本发明公开了一种高斯色噪声通用产生装置及方法，属于电磁信号发生模拟领域，包括用户交互单元、参数处理单元、信号输入转换单元、信号功率统计单元、信号功率平衡单元、信噪比控制单元、高斯色噪声生成单元、噪声功率统计单元、信号噪声合成单元和信号转换输出单元。本发明采用周期扩展调频谐波叠加方法产生高斯噪声，可产生任意谱形状的高斯噪声；通过用户交互单元输入高斯噪声参数，使得高斯噪声的谱形状实时可变，且可实时调整信噪比，可满足对任意谱形状和任意信噪比下的高斯噪声的测试需求；对信号功率和噪声功率进行实时统计，并进行信噪比控制，实现信号和噪声的高精度叠加，对加噪信号进行实时动态移位和截位，信噪比精度高。
1.一种高斯色噪声通用产生装置，其特征在于：包括用户交互单元、参数处理单元、信号输入转换单元、信号功率统计单元、信号功率平衡单元、信噪比控制单元、高斯色噪声生成单元、噪声功率统计单元、信号噪声合成单元和信号转换输出单元；
用户交互单元包括显示屏和键盘；参数处理单元包括谱参数计算模块和信噪比转换模块；信号输入转换单元包括下混频、模数转换器和下变频；信号功率统计单元包括第一平方运算模块、第一累加运算模块和第一除法运算模块；信号功率平衡单元包括第二除法运算模块、平方根运算模块和第一乘法运算模块；信噪比控制单元包括信噪比参数寄存器和第二乘法运算模块；高斯色噪声生成单元包括谱参数寄存器和高斯噪声产生模块；噪声功率统计单元包括第二平方运算模块、第二累加运算模块和第三除法运算模块；信号噪声合成单元包括加法运算模块、绝对值运算模块、最大值查找模块、有效位计算模块、移位运算模块和截位运算模块；信号转换输出单元包括上变频、数模转换器和上混频；
用户交互单元的输出接口与参数处理单元的输入接口相连；参数处理单元的输出接口分别与信噪比控制单元的输入接口和高斯色噪声生成单元的输入接口相连；信号输入转换单元的输出接口分别与信号功率统计单元的输入接口和信号功率平衡单元的输入接口相连；信号功率统计单元的输出接口与信号功率平衡单元的输入接口相连；信号功率平衡单元的输出接口与信噪比控制单元的输入接口相连；信噪比控制单元的输出接口与信号噪声合成单元的输入接口相连；高斯色噪声生成单元的输出接口分别与噪声功率统计单元的输入接口和信号噪声合成单元的输入接口相连；噪声功率统计单元的输出接口与信号功率平衡单元的输入接口相连；信号噪声合成单元的输出接口与信号转换输出单元的输入接口相连；
用户交互单元输出的高斯噪声参数通过PCIE总线传输到参数处理单元；参数处理单元根据输入的参数计算噪声的谱参数和幅度信噪比，并分别输出到高斯色噪声生成单元和信噪比控制单元；用户输入的射频或中频模拟信号经过信号输入转换单元转为I/Q支路信号，分别传输到信号功率统计单元和信号功率平衡单元；信号功率统计单元统计并平均信号功率后将值输出到信号功率平衡单元；高斯色噪声生成单元根据配置的谱参数产生高斯噪声，分别输出到噪声功率统计单元和信号噪声合成单元；噪声功率统计单元统计并平均噪声的功率后将值输出到信号功率平衡单元；信号功率平衡单元根据信号功率和噪声功率调整I/Q支路信号使两者功率相等，并将功率平衡后的I/Q支路信号输出到信噪比控制单元；
信噪比控制单元根据幅度信噪比参数调整由信号功率平衡单元传入的I/Q支路信号，使信号功率与噪声功率满足功率信噪比要求，并将功率平衡后的I/Q支路信号输出到信噪比控制单元；信号噪声合成单元将信噪比控制单元输出的I/Q支路信号和高斯色噪声生成单元产生的I/Q支路高斯噪声分别进行叠加、移位和截位，最后将I/Q支路信号输出到信号转换输出单元；信号转换输出单元将信号噪声合成单元输出的I/Q支路信号经过上变频转换为中频数字信号，中频数字信号通过数模转换器转换为中频模拟信号输出，或者中频模拟信号通过上混频转为射频模拟信号输出。
2.一种高斯色噪声通用产生方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的高斯色噪声通用产生装置，包括如下步骤：
步骤1：用户在用户交互单元输入高斯噪声谱形状和信噪比参数，用户交互单元通过PCIE总线将参数传输到参数处理单元；
步骤2：参数处理单元中的谱参数计算模块和信噪比转换模块根据输入参数计算噪声谱参数和转换幅度信噪比，并分别配置到高斯色噪声生成单元和信噪比控制单元的参数寄存器中；
