Simulink模块之Band-Limited White Noise

Simulink的Band-Limited White Noise模块产生服从正态分布的随机数,用于模拟连续或混合系统中的噪声。噪声参数包括Noise Power(对应能量谱密度高度)、Sample time(噪声相关时间,与系统带宽相关)和Seed(随机数生成器初始值)。默认设置下,噪声能量为1,相当于标准正态分布。带限白噪声的采样率与噪声相关时间相等,用于仿真白噪声对系统的影响。与Random Number Block相比,带限白噪声模块输出与采样率相关,而平均功率谱密度模块指定单边频谱。在转换单位时需要注意比例因子1/π。

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如下图,需要设置的参数有3个:

Noise Power:指定白噪声PSD(能量谱密度)的高度,这个PSD并不是噪声的能量p(详细介绍请见:噪声能量),它与能量之间有一个转换关系,p=Noise power/tc,tc就在下面;

Sample time:指定噪声的相关时间tc,这个tc与系统的带宽之间的关系是tc=(1/N)*(2pi/fmax),其中fmax是系统的带宽(实际上是角频率,fmax=2*pi*f,这个f才是我们常使用的频率Hz),N可以看成是采样率与系统频率的倍数关系(文档中推荐使用100),即采样率=N*系统频率,这和采样定理一致;

Seed:这个参数是用来指定随机数生成器的初始值的,详细的介绍请见:随机数生成方法

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