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文档简介

AWGN信道的FPGA实现 内容 AWGN介绍高斯白噪声FPGA实现举例 仿真验证 SP6010 2 高斯白噪声 常用的宽带噪声模型 高斯随机过程称为高斯白噪声概率密度函数为正态分布 功率谱密度为常数 限带功率谱密度 工程实际中要求限带功率 3 高斯白噪声产生器 物理噪声发生器 分立元件搭建 精度较高 电路实现较为复杂 数字合成噪声发生器 快速方便 先产生均匀分布白噪声 再转换成高斯分布 4 FPGA实现 产生均匀分布随机数 均匀分布白噪声 LFSR 线性反馈移位寄存器 由均匀分布转化为正态分布 高斯白噪声 公式法 不常用 查找表发 占用较多ROM 不利于FPGA实现 折线逼近法 易于FPGA实现 5 产生均匀分布随机数 6 LFSR 线性反馈移位寄存器 以长度 7m序列 m 3 为例 可能状态为 000 001 010 011 100 101 110 111 000为全0状态不能进入初始序列 产生均匀分布随机数 7 M序列发生器 最长线性反馈移位寄存器 状态值为服从均匀分布的随机数 Nbits状态值输出范围 1 2 N 1 若初始状态不为0 n阶移位寄存器状态在 2 n 1 周期内不重复 产生均匀分布随机数 LFSR 线性反馈移位寄存器 反馈逻辑由特征多项式表示 减少资源 8 由均匀分布转化为正态分布 由均匀分布转化为正态分布公式法查找表发折线逼近法 几乎为线性 9 实例 SP6010项目中AWGN模块 Port In clk rst awgn ctl awgn gain sm 4x sm 12state Out awgn datai awgn dataq awgn en目的 用于软件CCDF测量项 CCDF曲线 用于观察一定时间内信号超过平均功率的情况 功能 模拟高斯白噪声信道 用于测量加性高斯信道下终端信号质量 增益 可控 带内波动正负0 5dB 数据速率 TD SCDMA4X速率要求 14bit有效位 时间按照下行时隙划分 高斯白噪声添加可控 用于测量终端信号质量 10 实例 结构 初始化值为非0值 优化结构 11 进一步抵消相关性中心极限定理 设随机变量X1 X2 Xn 相互独立 服从同一分布 且具有数学期望和方差 E Xk D Xk 2 0 k 1 2 则随机变量之和的标准化变量的分布函数Fn x 对于任意x满足limFn x x 其中 x 是标准正态分布的分布函数 12
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