加性高斯白噪声(AWGN)是一个数学模型,用于仿真发射机和接收机之间的信道

2023-12-29 是德科技 Keysight Technologies知乎
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加性高斯白噪声

加性高斯白噪声 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 是最基本的噪声与干扰模型。

其中加性噪声意思是叠加在信号上的一种噪声,通常记为n(t),而且无论有无信号,噪声n(t)都是始终存在的。因此通常称它为加性噪声或加性干扰。


高斯白噪声

白噪声:噪声的功率谱密度在所有的频率上均为一常数,则称这样的噪声为白噪声。如果白噪声取值的概率分布服从高斯分布,则称这样的噪声为高斯白噪声。


噪声是所有通信信道的一个固有部分。香农 (Shannon-Hartley) 定理告诉我们,在存在噪声的情况下,通过指定带宽的通信信道传输信息的最大速率是多少。 C= B * Log2 (1+S/N) 其中: C是信道容量,单位为比特/秒 (bit/s) B是信号带宽,单位为Hz S是在该带宽上接收的平均功率,单位为瓦 N是该带宽上的噪声的平均功率,单位为瓦 要想以可重复的方式仿真真实的信道条件,您必须将随机噪声添加到所需的信号中。


那么,究竟什么是加性高斯白噪声 (AWGN)?

加性高斯白噪声(AWGN)是一个数学模型,用于仿真发射机和接收机之间的信道。这个模型是线性增加的宽带噪声,具有恒定的频谱密度和高斯分布的幅度。


加性高斯白噪声AWGN 不适用于衰落、互调和干扰测试。

以 LTE eNB接收机测试 ( 3GPP TS 36.141)为例,第 7.3节描述了将加性高斯白噪声 (AWGN )应用于所需的LTE信号进行eNB动态范围测试,第8条描述了所有的非多径接收机性能测试用例。


动态范围测试的目的是测量接收机在接收信道存在干扰 (AWGN) 的情况下接收所需信号的能力。 图1所示为一个常见的接收机性能测试设置。它需要一台信号发生器生成有用信号,另一台生成加性高斯白噪声 (AWGN)。使用合路器来合并信号并与被测器件连接。确保两个信号发生器之间有足够好的隔离,使它们不至于影响其他单元的 ALC(自动调平控制)操作。

用于接收机测试的信号发生器需要有生成加性高斯白噪声AWGN的能力。下图描述了载波信号、AWGN带宽和功率之间的关系。载波带宽是载波的占用带宽,噪声带宽是平坦噪声带宽。实际的平坦噪声带宽以昂当稍高于载波带宽 (通常高 1.6 倍)。当您将载波和 AWGN 信号组合起来用于接收机测试时,由于增加了噪声功率,载波现在看起来更大。

表 1 所列为根据 3GPP TS 36.141第 7.3 节接收机测试的要求进行的信号电平设置,用于5MHz 和10MHz 的信道带宽。信号电平取决于信道带宽和基站类型。吞吐量应低于参考测量信道可能的最大吞吐量的 95%。

表1 LTE接收机动态范围测试要求 载波带宽内看到的噪声功率如图2中黄色部分所示,务必要对其进行测量。通过了解噪声功率值,您可以计算载噪比 (C/N)。此外,大多数标准使用接收机上的每比特能量与噪声功率密度的比值 (Eb/No) 而不是 C/N 来表征其接收机。但是,这需要您知道载波比特率是多少。使用下面的公式,可以将C/N转化为Eb/No。

采用针对不同的信道带宽和基站类型指定的C/N来创建有用的干扰信号非常繁琐。有一些方法可以简化测量设置。


如何使用实时 I/Q基带加性高斯白噪声AWGN,简化您的测量设置

进行使接收机测量设置所需的额外测量和计算则更加繁琐。幸运的是,随着数字信号处理(DSP) 技术的发展,信号发生器以数字方式向基带波形添加实时噪声 (AWGN)。这为载波和噪声信号提供了非常精确的幅度电平。您无需担心外部附件的校正。此外,您可以轻松选择C/N或 Eb/No作为控制载波带宽中载波功率与噪声功率之比的变量。 矢量信号发生器 使您能够实时将加性高斯白噪声(AWGN)添加到载波中。您可以使用信号发生器的内部 DSP 轻松地将 AWGN 实时应用于所需信号。使用单个矢量信号发生器即可实现这一点。图3所示为实时 AWGN的 设置。您可以选择不同的功率控制模式作为参考,如总计、载波、总噪声和信道噪声。例如,如果您选择“总计”功率控制模式,该模式会生成总功率和 C/N(或Eb/No)自变量,同时生成载波功率和总噪声功率相关的变量。

