一、高斯白噪声生成原理

高斯白噪声通常定义为一个均值为零，功率谱密度为非零常数的平稳随机过程，且其噪声取值的概率分布服从高斯分布。产生高斯噪声的过程可分为生成均匀分布随机信号和对均匀分布随机信号高斯化，如图1所示

图1.1 高斯白噪声生成算法原理图

图1.1中可见，高斯白噪声生成的第一步为均匀噪声生成部分。采用m序列随机产生算法，生成均匀分布伪随机序列。第二部对均匀分布的信号进行高斯化，采用查找表的方法，应用第一步的输出值生成映射表地址，将查表后得到的结果输出，最后得到的就为高斯白噪声序列。

二、均匀随机分布序列的产生

在计算机上产生具有良好独立同分布性能的U（0,1）随机序列已有较长研究历史，主要有4种方法：线性同余法、m序列产生法、logist方程法、进位加方法。由于采用均匀分布的随机序列进行高斯化处理，所以均匀随机分布序列的性能直接影响到输出高斯噪声的性能。

三、高斯白噪声的产生

3.1均匀分布随机序列高斯化算法

将均匀分布的随机序列转换为高斯分布的随机序列的方法主要有：函数变换法、中心极限法、查表法3种。函数变换法和中心极限法都需要硬件的实时计算，FFT运算等，占用大量的硬件资源，影响宽带短波信道模拟器的其他部分的实现。选择查表法对均匀分布随机序列进行高斯化，可以大大减少计算量，提高噪声生成的实时性。

通过均匀分布于高斯分布的关系进行映射，映射关系可以以函数y=f（x）表示，其中x服从[1,232-1]均匀分布，而y服从均值为0，方差为1的高斯分布。考虑到高斯分布的实际情况，y仅在[-4,4]之间取值就可以了。f函数曲线如图3.1所示。

对y对应的高斯分布值进行量化处理，将自变量y在[-4,4]上分成均匀分布的M=2000个的小区间，从而计算出对应的数值，分配2000个物理空间，简历对应x值的y的映射表。在查找时，产生在[1,232-1]区间均匀分布的随机变量，将随机变量也对应到2000个小区间中，计算随机变量的值在映射表中的偏移地址，该地址单元的对应值就是对应的高斯分布随机变量，据此生成高斯白噪声。

图3.1映射关系曲线图

3.2 高斯白噪声的功率控制

由于在信道模拟中需要根据实际信道的不同来调整高斯白噪声的功率，当已知信道条件后，就需要根据信号在实际信道中的传播，得到噪声的功率。

高斯白噪声的均值为0，所以没有直流分量其功率只有交流功率，所以高斯白噪声的平均功率为：

N=noB

式中no为单边功率谱密度；B为等效带宽。在模拟器中等效带宽通常是一定的，一般通过改变功率谱来调整噪声功率的大小。

四、高斯噪声的抑制

　　在电子技术测控系统中，对干扰与噪声抑制方法主要有屏蔽、合理接地、隔离、合理布线、净化电源、滤波、采用专用器件等等措施。

　　除了采用通用的噪声抑制方法外，对高斯噪声的抑制方法常常采用数理统计方法。

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