Band-Limited White Noise

백색 잡음 시뮬레이션

이론적으로 연속적인 백색 잡음은 상관 시간이 0이며 평탄한 파워 스펙트럼 밀도(PSD)와 무한대의 총 에너지를 갖습니다. 백색 잡음은 잡음 외란이 시스템의 고유 대역폭을 기준으로 매우 작은 상관 시간을 가질 때의 유용한 이론적 근사이기는 하지만, 실질적으로 물리 시스템은 백색 잡음 외란의 영향을 전혀 받지 않습니다.

Simulink^®에서는 시스템의 최단 시정수보다 훨씬 작은 상관 시간을 가진 랜덤 시퀀스를 사용하여 백색 잡음의 효과를 시뮬레이션할 수 있습니다. Band-Limited White Noise 블록은 이러한 시퀀스를 만듭니다. 잡음의 상관 시간은 블록의 샘플 레이트입니다. 정확한 시뮬레이션을 위해 시스템의 가장 빠른 동특성보다 훨씬 작은 상관 시간을 사용하십시오. 다음과 같이 지정하여 좋은 결과를 얻을 수 있습니다.

여기서 f_max는 시스템 대역폭입니다(단위: 라디안/초).

Random Number 블록과 비교

이 블록과 Random Number 블록의 주된 차이점은 Band-Limited White Noise 블록은 특정 샘플 레이트에서 출력값을 생성한다는 것입니다. 이 레이트는 잡음의 상관 시간과 관련이 있습니다.

Averaging Power Spectral Density 블록 사용

Band-Limited White Noise 블록은 양측 스펙트럼을 지정합니다(단위: Hz). Averaging Power Spectral Density 블록은 단측 스펙트럼을 지정하며 여기서 단위는 단위 방사 주파수당 크기의 제곱, 즉 mag^2/(라디안/초)입니다. Band-Limited White Noise 블록의 출력을 Averaging Power Spectral Density 블록에 전달할 경우 평균 PSD 값은 Band-Limited White Noise 블록의 잡음 전력보다 π배 더 작습니다. 이 차이는 한 블록의 단위를 다른 블록의 단위로 변환하면서 생긴 것으로, 결과적으로 1/(1/2)(2π) = 1/π입니다.