图 3.在射频矢量信号发生器上设置 AWGN 用于LTE和LTE-Advanced FDD / TDD eNB接收机测试的测试用例管理软件 KEYSIGHT N7649B 测试用例管理软件工具提供简单易用的用户界面,可与是德科技 Signal Studio 软件配合使用,用来执行标准要求的一致性测试。测试用例管理软件 (TCM) 可以通过创建符合一致性测试要求的信号并自动设置信号发生器来减少您花在配置上的时间。


图 4 所示为用于设置 3GPP TS 36.141第7.3节接收机动态范围和“广域"基站类型的用户界面。您只需要配置信道频率和带宽

图 4、用于3GPP TS 36.141 第 7.3 节的测试用例管理软件设置


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系列,2000 X 系列,4000 X,33511B,N5166B,EDU36311A,N3300,4104A,E36234A,2022A,N7900,D3000USBB,DSOX-2WAVEGEN,N2820A,U3810,U2600,33510B,U2020 X 系列,N443XD 系列,3014G,33522B,BV9200B,EDU34450A,3498A,E36200 系列,34950A,U9428A SP8T,E36233A,CXG X,EXG,N8480 系列,L2060 X 系列,AC6903L,N2843A,RP7936A,E36100B,AC6903H,EXR,B2900B 系列,D4000PWRB,33521B,N9962A,RP7962A,EPM 系列,3000G X,1000 X 系列,P9377B,AC6804B,EXG X 系列,E4982A,DAQM905A,DAQM909A4,N9950B,N9950A,N8740A,D3000GENB,E36200A,E36103B,N6791A,E 系列,N2842A,AC6912L,B2980B 系列,AC6912H,N9951A,33520B,RP7973A,RP7961A,N2841A,N7007A,53131A,P9243A,P937XA,P937XB,E4981A,U2741A,N9323C-TG7,N9951B,34972A,E36102B,N6790A,EDU33210A 系列,E36320A,N8741A,AC6802B,RP7972A,4000 X 系列,U2000 系列,U9424A,P9240AWGA,P924XA,S254A,E3600 系列,DAQM903A,N9960A,53200 系列,E36311A,N8762A,6000X,E36105B,U7104N,N6781A,U9424C,U2000,U9424B,N2876A,U7104F,E3641A,U2060 X 系列,U7104E,EXR254A,U9428B SP8T,RP7983A,N3300 系列,N7550 系列,AC6803B,DAQM904A,N8900,U2751A,84904L,34970A,N9961A,E36104B,CXG,E36150 系列,N6792A,P 系列,E3640A,DSOXBODE,AC6800B,N2874A,EDU33211A,RP7942A,6002A,BN9963B,E3600,S054A,1000 X,U7106N,E36313A,DAQM900A,L2060 X,U9422B SPDT,DSOX,U7106F,U7106E,N8756A,DSOX2MSO,J7204B,N8732A,E36150A 系列,N8950A,U3851A,EXR058A,RP7941A,AC6801B,10070D,P9384B,D4000AUTB,N2752A,EDU33210A,RP7953A,BN9962B,DAQM902A,U2761A,34980A,E36300A,E36312A,N6782A,DAQM901A,U2020 