CN107769873B - 一种灵活的数字带限白噪声产生方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种灵活的数字带限白噪声产生方法，主要涉及数字带限白噪声产生。它通过对原有的数字白噪声产生方法进行进一步适用性改造，采用新型实现结构，可在保持设计架构不变的前提下，通过参数配置同时输出多个位置不同、带宽可变、功率各异的数字带限白噪声信号。本发明具有输出信号数量可调、信号带宽灵活可变、支持信号功率单独设置等优点，适用于某些需要多个不同带宽不同位置不同功率数字白噪声信号的场合。

Description

一种灵活的数字带限白噪声产生方法
技术领域
本发明涉及一种灵活的数字带限白噪声产生方法，适用于雷达信号处理、通信***测试、遥控遥测和信道模拟等领域。
背景技术
整个宇宙空间中普遍存在着白噪声，为了贴近真实环境，在雷达信号处理、通信***测试、遥控遥测和信道模拟等领域，需要人为的添加数字白噪声信号。但目前大部分白噪声产生方法只能输出一个固定带宽的数字白噪声信号，应用相对固定，对于某些需要多个不同带宽不同位置数字带限白噪声信号的场合适应性较差。
发明内容
本发明所要解决的问题在于避免上述背景技术中提到的目前白噪声产生方法存在的不足之处，而提供一种灵活的数字带限白噪声产生方法。本发明具有输出信号数量可调、信号带宽灵活可变、支持信号功率单独设置等优点。通过参数配置可在保持设计架构不变的前提下，同时输出多个位置不同、带宽可变、功率各异的数字带限白噪声信号。
本发明的目的是这样实现的，一种灵活的数字带限白噪声的产生方法，它包括步骤：
①采用数学方法产生全频带数字白噪声信号；
②将全频带数字白噪声信号送入带宽粒度可变的微波数字柔性转发器的分析滤波器组中；
③根据需要产生的数字白噪声信号的频带分布和增益配置参数，得到数字白噪声信号占用的分析滤波器组的子信道位置和增益调整因子，并将占用分析滤波器组子信道位置的输出信号与增益调整因子相乘，其它子信道位置的输出信号与零相乘；
④将增益调整后的分析滤波器组的输出信号送入带宽粒度可变的微波数字柔性转发器的综合滤波器组中进行重构，生成数字带限白噪声信号。
其中，所述的步骤③具体为：带宽粒度可变的微波数字柔性转发器的带宽粒度为Bs，需要产生的数字白噪声信号的频谱分布为fl～fu，其增益配置参数为N dB，对fl/Bs+1进行下取整得到Ql，对fu/Bs进行上取整得到Qu，得到需要产生的数字白噪声信号占用的子信道位置为第Ql至Qu个，增益调整因子为10N/20；将分析滤波器组第Ql至Qu个子信道的输出信号与增益调整因子10N/20相乘，其它子信道的输出信号与0相乘；其中，fl为需要产生的数字白噪声信号占用频谱的下边界，fu为需要产生的数字白噪声信号占用频谱的上边界。
本发明相比背景技术具有如下优点：
本发明可在不同位置同时产生多个数字带限白噪声信号，且通过外部参数配置，可自由改变数字白噪声信号的数量、位置、带宽和功率，而总体架构不用改变，特别适用于某些需要多个不同带宽不同位置不同功率数字带限白噪声信号的场合。
附图说明
图1是本发明实施例的电原理框图。
图2是本发明信号频带和增益配置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明实施例的灵活的数字带限白噪声产生方法的电原理框图，它包括全频带数字白噪声产生、分析滤波器组、增益调整和综合滤波器组。
具体包括以下步骤：
①采用数学方法产生全频带数字白噪声信号；
本发明实施例中采用BM算法产生全频带数字白噪声信号；
②将全频带数字白噪声信号送入带宽粒度为1MHz的分析滤波器组；
③根据微波数字柔性转发器的带宽粒度和需要产生的数字白噪声信号的频带分布，得到数字白噪声信号占用的分析滤波器组子信道位置，根据增益配置参数得到增益调整因子；并将占用的分析滤波器组子信道位置的输出信号与增益调整因子相乘，其它子信道位置的输出信号与零相乘；
步骤③具体为：带宽粒度可变的微波数字柔性转发器的带宽粒度为Bs，需要产生的数字白噪声信号的频谱分布为fl～fu，其增益配置参数为N dB，对fl/Bs+1进行下取整得到Ql，对fu/Bs进行上取整得到Qu，得到需要产生的数字白噪声信号占用的子信道位置为第Ql至Qu个，增益调整因子为10N/20，则将分析滤波器组第Ql至Qu个子信道输出信号与增益调整因子10N/20相乘，其它子信道输出信号与0相乘；其中，fl为需要产生的数字白噪声信号占用频谱的下边界，fu为需要产生的数字白噪声信号占用频谱的上边界。
本发明实施例中，假设需要在0～10MHz产生增益配置参数为6dB的数字白噪声信号1，在20～30MHz产生增益配置参数为-6dB的数字白噪声信号2。通过计算，数字白噪声信号1占用了第1至第10个子信道，增益调整因子为2，数字白噪声信号2占用了第21至第30个子信道，增益调整因子为1/2。则将分析滤波器组第1至10个子信道输出信号与2相乘，将分析滤波器组第21至30个子信道输出信号与1/2相乘，其它子信道输出信号与0相乘，如图2所示；分析滤波器组输出信号的增益调整因子可通过外部参数进行实时配置，以支持数字白噪声信号频带和增益的动态调整；
④将增益调整后的分析滤波器组的输出信号送入带宽粒度可变的微波数字柔性转发器的综合滤波器组中进行重构，生成数字带限白噪声信号。
步骤④综合滤波器组重构出的数字信号可直接使用或送入上变频器中，上变频器的频点可根据需要任意调整，将产生的数字带限白噪声信号搬移到需要频段。
本发明实施例中，假设综合滤波器组重构出的数字信号送入上变频器，如图2所示，上变频器的频点为1GHz，则可在1000～1010MHz产生增益为6dB的数字白噪声信号，同时在1020～1030MHz产生增益为-6dB的数字白噪声信号。

