Сгенерируйте окрашенный шумовой сигнал
DSP System Toolbox / Источники
Блок Colored Noise генерирует цветной шумовой сигнал со степенью спектральная плотность 1 / | f |α по его целому частотному диапазону. Обратная степень спектральный компонент плотности, α, может быть любым значением в интервале [-2 2]
. Тип цветного шума, который генерирует блок, зависит от опции Noise color, которую вы выбираете в диалоговом окне блока. Когда вы устанавливаете Noise color на custom
, можно задать плотность энергии шума через параметр Power of inverse frequency.
Типы данных |
|
Многомерные сигналы |
|
Сигналы переменного размера |
|
Рисунок показывает полный процесс генерации цветного шума.
Случайный потоковый генератор производит поток белого шума, который является или Гауссовым или универсальным в распределении. Окрашивающий фильтр применился к белому шуму, генерирует окрашенный шум с функцией степени спектральной плотности (PSD), данной:
Когда α, обратная степень частоты, равняется 0, никакой фильтр окраски не применяется к выходу случайного потокового генератора. Если ограниченная опция включена, выход является универсальным белым шумом с амплитудой между +1 и −1. Если ограниченный выход не включен, выход является Гауссовым белым шумом, и значения не ограничены между +1 и −1. Если α установлен в значение, то окрашивающий фильтр применяется к выходу случайного потокового генератора. Если ограниченная выходная опция включена, усиление, g применяется к выходу окрашивающего фильтра, чтобы гарантировать, что абсолютный максимум выход никогда не превышает 1
.
Для получения дополнительной информации на цветных шумовых процессах и как значение α влияет на PSD цветного шума, смотрите Цветные Шумовые Процессы.
Когда обратная энергия частоты, α положителен, цветной шум, произведена с помощью модели автоматического регрессивного (AR) порядка 63. Коэффициенты AR:
Розовые и коричневые шумы являются особыми случаями, которые сгенерированы от специально настроенных фильтров SOS порядков 12 и 10, соответственно. Эти фильтры оптимизированы для лучшей эффективности.
Когда обратная энергия частоты, α отрицателен, цветной шум, произведена с помощью модели скользящего среднего значения (MA) порядка 255. Коэффициенты MA:
Фиолетовый шум сгенерирован от фильтра первого порядка, B = [1 −1].
Окрашивающие примененные фильтры (кроме розового, коричневого цвета, и фиолетовый) детализированы на стр 820–822 в [2].
[1] Beran, J., Фэн, Y., Ghosh, S. и Кулик, R. Процессы хорошей памяти: вероятностные свойства и статистические методы. Спрингер, 2013.
[2] Кэсдин, Нью-Джерси. "Дискретная Симуляция Цветных Шумовых и Стохастических процессов и Генерации Шума Закона о Степени 1/fα". Продолжения IEEE®. Издание 83, № 5, 1995, стр 802–827.