X,E36106B,53220A,N8757A,AC6900 系列,N8733A,D3000PWRB,N8951A,N9952B,RP7952A,N9952A,U7108B,U7108A,P9242A,P9375B,U7108C,P9240GENC,N2751A,P9375A,U9428C,E4980A,U9428B,6004A,33500B 系列,U9428A,N7971A,ENA 系列,D4000AERB,53132A,EXG X,N6785A,B2980B,N6773A,N6761A,N8754A,N8742A,RP7963A,N9953B,RP7951A,EDU33210 系列,N7970A,EDU33212A,P9241A,P938XB,N2750A,N2871A,53230A,N8700,U3810 系列,U9424A SP4T,DSOXT3MSO,S804A,L2050 X,J7201C,J7201B,N6784A,N8755A,J7201A,N8731A,N2870A,8495D,N2797A,N9934B,N2894A,N5770A,8495B,34420A,N70412A,N7973A,E3647A,6000X 系列,10833F,10833G,10833A,10833B,4154A,D6000GENB,10833C,S104A,10833D,N6775A,EXR204A,N6763A,N8736A,N6751A,N8954A,N8930A,EL34143A,E36300 系列,DAQ973A,N7550,EDUX1052A,U8480 系列,N9923A,N2796A,N9935B,3000G X 系列,N9935A,N2893A,EDUX 系列,3052G,U2781A,N5771A,N7972A,EDUX1052G,E36100,PP001A,E3646A,DP0001A,6811C,4032A,EXR108A,E36100 系列,N6786A,N8737A,D4000BDLB,N6774A,N6762A,N8943A,10834A,E5063A,N8955A,8494G,N8931A,E3634A,N2783B,N2795A,BN9961B,N5772A,6813C,N7951A,D6000USBB,E3649A,6800C,6812C,U71010A,U71010C,U71010B,N6753A,AC6800B 系列,N8758A,N6741B,N8734A,N6971A,S 系列,N8952A,N6777A,N6765A,N8940A,P9370A,P9382B,N2891A,P9370B,N2782B,D3000AUTB,53181A,N9933B,N28005A,EL30000 系列,U2050 X,N5761A,N7950A,BN9960B,N7974A,N8700 系列,34465A,E3648A,4054A,N6764A,N8759A,N6752A,E9320,N8735A,N6970A,N8941A,EL34243A,N6776A,N2793A,DAQ970A,N2890A,N2781B,RP7982A,E4417A,8509XD 系列,N9914B,N9914A,82350C,N5750A,N7953A,U2300 系列,N7977A,N5762A,DAQM909A,E8486A,DSOX-4WAVEGEN2,E5810B,N9938B,N9926A,N6743B,N8934A,N9938A,N6731B,N8946A,N6973A,E36100B 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Keysight(是德科技)测试仪器分销产品选型指南(英文)

