Вводите белый шум в непрерывную систему
Simulink/Источники
Блок Band-Limited White Noise генерирует нормально распределенные случайные числа, которые подходят для использования в непрерывных или гибридных системах.
Теоретически непрерывный белый шум имеет время корреляции 0, плоскую степень спектральную плотность (PSD) и общую энергию бесконечности. На практике физические системы никогда не нарушаются белым шумом, хотя белый шум является полезным теоретическим приближением, когда нарушение порядка шума имеет время корреляции, которое очень мало относительно естественной полосы пропускания системы.
В Simulink® программное обеспечение, можно симулировать эффект белого шума с помощью случайной последовательности со временем корреляции, намного меньшим, чем кратчайшая 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. Вы можете получить хорошие результаты, указав
где fmax - пропускная способность системы в рад/сек.
Основное различие между этим блоком и блоком Random Number заключается в том, что блок Band-Limited White Noise производит выход с определенной частотой дискретизации. Эта скорость связана со временем корреляции шума.
Блок Band-Limited White Noise задает двусторонний спектр, где модулями являются Гц. Блок Averaging Power Spectral Density задает односторонний спектр, где модулями являются квадраты величины на модуль радиальной частоты: mag ^ 2/( рад/сек). Когда вы подаете выход блока Band-Limited White Noise в блок Averaging Power Spectral Density, среднее значение PSD меньше, чем Noise power блока Band-Limited White Noise. Это различие является результатом преобразования модулей одного блока в модули другого, 1/( 1/2) (2 π) = 1 / π, где:
1/2 - коэффициент для преобразования из двустороннего в односторонний спектр.
2 π - коэффициент для преобразования из Гц в рад/сек.
Типы данных |
|
Прямое сквозное соединение |
|
Многомерные сигналы |
|
Сигналы переменного размера |
|
Обнаружение пересечения нулем |
|
Чтобы создать правильную интенсивность этого шума, ковариация шума масштабируется, чтобы отразить неявное преобразование из непрерывного PSD в дискретную шумовую ковариацию. Соответствующий масштабный коэффициент является 1/tc, где tc является временем корреляции шума. Это масштабирование гарантирует, что реакция непрерывной системы на приблизительный белый шум имеет ту же ковариацию, что и система, для истинного белого шума. Из-за этого масштабирования ковариация сигнала от блока Band-Limited White Noise не совпадает с Noise power (интенсивностью) параметром. Этот параметр на самом деле является высотой PSD белого шума. Этот блок аппроксимирует ковариацию белого шума как Noise power, разделенную на tc.
