Band-Limited White Noise
Непрерывный белый шум.
Описание
Блок Band-Limited White Noise генерирует нормально распределенные случайные числа, которые подходят для использования в непрерывных или гибридных системах.
Моделирование белого шума
Теоретически непрерывный белый шум имеет время корреляции, равное 0, плоскую спектральную плотность мощности (PSD) и полную энергию, равную бесконечности. На практике физические системы никогда не испытывают возмущений в виде белого шума, тем не менее белый шум является полезным теоретическим приближением в случаях, когда возмущение имеет время корреляции, которое очень мало по сравнению с естественной пропускной способностью системы.
Вы можете имитировать эффект белого шума, используя случайную последовательность со временем корреляции, намного меньшим, чем самая маленькая постоянная времени системы. Блок Band-Limited White Noise создает именно такую последовательность. Время корреляции шума в нем совпадает с частотой дискретизации блока. Для точного моделирования используйте время корреляции намного меньшее, чем постоянная времени самой быстрой части системы. Вы можете получить хорошие результаты, указав
где
— пропускная способность системы в рад/сек.
Сравнение с блоком Random Number
Основное различие между этим блоком и блоком Random Number заключается в том, что блок Band-Limited White Noise производит выходные данные с определенной частотой дискретизации. Эта скорость связана со временем корреляции шума.
Параметры
Noise power — спектральная плотность мощности белого шума
0.1 (по умолчанию) | скаляр | вектор | матрица
Спектральная плотность мощности белого шума как скаляр, вектор или матрица.
Параметр блока |
|
Значение |
|
По умолчанию |
|
Seed — начальное значение
23341 (по умолчанию) | скаляр | вектор | матрица
Начальное число для генератора случайных чисел, заданное как скаляр, вектор или матрица. Значения должны быть положительными, действительными и конечными. Если начальное число неизменно, то и сгенерированная выходная последовательность не изменится.
Параметр блока |
|
Значение |
|
По умолчанию |
|
Sample time — интервал между шагами расчета
0.1 (по умолчанию) | скаляр
Укажите интервал между шагами расчета как неотрицательное число. Чтобы наследовать шаг расчета, установите для этого параметра значение -1.
Параметр блока |
|
Значение |
|
По умолчанию |
|
Алгоритмы
Чтобы произвести правильную интенсивность шума, ковариация шума масштабируется, чтобы отразить неявное преобразование от непрерывной спектральной плотности мощности к дискретной ковариации шума. Соответствующий масштабный коэффициент равен 1/tc, где tc — время корреляции шума. Это масштабирование гарантирует, что реакция непрерывной системы на приблизительный белый шум имеет ту же ковариацию, что и система на настоящий белый шум. Из-за этого масштабирования ковариация сигнала от блока Band-Limited White Noise отличается от параметра Noise power. Этот параметр фактически является высотой спектральной плотности мощности белого шума. Этот блок аппроксимирует ковариацию белого шума как мощность шума, деленную на tc.