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型号- U8480,B2911A,U1272A,N8926A,34460A,N7040A,U8000,N9340B,53140,N5742A,N5766A,34905A,N9918A,N6735B,N8480,N5743A,N5767A,N1914A,3024T,3012T,U1273A,34904A,N6746B,N6734B,U3800,U1282A,N8948A,34470A,N7042A,N1913A,N5744A,N5768A,34903A,N8924A,N9916A,N9928A,34939A,N6701C,N8949A,U1271A,N8925A,N8937A,N7041A,N1912A,N9000B,N5745A,N5769A,N2819A,3022T,3034T,N6700C,34902A,N9917A,34938A,N6736B,U1600,8491A,DSOX1102G,DSOX1102A,N9320B,P-SERIES,33509B,N7020A,N1911A,N9344C,N5746A,N3302A,N2818A,34901A,34937A,U1701B,82357B,U1273AX,U2802A,N5181B,N2142A,U1281A,B2902A,4024A,N5747A,N3303A,8490G,N2805A,3032T,N6702C,U1700,N6705C,N8928A,N9342C,33519B,B2901A,N3304A,N5748A,34947A,N2804A,N8929A,N5171B,N9343C,N2140A,X-SERIES,B2912A,N3305A,U8903B,N5749A,4022A,34934A,4034A,34946A,8480D,3054T,U2702A,N3306A,U1733C,U1210,U2300,N5700,34945A,3458A,TU1453A,U2701A,B2962A,1146B,N3307A,1147B,N7026A,33600A,33612A,B2961A,N9322C,N9310A,U1731C,2002A,53200,2014A,3104T,U1610A,U2723A,33611A,2004A,U1732C,J7205A,34942A,U3606B,53210A,J7205B,U2722A,N1810UL,33622A,3102T,34941A,N8760A,2012A,2024A,U2500,U1620A,33512B,33500B,33621A,N1810TL,3004A,N6700,N6705,N8761A,N2821A,33511B,N3300,4104A,2022A,N2820A,U2600,33510B,33522B,3014T,N2843A,E36100B,33521B,N9962A,87106D,AC6804B,E4982A,DAQM905A,34950A-34959A,N6750,N9950A,N8740A,E36103B,U2020,EDUX1002A,N9951A,33520B,N7007A,83050A,N2962A,53131A,P9243A,E4981A,U2741A,34972A,E36102B,J7211B,J7211A,J7211C,E36320A,N8741A,AC6802B,DAQM903A,U1270,N9960A,E36311A,N8762A,E36105B,N6781A,U2000,E3641A,EDUX1002G,N2863B,AC6803B,DAQM904A,N8900,U1280,84904L,U2751A,34970A,N9961A,B2900,E36104B,E3640A,AC6800B,N2862B,6002A,E3600,E-SERIES,E36313A,DAQM900A,U1250,U5850,N8756A,N8732A,N8950A,AC6801B,10070D,DAQM902A,U2761A,34980A,E36300A,E36312A,N6782A,DAQM901A,E36106B,53220A,N8757A,87222D,N8733A,N8951A,87222E,N9952A,87104D,P9242A,E4980A,6004A,53132A,N6785A,N6773A,U1452A,B2980A,N6761A,N8754A,N8742A,P9241A,N2871A,53230A,N8700,N4985A-S50,U1240,N6784A,E4981A-001,E4981A-002,N8755A,U1453A,N8731A,N2870A,8495D,N2797A,87405B,N2894A,N5770A,8495B,87405C,34420A,E3647A,10833F,34921A-25A,10833G,10833A,10833B,4154A,10833C,10833D,N6775A,U1450A,N8736A,N6763A,U1232A,N8954A,N6751A,N8930A,N7550,N9923A,N2796A,N9935A,N2893A,N5771A,E36100,E3646A,6811C,N4985A-S30,4032A,N8737A,N6786A,N6774A,N8943A,N6762A,E5063A,10834A,N8955A,U1451A,8494G,N8931A,E3634A,U1233A,3052T,N2783B,P9371A,N2795A,N5772A,6813C,E3649A,6800C,6812C,N6753A,N8758A,U1460A,N6741B,U1242C,N8734A,U1242B,N8952A,N6777A,N8940A,N6765A,P9370A,N2891A,N2782B,EPM SERIES,53181A,N5761A,34931A-33A,34465A,E3648A,4054A,N8759A,N6764A,U1231A,U1461A,N6752A,E9320,83020A,N8735A,N8941A,N6776A,N2793A,DAQ970A,N2890A,L2060,N2781B,U1240C,N9914A,82350C,N5750A,N5762A,U2063,E5810B,N8934A,N6743B,N9926A,P1912A,N8946A,N6731B,N9938A,U1252B,E3643A,E3631A,N6755A,14585A,N2792A,N2780B,U1241C,N5763A,E4980AL,N5751A,E36300,E9300,N8923A,N9915A,N8935A,N6742B,N9927A,E3630A,U1241B,4052A,U1253B,E3642A,N6766A,34908A,N6754A,N2791A,N9912A,N8738A,N9936A,U1190,U2040,N5752A,N5764A,34450A,DAQM907A,N8932A,N8944A,34907A,N8920A,E3645A,N6745B,E3633A,N6733B,L2050,N2790A,U1251B,N8739A,N9913A,N9925A,N5741A,DAQM908A,N5765A,34461A,U2053,N8945A,N6732B,N9937A,N8957A,N8921A,E3632A,E3620A,N6756A,E3644A,N6744B

