Ограниченный полосой Белый шум

Введите белый шум в непрерывную систему

  • Библиотека:
  • Simulink / Источники

Описание

Блок Band-Limited White Noise генерирует нормально распределенные случайные числа, которые подходят для использования в непрерывных или гибридных системах.

Симуляция Белого шума

Теоретически, непрерывный белый шум имеет время корреляции 0, плоская степень спектральная плотность (PSD) и полная энергия бесконечности. На практике физические системы никогда не нарушаются белым шумом, несмотря на то, что белый шум является полезным теоретическим приближением, когда шумовое воздействие имеет время корреляции, которое является очень маленьким относительно естественной пропускной способности системы.

В программном обеспечении Simulink® можно моделировать эффект белого шума при помощи случайной последовательности со временем корреляции, намного меньшим, чем самая короткая временная константа системы. Блок Band-Limited White Noise производит такую последовательность. Время корреляции шума является частотой дискретизации блока. Для точных симуляций используйте время корреляции, намного меньшее, чем самая быстрая динамика системы. Можно получить хорошие результаты путем определения

tc11002πfmax,

где fmax является пропускной способностью системы в раде/секунда.

Сравнение с блоком случайных чисел

Главная разница между этим блоком и блоком Random Number - то, что блок Band-Limited White Noise производит вывод на уровне определенной частоты дискретизации. Этот уровень связан со временем корреляции шума.

Использование с усреднением степени спектральный блок плотности

Блок Band-Limited White Noise задает двухсторонний спектр, где модулями является Гц. Блок Averaging Power Spectral Density задает односторонний спектр, где модули являются квадратом значения на модуль радиальная частота: mag^2 / (рад/секунда). Когда вы питаете вывод блока Band-Limited White Noise в блок Averaging Power Spectral Density, среднее значение PSD является π временами, меньшими, чем Noise power блока Band-Limited White Noise. Этим различием является результат преобразования единиц одного блока к модулям другого, 1 / (1/2) (2π) = 1/π, где:

  • 1/2 является фактором для преобразования от двухстороннего до одностороннего спектра.

  • 2π фактор для преобразования от Гц до рада/секунда.

Порты

Вывод

развернуть все

Нормально распределенные случайные числа, заданные как скаляр, вектор, матрица или массив N-D.

Типы данных: double

Параметры

развернуть все

Задайте высоту PSD белого шума как скаляр, вектор, матрица или массив N-D положительных значений.

Программируемое использование

Параметры блоков: Cov
Ввод: символьный вектор
Значения: scalar | vector | matrix | N-D array
Значение по умолчанию: '[0.1]'

Время корреляции шума. Для получения дополнительной информации см. Настройку времени выборки.

Программируемое использование

Параметры блоков: Ts
Ввод: символьный вектор
Значения: scalar | vector
Значение по умолчанию: '0.1'

Задайте стартовый seed для генератора случайных чисел как скаляр, вектор, матрица или массив N-D. Значения должны быть положительными, с действительным знаком, и конечными.

Программируемое использование

Параметры блоков: seed
Ввод: символьный вектор
Значения: scalar | vector | matrix | N-D array
Значение по умолчанию: '[23341]'

Выберите, чтобы вывести 1D массив, когда параметры блоков будут векторами. В противном случае выведите 2D массив, одна из чей размерностей является 1. Для получения дополнительной информации смотрите Определение Выходных Размерностей Исходных блоков.

Программируемое использование

Параметры блоков: VectorParams1D
Ввод: символьный вектор
Значения: 'on' | 'off'
Значение по умолчанию: 'on'

Характеристики блока

Типы данных

double

Прямое сквозное соединение

no

Многомерные сигналы

no

Сигналы переменного размера

no

Обнаружение пересечения нулем

no

Алгоритмы

Чтобы произвести правильную интенсивность этого шума, ковариация шума масштабируется, чтобы отразить неявное преобразование от непрерывного PSD до дискретной шумовой ковариации. Соответствующим масштабным коэффициентом является 1/tc, где tc является временем корреляции шума. Это масштабирование гарантирует, что ответ непрерывной системы к аппроксимированному белому шуму имеет ту же ковариацию, как система имела бы к истинному белому шуму. Из-за этого масштабирования ковариация сигнала от блока Band-Limited White Noise не является тем же самым как Noise power (интенсивность) параметр. Этот параметр является на самом деле высотой PSD белого шума. Этот блок аппроксимирует ковариацию белого шума как Noise power, разделенный на tc.

Расширенные возможности

Смотрите также

Представлено до R2006a

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте