本发明专利技术实施例提供了一种高平坦度的宽带高斯白噪声产生方法及高斯白噪声源，该方法：获取拟产生高斯白噪声的带宽后，生成第一高斯白噪声数据；将基于第一高斯白噪声数据而生成的第一高斯白噪声信号经信号链路输出，由于信号链路的不平坦响应，造成输出的第一高斯白噪声信号平坦度较低；通过获取第一高斯白噪声信号的轨迹文件，计算出校正滤波器calibr_fir(n)，再利用校正滤波器calibr_fir(n)对第一高斯白噪声数据进行处理，得到第二高斯白噪声数据，从而使基于第二高斯白噪声数据所生成第二高斯白噪声信号能够补偿后级信号链路的不平坦响应，保证最终输出信号具有较高平坦度。保证最终输出信号具有较高平坦度。保证最终输出信号具有较高平坦度。
【技术实现步骤摘要】
一种高平坦度的宽带高斯白噪声产生方法及高斯白噪声源
[0001]本专利技术涉及电子电路
，特别涉及一种高平坦度的宽带高斯白噪声产生方法及高斯白噪声源。
技术介绍
[0002]高斯白噪声源是用于产生高斯白噪声信号的信号发生器，可应用于系统或器件的噪声系数测量、雷达中的干扰或信号源、激光种子的激励源等使用场景。
[0003]高斯白噪声源的实现方式主要包括模拟方式和数字方式；其中，以模拟方式实现的高斯白噪声源一般采用电子器件的固有物理噪声(热噪声Thermal Noise、散粒噪声Shot Noise)等作为噪声源，经过滤波放大后输出；以采用齐纳二极管作为噪声源为例，需要外围的放大与滤波等电路，由于基本采用模拟或射频链路，具有功耗相对低的优点。而以数字方式实现的高斯白噪声源一般由FPGA和高速DAC组成；FPGA通过运行高斯白噪声算法，输出噪声波形数据给DAC，DAC根据噪声波形数据输出高斯白噪声，具有设计简单、温度漂移小、工作可靠等优点。
[0004]不过，无论是以模拟方式还是以数字方式实现高斯白噪声源，通常都是依靠硬件本身的特性来保证平坦度，虽然可以采用模拟的均衡器进行适当的补偿，但由于器件本身的限制，最终输出的信号平坦度相对较差(约3dB)，同时，在后级电路中存在信号放大调理模块时，将引入不平坦响应，对输出信号的平坦度造成影响。
技术实现思路
[0005]本专利技术针对现有技术存在的不足，提供一种高平坦度的宽带高斯白噪声源产生方法，能够补偿后级信号链路的不平坦响应，使最终输出信号具有较高平坦度。
[0006]本专利技术的第一方面，提供一种高平坦度的宽带高斯白噪声产生方法，其包括以下步骤：
[0007]S1：获取拟产生高斯白噪声的带宽，并基于高斯白噪声生成算法，生成第一高斯白噪声数据；
[0008]S2：基于所述第一高斯白噪声数据，生成第一高斯白噪声信号，并将所述第一高斯白噪声信号经信号链路输出；
[0009]S3：获取经所述信号链路输出的所述第一高斯白噪声信号的轨迹文件，并根据所获取的轨迹文件，计算出功率响应P(f)；
[0010]S4：将功率响应P(f)转换为幅度响应A(f)，并对幅度响应A(f)进行校准，得到校正后的幅度响应Ar(f)；
[0011]S5：计算满足校正后的幅度响应Ar(f)的校正滤波器calibr_fir(n)，并利用计算出的校正滤波器calibr_fir(n)对所述第一高斯白噪声数据进行处理，得到第二高斯白噪声数据；
[0012]S6：基于所述第二高斯白噪声数据，生成第二高斯白噪声信号，并将所述第二高斯
白噪声信号作为最终产生的高斯白噪声经所述信号链路输出。
[0013]如此，本申请提供的高平坦度的宽带高斯白噪声产生方法中，将生成的第一高斯白噪声信号经信号链路输出，由于信号链路的不平坦响应，造成输出的第一高斯白噪声信号平坦度较低；通过获取第一高斯白噪声信号的轨迹文件，并计算出校正滤波器calibr_fir(n)，再利用校正滤波器calibr_fir(n)对第一高斯白噪声数据进行处理，得到第二高斯白噪声数据，从而使基于第二高斯白噪声数据所生成第二高斯白噪声信号能够补偿后级信号链路的不平坦响应，保证最终输出信号具有较高平坦度。
[0014]根据一种具体的实施方式，本专利技术的平坦度的宽带高斯白噪声产生方法中，在步骤S4中，将功率响应P(f)转换为幅度响应A(f)的方式为：A(f)＝10^(P(f)/20)；对幅度响应A(f)进行校准，得到校正后的幅度响应Ar(f)的方式为：Ar(f)＝mean(A(f))/A(f)；其中，mean(A(f))表示幅度响应A(f)的平均值。
[0015]根据一种具体的实施方式，本专利技术的平坦度的宽带高斯白噪声产生方法中，步骤S5中计算满足校正后的幅度响应Ar(f)的校正滤波器calibr_fir(n)的方式为：对校正后的幅度响应Ar(f)进行平滑处理，得到Ara(f)，再对Ara(f)的两边边界进行平滑扩充后，采用特定的滤波响应求解函数对经平滑扩充后的Ara(f)进行求解，而得到校正滤波器calibr_fir(n)。
[0016]根据一种具体的实施方式，本专利技术的平坦度的宽带高斯白噪声产生方法中，拟产生高斯白噪声的带宽为RF数模转换器的奈奎斯特频率内的任意带宽。
[0017]根据一种具体的实施方式，本专利技术的平坦度的宽带高斯白噪声产生方法中，所述高斯白噪声生成算法采用Ziggurat算法。
[0018]本专利技术的第二方面，提供一种高平坦度的宽带高斯白噪声源，其包括：数据运算与处理模块和数字高斯白噪声源模块；其中，