步骤3：用户通过信号输入转换单元的输入接口输入射频模拟信号，信号输入转换单元将射频模拟信号经过下混频转为中频模拟信号，中频模拟信号通过模数转换器变成中频数字信号，中频数字信号通过下变频转为I/Q支路信号，并分别输出到信号功率统计单元和信号功率平衡单元；
步骤4：高斯色噪声生成单元根据配置的谱参数，通过高斯噪声产生模块的调频谐波叠加方法产生I/Q支路高斯噪声并输出到噪声功率统计单元和信号噪声合成单元；
步骤5：信号功率统计单元统计并平均I/Q支路信号的功率后将值输出到信号功率平衡单元，与此同时，噪声功率统计单元统计并平均I/Q支路高斯噪声的功率后将值输出到信号功率平衡单元；
步骤6：信号功率平衡单元根据I/Q支路信号功率和I/Q支路高斯噪声功率调整I/Q支路信号，使I/Q支路信号功率和I/Q支路高斯噪声功率相等，并将功率平衡后的I/Q支路信号输出到信噪比控制单元；
步骤7：信噪比控制单元根据传入的幅度信噪比参数调整由信号功率平衡单元传入的I/Q支路信号，使I/Q支路信号功率与I/Q支路高斯噪声功率满足信噪比要求，并将I/Q支路信号输出到信号噪声合成单元；
步骤8：信号噪声合成单元将信噪比控制单元输出的I/Q支路信号和高斯色噪声生成单元产生的I/Q支路高斯噪声分别进行叠加、移位和截位，最后将I/Q支路信号输出到信号转换输出单元；
步骤9：信号转换输出单元将信号噪声合成单元输出的I/Q支路信号经过上变频转换为中频数字信号，中频数字信号通过数模转换器转换为中频模拟信号输出，或者中频模拟信号通过上混频转为射频模拟信号输出。
3.根据权利要求2所述的高斯色噪声通用产生方法，其特征在于：在步骤4中，I/Q支路高斯噪声产生的具体步骤如下：
步骤4.1：通过M路并行截断器对噪声谱参数ωi/q,m(t)进行高位截断，分别输出到M路相位累加器；
步骤4.2：M路相位累加器将噪声谱参数累加后与对应的随机初始相位θi/q,m相加输出实时相位值，并作为M路查找表地址；
步骤4.3：利用查找表地址对正弦存储表进行地址映射，输出M路正弦波数据；
步骤4.4：将M路正弦波数据乘以对应的加权系数ki/q,m；
步骤4.5：对M路不同频率的加权正弦波数据进行叠加，输出高斯噪声数据。
一种高斯色噪声通用产生装置及方法
技术领域
[0001] 本发明属于电磁信号发生模拟领域，具体涉及一种高斯色噪声通用产生装置及方法。
背景技术
[0002] 无线信号在真实环境下的传输必然受到各种噪声的干扰，研究不同传播环境下噪声对无线接收信号的影响，对无线通信系统的方案设计和性能评估必不可少。另外，如何在实验室环境下精确产生各种环境下的干扰噪声，用于真实模拟各种噪声对实际通信设备的影响变得越来越重要。
[0003] 根据高斯噪声的谱形状是否在整个频谱内服从均匀分布可分为高斯白噪声和高斯色噪声。实际无线通信环境下的干扰噪声大多数为高斯白噪声，但是接收机为了提高输入信噪比，接收端前端通常配置带通滤波器用于滤除带外噪声，因此，对接收信号最终产生实际干扰影响的噪声为高斯色噪声。当然，对于一些特殊的通信方式，比如电话线通信，由于电话线路的带宽限制导致信道噪声为高斯白噪声。为了研究不同谱形状高斯色噪声对接收信号的影响，进而评估通信系统的性能，需要研制一种能够灵活配置并精确产生各种高斯色噪声的硬件装置。
[0004] 目前，用于产生高斯噪声的方法主要有两种：1)存储噪声数据方法：通过伪随机发生器产生随机地址读取存在块存储器ROM中的高斯噪声数据源。2)伪随机序列叠加法：利用N路伪随机发生器叠加产生随机信号，再通过隔直处理消除随机信号的直流偏置，最终产生高斯噪声。
[0005] 目前现有技术的缺点体现在：
[0006] 1)存储噪声数据方法：通过伪随机发生器产生随机地址读取存在块存储器ROM中的高斯噪声数据源技术，此技术只能产生高斯白噪声，统计特性的改善需要耗费大量的ROM资源，而且重复周期固定。
[0007] 2)伪随机序列叠加法：利用N路伪随机发生器叠加产生随机信号，再通过隔直处理消除随机信号的直流偏置，最终产生高斯噪声，这种方法的缺点是只能产生高斯白噪声，且统计特性收敛慢；也有人通过在高斯白噪声后加一个带通滤波器，用于改变高斯白噪声的谱形状，进而产生高斯色噪声，然而，这种方法无法实时产生任意谱形状的高斯色噪声，而且大大增加了实现复杂度。
