Using Simulink    
Band-Limited White Noise

連続システムに白色ノイズを導入します。

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Band-Limited White Noiseブロックは、連続システムまたはハイブリッドシステムで使用する正規分布乱数を発生します。

このブロックとRandom Numberブロックの主な違いは、Band-Limited White Noiseブロックがノイズの相関時間に関連した特定のサンプルレートで出力を発生することです。

理論的に、連続白色ノイズは0の相関時間と、平坦なパワースペクトル密度(PSD)、および無限大の共分散をもっています。ノイズによる外乱がシステムの固有帯域幅に比較して非常に小さな相関時間をもつ場合、白色ノイズは便利な理論的近似ではありますが、物理システムが実際上白色ノイズによる外乱を受けることは決してありません。

Simulinkでは、システムの最短時間定数よりかなり小さな相関時間をもつ乱数列を使って、白色ノイズの効果をシミュレーションすることができます。Band-Limited White Noiseブロックは、そのような乱数列を発生します。ノイズの相関時間は、ブロックのサンプルレートです。正確なシミュレーションのためには、システムの最高速のダイナミクスよりかなり小さな相関時間を使用してください。つぎのように指定することによって、適切な結果を得ることができます。

ここで、fmax はラジアン/秒単位のシステムの帯域幅です。

ブロック実現で使用されるアルゴリズム

このノイズの正しい強度を発生するために、ノイズの共分散は、連続PSDから離散ノイズ共分散への暗黙の変換を反映するために、スケーリングされます。適切なスケールファクタは、1/tc です。ここで、tc はノイズの相関時間です。このスケーリングは、近似白色ノイズに対する連続システムの応答が、真の白色ノイズを使用した場合にシステムがもつのと同じ共分散をもつようにします。このスケーリングのため、Band-Limited White Noiseブロックからの信号の共分散は Noise power (強度)ダイアログボックスパラメータと同じではありません。このパラメータは、実際には白色ノイズのPSDの高さです。真の白色ノイズの共分散は無限大であるのに対して、このブロックで使われる近似がもつ特性として、ブロック出力の共分散は、Noise Powertc で除算したものです。

サポートされているデータタイプ

Band-Limited White Noiseブロックは、double タイプの実数値を出力します。

パラメータとダイアログボックス

Noise power
白色ノイズのPSDの高さ。デフォルト値は 0.1
Sample time
ノイズの相関時間。デフォルト値は 0.1
Seed
乱数発生器の初期値。デフォルト値は 23341

特性

サンプル時間
離散
スカラ拡張
Noise power および Seed パラメータと出力について
ベクトル化

ゼロクロッシング
なし


 Backlash Bitwise Logical Operator