Claims (2)

1.一种灵活的数字带限白噪声产生方法，其特征在于包括以下步骤：
①采用数学方法产生全频带数字白噪声信号；
②将全频带数字白噪声信号送入带宽粒度可变的微波数字柔性转发器的分析滤波器组中；
③根据需要产生的数字白噪声信号的频带分布和增益配置参数，得到数字白噪声信号占用的分析滤波器组的子信道位置和增益调整因子，并将占用分析滤波器组子信道位置的输出信号与增益调整因子相乘，其它子信道位置的输出信号与零相乘；
④将增益调整后的分析滤波器组的输出信号送入带宽粒度可变的微波数字柔性转发器的综合滤波器组中进行重构，生成数字带限白噪声信号。
2.根据权利要求1所述的一种灵活的数字带限白噪声产生方法，其特征在于：所述的步骤③具体为：带宽粒度可变的微波数字柔性转发器的带宽粒度为Bs，需要产生的数字白噪声信号的频谱分布为fl～fu，其增益配置参数为N dB，对fl/Bs+1进行下取整得到Ql，对fu/Bs进行上取整得到Qu，得到需要产生的数字白噪声信号占用的子信道位置为第Ql至Qu个，增益调整因子为10N/20；将分析滤波器组第Ql至Qu个子信道的输出信号与增益调整因子10N /20相乘，其它子信道的输出信号与0相乘；其中，fl为需要产生的数字白噪声信号占用频谱的下边界，fu为需要产生的数字白噪声信号占用频谱的上边界。
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