一种高斯白噪声信号产生方法、误差校准方法及其相关设备与流程

本申请涉及信号处理，特别是涉及一种高斯白噪声信号产生方法、基于高斯白噪声信号的相位噪声测量误差校准方法及其相关设备。

背景技术：

1、高斯白噪声(white gauss ian noise)中的高斯是指概率分布是正态函数，白噪声是指它的二阶矩不相关，一阶矩为常数，是指先后信号在时间上的相关性。高斯白噪声因其所具备平稳能量谱密度的特性，使其在信号处理、信道分析及自动测试等领域有着广泛的应用。在真实环境中，噪声往往不是由单一源头造成的，而是很多不同来源的噪声复合体。假设，我们把真实噪声看成非常多不同概率分布的随机变量的加合，并且每一个随机变量都是独立的，那么随着噪声源数量的上升，趋近于一个高斯分布。基于这种假设来看，采用合成的高斯白噪声实现了近似仿真。

2、随着通信、雷达等相关技术的发展，相位噪声成为整机系统、频率源和多种两端口频率控制和变换部件设计中进行考量的重要性能指标。在相位噪声测试系统的测试场景中，引入高斯白噪声可实现对系统中自身的环路特性及信号处理通路频响不平坦特性等因素引入的测量误差进行校准，提高相位噪声测量的准确性。但如何快速产生频率可调节的、且满足相位噪声测量误差校准需求的高斯白噪声，是当前亟需解决的问题。

3、针对相关技术中高斯白噪声的产生效率低、频率可调性差，难以满足相位噪声测量误差的校准需求，进而导致相位噪声测量误差校准效果差，测试耗时长的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明实施例提供的一种高斯白噪声信号产生方法、基于高斯白噪声信号的相位噪声测量误差校准方法及其相关设备，至少解决了相关技术中高斯白噪声的产生效率低、频率可调性差，难以满足相位噪声测量误差校准需求，进而导致相位噪声测量误差校准效果差，测试耗时长的问题。

2、为了解决上述问题，本发明实施例的一个方面，提供了一种高斯白噪声信号的产生方法，包括：

3、获取初始序列，对初始序列进行时钟分频处理，以得到呈数字形式的高斯白噪声序列；

4、对高斯白噪声序列进行数模转换处理，得到高斯白噪声模拟信号；

5、对高斯白噪声模拟信号进行输出频率调节，以输出包含多个目标频段的高斯白噪声信号。

6、在其中的一些实施例中，对初始序列进行时钟分频处理，以得到呈数字形式的高斯白噪声序列的步骤包括：

7、获取待产生的高斯白噪声信号对应的目标频段，基于目标频段确定分频比值；

8、基于分频比值对初始序列进行时钟分频处理，以得到呈数字形式的高斯白噪声序列。

9、在其中的一些实施例中，对高斯白噪声序列进行数模转换处理的步骤还包括：

10、获取外部时钟信号，对外部时钟信号进行计数分频处理得到分频信号；

11、根据分频信号确定数模转换处理对应的时钟频率，以根据时钟频率对高斯白噪声序列进行数模转换处理。

12、在其中的一些实施例中，高斯白噪声信号的目标频段的频率范围∈[0.01hz，100mhz]。

13、为了解决上述问题，本发明实施例的又一个方面，提供了一种基于高斯白噪声信号的相位噪声测量误差校准方法，采用上述任一实施例产生的高斯白噪声信号；方法包括：

14、获取相位噪声测量系统的测量误差校准需求，基于测量误差校准需求指示的噪声频段对高斯白噪声信号进行频率调整，并基于测量误差校准需求指示的校准功率对高斯白噪声信号进行功率调整，以得到满足测量误差校准需求的目标高斯白噪声信号；

