信道噪声实时产生算法及改进研究

杨志强 朱秋明,2, 台 鑫 刘 亮 陈小敏 廖志忠

(1. 南京航空航天大学电子信息工程学院，江苏南京 211100；2. 英国赫瑞瓦特大学工程与物理科学学院，爱丁堡 EH14 4AS；3. 中国空空导弹研究院，河南洛阳 471009； 4. 中国电子科技集团公司第41研究所,山东青岛 233006)

1 引言

无线信号在信道中传播必然受到各种噪声的干扰，进而影响接收机信号接收的准确性。研究不同传播环境下噪声对接收信号的影响，对无线通信系统的方案设计和性能评估必不可少。同时，如何在实验室环境下精确产生不同干扰噪声，从而用于真实模拟噪声对实际通信设备的影响变得越来越重要。鉴于实际中大部分噪声服从高斯分布，因此如何产生统计特性好，尾巴精确度高和重复周期长的高斯噪声是近年来通信测试领域的研究重点之一[1-3]。

经典的高斯噪声模拟方法有基于逆变换的方法[5- 6]和基于舍弃的方法[7- 8]。需要指出的是，逆变换方法和舍弃法为非均匀随机变量的通用产生方法，可以产生统计精确的高斯噪声，但是硬件实现比较复杂。

中心极限理论方法是高斯随机变量的特有产生方法，输出统计特性略差，但原理简单且易于硬件实现[9-10]。谐波叠加(SoS，Sum of Sinusoids)方法[11-12]是中心极限理论方法的一种改进，已被广泛应用于无线信道衰落的实时模拟。文献[13]基于SoS方法提出一种非平稳的莱斯衰落信道的仿真方法；文献[14]结合FPGA硬件平台，利用SoS方法实现了复合衰落的实时模拟；文献[15]则基于SoS方法提出了瑞利衰落场景下的非平稳MIMO信道衰落的实时仿真方法。……