基于累加法的高斯白噪声性能分析.pdf

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1、第11卷第2期太赫兹科学与电子信息学报Vo1．11．NO．22013年4月JournalofTerahertzScienceandElectronicInformationTechnologyApt．，2013文章编号：2095-4980(2013)02-0291—05基于累加法的高斯白噪声性能分析张小乾，王凌，姚远程，林华f1．西南科技大学信息工程学院，四川绵阳621010；2．中国工程物理研究院a．院机关；b．电子工程研究所，mJil绵阳621999)摘要：基于中心极限定理的累加法，提出了一种新的产生高斯白噪声的方法。首先分析了高斯白噪声的特点，用均匀分布随机序列累加产生高斯分布

2、随机序列，分析其时域和频域特征，并与用Matlab里的randn函数产生的高斯分布随机序列进行对比。最后用检验法对由累加法产生的高斯分布随机序列进行检验。实验结果表明，累加法产生的随机数十分近似于高斯分布白噪声。关键词：高斯白噪声；中心极限定理；累加法；检验法中图分类号：TN913．6文献标识码：AAnalysisofGaussianwhitenoiseperformancebasedonaccumulatemethodZHANGXiao．qian，WANGLing，YAOYuan—cheng‘，LINHua(1．FacultyofInformationEngineering，Sou

3、thwestUniversityofScienceandTechnology，MianyangSichuan621010，China；2a．Administrativeagency；2b．InstituteofElectronicEngineering，ChinaAcademyofEngineeringPhysics，MianyangSichuan621999，China)Abstract：AnewmethodproducingGaussianwhitenoiseispresentedbasedonthesummationlawofcentrallimittheorem．Thecha

4、racteristicsofGaussianwhitenoiseareanalyzed．TheGaussianrandomsequencegeneratedbytheuniformlydistributedrandomsequencesummationisanalyzedtoextractitstimedomainandfrequencydomainfeatures，andthencomparedwiththerandomsequencegeneratedbyrandnfunctionofMatlab．Gaussianrandomsequencegeneratedbysummatio

5、nlawistestedbytesting．ExperimentresultsshowthattherandomnumbergeneratedbysummationlawisverysimilartoGaussiandistributionwhitenoise．Keywords：Gaussianwhitenoise；centrallimittheorem；accumulatemethod；testing高斯白噪声除了作为噪声雷达干扰机信号或发射信号以外，在通信和控制系统中的实际应用也极为广泛_】]。所以，设计实现一个结构简单可靠并且性能优良的高斯白噪声，对于理论研究和现实工作都是非常

6、必要的。目前常用的高斯分布随机序列的产生方法有映射法、低通滤波器法、Box—Muller变换法、Ziggurat法等[4】。这些方法都可以得到高斯分布随机序列，但是以上几种方法存在计算比较复杂的问题。而基于中心极限定理的累加法只需要进行加法和减法运算，实现起来比较简单。本文从硬件实现的快速及简单方面考虑，提出了一种基于中心极限定理的累加法来产生高斯随机信号。1高斯白噪声信号简介白噪声是在无限宽的频率范围内，功率分布均匀的噪声，只是一种理想化的噪声模型。服从正态分布或高斯分布的白噪声，通常称为高斯白噪声【6]。若随机变量X的概率密度函数可以写为式(1)的形式，则称此随机变量是服从正态分

7、布(或高斯分布)的，其中是随机变量的期望(或均值)，是它的方差。当=0，2=1时，称随机变量服从标准正态分布。)21一—÷，=eo，一。。