15、将目标高斯白噪声信号输入至相位噪声测量系统，以对相位噪声测量系统的相位噪声测量误差进行校准。

16、在其中的一些实施例中，将目标高斯白噪声信号输入至相位噪声测量系统，以对相位噪声测量系统的相位噪声测量误差进行校准的步骤包括：

17、将目标高斯白噪声信号输入相位噪声测量系统的锁相环路中，以对锁相环路产生的第一相位噪声测量误差进行校准；和/或，

18、将目标高斯白噪声信号输入相位噪声测量系统的基带信号处理通路中，以对基带信号处理通路产生的第二相位噪声测量误差进行校准。

19、为了解决上述问题，本发明实施例的一个方面，提供了高斯白噪声信号的产生装置，装置包括：

20、获取模块，用于获取初始序列，对初始序列进行时钟分频处理，以得到呈数字形式的高斯白噪声序列；

21、数模转换模块，用于对高斯白噪声序列进行数模转换处理，得到高斯白噪声模拟信号；

22、高斯白噪声信号产生模块，用于对高斯白噪声模拟信号进行输出频率调节，以输出包含多个目标频段的高斯白噪声信号。

23、为了解决上述问题，本发明实施例的一个方面，提供了一种基于高斯白噪声信号的相位噪声测量误差校准装置，装置采用上述任一实施例产生的高斯白噪声信号；装置包括：

24、信号处理模块，用于获取相位噪声测量系统的测量误差校准需求，基于测量误差校准需求指示的噪声频段对高斯白噪声信号进行频率调整，并基于测量误差校准需求指示的校准功率对高斯白噪声信号进行功率调整，以得到满足测量误差校准需求的目标高斯白噪声信号；

25、误差校准模块，用于将目标高斯白噪声信号输入至相位噪声测量系统，以对相位噪声测量系统的相位噪声测量误差进行校准。

26、为了解决上述问题，本发明实施例的一个方面，提供了一种电子设备，包括：处理器，以及存储程序的存储器，程序包括指令，指令在由处理器执行时使处理器执行上述任一项高斯白噪声信号的产生方法或上述任一种基于高斯白噪声信号的相位噪声测量误差校准方法。

27、为了解决上述问题，本发明实施例的一个方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时机器可读介质，其特征在于，计算机指令用于使计算机执行上述任一项高斯白噪声信号的产生方法或上述任一种基于高斯白噪声信号的相位噪声测量误差校准方法。

28、本发明实施例的有益效果：通过获取初始序列，对初始序列进行时钟分频处理，以得到呈数字形式的高斯白噪声序列；对高斯白噪声序列进行数模转换处理，得到高斯白噪声模拟信号；对高斯白噪声模拟信号进行输出频率调节，以输出包含多个目标频段的高斯白噪声信号的技术手段，克服了相关技术中高斯白噪声的产生效率低、频率可调性差，难以满足相位噪声测量误差的校准需求，进而导致相位噪声测量误差校准效果差，测试耗时长的问题，实现了结合数模转换处理，产生频率可调的低频段高斯白噪声信号，提高了高斯白噪声的产生效率，且频率可调的高斯白噪声信号能够满足相位噪声测量误差的校准需求，提高了误差校准效果，缩短了相位噪声测量系统的测试时间，节省了测试成本。

29、本发明的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本发明的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

技术特征：

1.一种高斯白噪声信号的产生方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述初始序列进行时钟分频处理，以得到呈数字形式的高斯白噪声序列的步骤包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述高斯白噪声序列进行数模转换处理的步骤还包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高斯白噪声信号的目标频段的频率范围∈[0.01hz，100mhz]。

5.一种基于高斯白噪声信号的相位噪声测量误差校准方法，其特征在于，采用权利要求1-4中任一项产生的高斯白噪声信号；所述方法包括：

6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述将所述目标高斯白噪声信号输入至所述相位噪声测量系统，以对所述相位噪声测量系统的相位噪声测量误差进行校准的步骤包括：

7.一种高斯白噪声信号的产生装置，其特征在于，所述装置包括：

8.一种基于高斯白噪声信号的相位噪声测量误差校准装置，其特征在于，所述装置采用权利要求1-4中任一项产生的高斯白噪声信号；所述装置包括：

9.一种电子设备，包括：处理器，以及存储程序的存储器，其特征在于，所述程序包括指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行根据权利要求1-6中任一项所述的方法。

10.一种存储有计算机指令的非瞬时机器可读介质，其特征在于，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-6中任一项所述的方法。

技术总结
本申请涉及一种高斯白噪声信号产生方法、误差校准方法及其相关设备，涉及信号处理技术领域。该方法的一具体实施方式包括：获取初始序列，对初始序列进行时钟分频处理，以得到呈数字形式的高斯白噪声序列；对高斯白噪声序列进行数模转换处理，得到高斯白噪声模拟信号；对高斯白噪声模拟信号进行输出频率调节，以输出包含多个目标频段的高斯白噪声信号。该实施方式实现了快速产生频率可调的高斯白噪声信号，使其满足相位噪声测量误差的校准需求，进而提高测量误差校准效果。

技术研发人员：刘宇轩,沈晓宇,王心洋,李秀华,何伟,关宏凯
受保护的技术使用者：北京无线电计量测试研究所
技术研发日：
技术公布日：2025/3/6