，能够满足高信噪比下多种调制方式的误码率要求，并且具有高随机性，高速率，高精确性。
文档编号H03B29/00GK102201788SQ20111012141
公开日2011年9月28日 申请日期2011年5月11日 优先权日2011年5月11日
发明者吴义辰, 姜龙, 张国敬, 张彧, 赵级汉 申请人:清华大学