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Band-Limited White Noise

Introducir ruido blanco en un sistema continuo

  • Band-Limited White Noise block

Bibliotecas:
Simulink / Sources

Descripción

El bloque Band-Limited White Noise genera números aleatorios distribuidos con normalidad que son aptos para sistemas continuos o híbridos.

Simulación de ruido blanco

Teóricamente, el ruido blanco continuo tiene un tiempo de correlación de 0, una densidad espectral de potencia (PSD) plana y una energía total de infinito. En la práctica, los sistemas físicos nunca resultan perturbados por ruido blanco, aunque el ruido blanco es una aproximación teórica útil cuando la perturbación del ruido tiene un tiempo de correlación que es muy pequeño en relación con el ancho de banda natural del sistema.

En el software de Simulink®, puede simular el efecto del ruido blanco usando una secuencia aleatoria con un tiempo de correlación mucho más pequeño que la constante de tiempo más corta del sistema. El bloque Band-Limited White Noise genera esta secuencia. El tiempo de correlación del ruido es la tasa de muestreo del bloque. Para realizar simulaciones precisas, utilice un tiempo de correlación mucho más pequeño que la dinámica más rápida del sistema. Puede obtener buenos resultados especificando

tc11002πfmax,

donde fmax es el ancho de banda del sistema en rad/s.

Comparación con el bloque Random Number

La principal diferencia entre este bloque y el bloque Random Number es que el bloque Band-Limited White Noise genera una salida a una tasa de muestreo específica. Esta tasa está relacionada con el tiempo de correlación del ruido.

Uso con el bloque Averaging Power Spectral Density

El bloque Band-Limited White Noise especifica un espectro bilateral, en el que las unidades son Hz. El bloque Averaging Power Spectral Density especifica un espectro unilateral, en el que las unidades son el cuadrado de la magnitud frecuencia radial por unidad: mag^2/(rad/s). Cuando se alimenta la salida de un bloque Band-Limited White Noise en un bloque Averaging Power Spectral Density, el valor medio de la PSD es π veces más pequeño que el parámetro Noise power del bloque Band-Limited White Noise. Esta diferencia es el resultado de convertir las unidades de un bloque a las unidades del otro, 1/(1/2)(2π) = 1/π, donde:

  • 1/2 es el factor para convertir un espectro bilateral a un espectro unilateral.

  • 2π es el factor para convertir Hz a rad/s.

Puertos

Salida

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Números aleatorios distribuidos con normalidad, especificados como un escalar, un vector, una matriz o un arreglo N-D.

Tipos de datos: double

Parámetros

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Especifique la altura de la PSD del ruido blanco como un escalar, un vector, una matriz o un arreglo N-D de valores positivos.

Uso programático

Parámetro de bloque: Cov
Tipo: vector de caracteres
Valores: scalar | vector | matrix | N-D array
Predeterminado: '[0.1]'

Tiempo de correlación del ruido. Para obtener más información, consulte Especificar el tiempo de muestreo.

Uso programático

Parámetro de bloque: Ts
Tipo: vector de caracteres
Valores: scalar | vector
Predeterminado: '0.1'

Especifique valor inicial para el generador de números aleatorios como un escalar, un vector, una matriz o un arreglo N-D. Los valores deben ser positivos, de valor real y finitos.

Uso programático

Parámetro de bloque: seed
Tipo: vector de caracteres
Valores: scalar | vector | matrix | N-D array
Predeterminado: '[23341]'

Seleccione para obtener como salida un arreglo 1D cuando los parámetros de bloque sean vectores. De lo contrario, genere como salida un arreglo 2D, siendo una de sus dimensiones 1. Para obtener más información, consulte Determine the Output Dimensions of Source Blocks.

Uso programático

Parámetro de bloque: VectorParams1D
Tipo: vector de caracteres
Valores: 'on' | 'off'
Predeterminado: 'on'

Características del bloque

Tipos de datos

double

Paso directo

no

Señales multidimensionales

no

Señales de tamaño variable

no

Detección de cruce por cero

no

Algoritmos

Para generar la intensidad adecuada de este ruido, la covarianza del ruido se escala para reflejar la conversión implícita de una PSD continua a una covarianza de ruido discreta. El factor de escalado adecuado es 1/tc, donde tc es el tiempo de correlación del ruido. Este escalado garantiza que la respuesta de un sistema continuo al ruido blanco aproximado tenga la misma covarianza que el sistema tendría al ruido blanco verdadero. Dado este escalado, la covarianza de la señal del bloque Band-Limited White Noise no es la misma que el parámetro Noise power (intensidad). En realidad, este parámetro es la altura de la PSD del ruido blanco. Este bloque aproxima la covarianza de ruido blanco como Noise power dividido por tc.

Capacidades ampliadas

Historial de versiones

Introducido antes de R2006a

Consulte también