选型指南  -  KEYSIGHT  - November 2018 PDF 英文 下载

DDS技术- 信号发生器的使用

Keysight 捷变信号发生器可以随时创建复杂场景,轻松满足您的需求。 UXG 是一个功能强大、现成可用的构建模块,您可以灵活地将其配置为可靠的本振(LO)或是可扩展的威胁仿真器。 UXG 消除了模拟和矢量技术之间的界限,可以加速将新情报整合到最新信号场景中。 拥有UXG,您将能够生成越来越复杂的场景,实现更逼真的仿真。

技术探讨    发布时间 : 2024-06-16

Keysight(是德科技)信号发生器选型指南(中文)

目录- 信号发生器简介    信号发生器的频率范围    信号发生器产品类别    信号发生器主要技术指标对比    应用软件、核心功能和软件对比    Signal Studio 软件    台式    模块化   

型号- M9383B,N5194A,M9381A,N5193A,M9380A,N5166B,N5191A,N5181B,N5182B,N5171B,N5172B,N5183B,N5173B,E8257D,E8663D,N5102A,N9310A,E8267D,N5182BX07,M9383A,M9384B,M9484C

选型指南  -  KEYSIGHT  - 2022年4月20日 PDF 中文 下载

解析功率放大器PA非线性表征的挑战及创新

功率放大器 (Power Amplifier)是一种电子设备,用于将低频电信号转换为高功率信号。本文KEYSIGHT介绍了PA测试的相关内容,着重分析了PA非线性表征的挑战及创新。

技术探讨    发布时间 : 2024-05-29

对标CMW500的设备有什么?有什么其他型号的同等类型设备可以测各种射频类指标?

推荐是德对标CMW500的无线测试仪E7515A,如果是5G应用,请选择E7515B。接收机用矢量信号源测,比如N5172B射频矢量信号发生器;发射机用频谱分析仪测,比如N9020B。

技术问答    发布时间 : 2018-10-16

【选型】Keysight(是德科技)射频微波电子测试测量仪器选型指南

目录- 手持式射频微波分析仪    手持式分析仪    FieldFox 手持式射频网络及频谱分析仪    FieldFox 手持式射频网络分析仪    手持式频谱分析仪    手持式频谱分析仪(续)    信号发生器    EXG 射频模拟信号发生器    MXG 射频模拟信号发生器    射频信号发生器    信号分析仪    CXA 信号分析仪    BSA系列超经济型频谱分析仪    网络分析仪    低频-射频网络分析仪    ENA 网络分析仪    LCR表及阻抗分析仪    电容表    LCR表    精密LCR表   

型号- N9962A,N9952A,E4407B,N9912A,N9914A,N9936A,N9342C,E4982A,N9320B,E4980A,E4405B,N9340B,N9344C,N9960A,N9322C,41800A,N9950A,N9310A,N9926A,N9916A,N9938A,N9928A,N9918A,N9951A,N5181B,N9923A,N5171B,E4408B,N9913A,N9935A,N9925A,N9343C,E4980AL,E4981A,E4980ALU,N9000B,N9961A,N9000A,N9951ALN9952A,N9915A,N9937A,E5061B,N9927A,N9917A,E5063A,11667L

选型指南  -  KEYSIGHT  - 2016年12月21日 PDF 中文 下载

M9484C VXG and V3080A Vector signal generator and frequency extender DATA SHEET

型号- M9484C-508,V3080A-F06,M9484C-506,V3080A-F07,M9484C-514,M9484C-544,M9484C-532,M9484C-554,M9484C-520,M9484C VXG,V3080A-F09,V3080A,V3080A-F11

数据手册  -  KEYSIGHT  - September 25, 2023 PDF 英文 下载

是德科技提供Wi-Fi 7仿真、模拟、设计验证、设备研发测试及整机性能全周期测试验证解决方案

是德科技提供囊括了Wi-Fi 7的仿真、模拟,设计验证,设备研发,生产测试,整机性能和吞吐率验证等全周期的测试验证,帮助用户加速新技术研发验证,减少新产品上市周期,助力行业新技术快速成熟落地。

厂牌及品类    发布时间 : 2023-11-12

Agilent E4438C ESG Vector Signal Generator

型号- E4438C-401,E4438C-400,E4438C-422,E4438C-403,E4438C-SP1,E4438C-402,E4438C-259,E4438C-229,E4438C-407,E4438C-XXX,E4438C-409,E4438C-419,E4438C ESG,E4438C-250,E4438C-221

数据手册  -  KEYSIGHT  - February 28, 2019 PDF 英文 下载

数据手册  -  KEYSIGHT  - February 27, 2023 PDF 英文 下载 查看更多版本

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2G/3G/4G射频测试

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网络分析仪/频谱仪/信号分析仪/无线综测仪/信号发生器租赁

提供是德(Keysight),罗德(R&S)测试测量仪器租赁服务,包括网络分析仪、无线通讯综测仪、信号发生器、频谱分析仪、信号分析仪、电源等仪器租赁服务;租赁费用按月计算,租赁价格按仪器配置而定。

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