[0019]所述数据运算与处理模块被配置为：在获取拟产生高斯白噪声的带宽后，基于高斯白噪声生成算法，生成第一高斯白噪声数据；以及，在获取经所述信号链路输出的所述第一高斯白噪声信号的轨迹文件后，根据所获取的轨迹文件，计算出功率响应P(f)；将功率响应P(f)转换为幅度响应A(f)，并对幅度响应A(f)进行校准，得到校正后的幅度响应Ar(f)；计算满足校正后的幅度响应Ar(f)的校正滤波器calibr_fir(n)，并利用计算出的校正滤波器calibr_fir(n)对所述第一高斯白噪声数据进行处理，得到第二高斯白噪声数据；
[0020]所述数字高斯白噪声源模块被配置为：基于所述第一高斯白噪声数据和所述第二高斯白噪声数据，分别生成第一高斯白噪声信号和第二高斯白噪声信号，并将所述第二高斯白噪声信号作为最终产生的高斯白噪声经所述信号链路输出。
[0021]如此，本申请提供的高平坦度的宽带高斯白噪声源中，通过数据运算与处理模块生成第一高斯白噪声数据后，由数字高斯白噪声源模块根据第一高斯白噪声数据，生成的第一高斯白噪声信号并经信号链路输出，由于信号链路的不平坦响应，造成输出的第一高斯白噪声信号平坦度较低；数据运算与处理模块根据第一高斯白噪声信号的轨迹文件，计算出校正滤波器calibr_fir(n)，再利用校正滤波器calibr_fir(n)对第一高斯白噪声数据进行处理，得到第二高斯白噪声数据，从而使数字高斯白噪声源模块基于第二高斯白噪声数据所生成第二高斯白噪声信号能够补偿后级信号链路的不平坦响应，保证最终输出信号具有较高平坦度。
[0022]根据一种具体的实施方式，本专利技术的高平坦度的宽带高斯白噪声源中，所述数据运算与处理模块被配置为：对校正后的幅度响应Ar(f)进行平滑处理，得到Ara(f)，再对Ara(f)的两边边界进行平滑扩充后，采用特定的滤波响应求解函数对经平滑扩充后的Ara(f)进行求解，而得到校正滤波器calibr_fir(n)。
[0023]根据一种具体的实施方式，本专利技术的高平坦度的宽带高斯白噪声源中，所述数据运算与处理模块被配置为：基于Ziggurat算法，生成所述第一高斯白噪声数据。
[0024]根据一种具体的实施方式，本专利技术的高平坦度的宽带高斯白噪声源中，所述数字高斯白噪声源模块包括：FPGA单元、FLASH单元、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高平坦度的宽带高斯白噪声产生方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取拟产生高斯白噪声的带宽，并基于高斯白噪声生成算法，生成第一高斯白噪声数据；S2：基于所述第一高斯白噪声数据，生成第一高斯白噪声信号，并将所述第一高斯白噪声信号经信号链路输出；S3：获取经所述信号链路输出的所述第一高斯白噪声信号的轨迹文件，并根据所获取的轨迹文件，计算出功率响应P(f)；S4：将功率响应P(f)转换为幅度响应A(f)，并对幅度响应A(f)进行校准，得到校正后的幅度响应Ar(f)；S5：计算满足校正后的幅度响应Ar(f)的校正滤波器calibr_fir(n)，并利用计算出的校正滤波器calibr_fir(n)对所述第一高斯白噪声数据进行处理，得到第二高斯白噪声数据；S6：基于所述第二高斯白噪声数据，生成第二高斯白噪声信号，并将所述第二高斯白噪声信号作为最终产生的高斯白噪声经所述信号链路输出。2.如权利要求1所述的一种高平坦度的宽带高斯白噪声产生方法，其特征在于，步骤S4中，将功率响应P(f)转换为幅度响应A(f)的方式为：A(f)＝10^(P(f)/20)；对幅度响应A(f)进行校准，得到校正后的幅度响应Ar(f)的方式为：Ar(f)＝mean(A(f))/A(f)；其中，mean(A(f))表示幅度响应A(f)的平均值。3.如权利要求1所述的一种高平坦度的宽带高斯白噪声产生方法，其特征在于，步骤S5中计算满足校正后的幅度响应Ar(f)的校正滤波器calibr_fir(n)的方式为：对校正后的幅度响应Ar(f)进行平滑处理，得到Ara(f)，再对Ara(f)的两边边界进行平滑扩充后，采用特定的滤波响应求解函数对经平滑扩充后的Ara(f)进行求解，而得到校正滤波器calibr_fir(n)。4.如权利要求1所述的一种高平坦度的宽带高斯白噪声产生方法，其特征在于，拟产生高斯白噪声的带宽为RF数模转换器的奈奎斯特频率内的任意带宽。5.如权利要求1～4任一项所述的一种高平坦度的宽带高斯白噪声产生方法，其特征在于，所述高斯白噪声生成算法采用Ziggurat算法。6.一种高平坦度的宽带高斯白噪声源，其特征在于，包括：数据运算与处理模块和数字高斯白噪声源模块；其中，所述数据运算与处理模块被配置为：在获取拟产生高斯白噪声的带宽后，基于高斯白噪声生成算法，生成第一高斯白噪声数...
【专利技术属性】
技术研发人员：林海川，白曜华，许凡，闫力，邓彦东，肖鹏，
申请(专利权)人：成都中微达信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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