发明内容
[0008] 针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种高斯色噪声通用产生装置及方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。
[0009] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0010] 一种高斯色噪声通用产生装置，包括用户交互单元、参数处理单元、信号输入转换单元、信号功率统计单元、信号功率平衡单元、信噪比控制单元、高斯色噪声生成单元、噪声功率统计单元、信号噪声合成单元和信号转换输出单元；
[0011] 用户交互单元包括显示屏和键盘；参数处理单元包括谱参数计算模块和信噪比转换模块；信号输入转换单元包括下混频、模数转换器和下变频；信号功率统计单元包括第一平方运算模块、第一累加运算模块和第一除法运算模块；信号功率平衡单元包括第二除法运算模块、平方根运算模块和第一乘法运算模块；信噪比控制单元包括信噪比参数寄存器和第二乘法运算模块；高斯色噪声生成单元包括谱参数寄存器和高斯噪声产生模块；噪声功率统计单元包括第二平方运算模块、第二累加运算模块和第三除法运算模块；信号噪声合成单元包括加法运算模块、绝对值运算模块、最大值查找模块、有效位计算模块、移位运算模块和截位运算模块；信号转换输出单元包括上变频、数模转换器和上混频；
[0012] 用户交互单元的输出接口与参数处理单元的输入接口相连；参数处理单元的输出接口分别与信噪比控制单元的输入接口和高斯色噪声生成单元的输入接口相连；信号输入转换单元的输出接口分别与信号功率统计单元的输入接口和信号功率平衡单元的输入接口相连；信号功率统计单元的输出接口与信号功率平衡单元的输入接口相连；信号功率平衡单元的输出接口与信噪比控制单元的输入接口相连；信噪比控制单元的输出接口与信号噪声合成单元的输入接口相连；高斯色噪声生成单元的输出接口分别与噪声功率统计单元的输入接口和信号噪声合成单元的输入接口相连；噪声功率统计单元的输出接口与信号功率平衡单元的输入接口相连；信号噪声合成单元的输出接口与信号转换输出单元的输入接口相连；
[0013] 用户交互单元输出的高斯噪声参数通过PCIE总线传输到参数处理单元；参数处理单元根据输入的参数计算噪声的谱参数和幅度信噪比，并分别输出到高斯色噪声生成单元和信噪比控制单元；用户输入的射频或中频模拟信号经过信号输入转换单元转为I/Q支路信号，分别传输到信号功率统计单元和信号功率平衡单元；信号功率统计单元统计并平均信号功率后将值输出到信号功率平衡单元；高斯色噪声生成单元根据配置的谱参数产生高斯噪声，分别输出到噪声功率统计单元和信号噪声合成单元；噪声功率统计单元统计并平均噪声的功率后将值输出到信号功率平衡单元；信号功率平衡单元根据信号功率和噪声功率调整I/Q支路信号使两者功率相等，并将功率平衡后的I/Q支路信号输出到信噪比控制单元；信噪比控制单元根据幅度信噪比参数调整由信号功率平衡单元传入的I/Q支路信号，使信号功率与噪声功率满足功率信噪比要求，并将功率平衡后的I/Q支路信号输出到信噪比控制单元；信号噪声合成单元将信噪比控制单元输出的I/Q支路信号和高斯色噪声生成单元产生的I/Q支路高斯噪声分别进行叠加、移位和截位，最后将I/Q支路信号输出到信号转换输出单元；信号转换输出单元将信号噪声合成单元输出的I/Q支路信号经过上变频转换为中频数字信号，中频数字信号通过数模转换器转换为中频模拟信号输出，或者中频模拟信号通过上混频转为射频模拟信号输出。
[0014] 此外，本发明还提到一种高斯色噪声通用产生方法，该方法采用如上所述的高斯色噪声通用产生装置，包括如下步骤：
[0015] 步骤1：用户在用户交互单元输入高斯噪声谱形状和信噪比参数，用户交互单元通过PCIE总线将参数传输到参数处理单元；
[0016] 步骤2：参数处理单元中的谱参数计算模块和信噪比转换模块根据输入参数计算噪声谱参数和转换幅度信噪比，并分别配置到高斯色噪声生成单元和信噪比控制单元的参数寄存器中；
[0017] 步骤3：用户通过信号输入转换单元的输入接口输入射频模拟信号，信号输入转换单元将射频模拟信号经过下混频转为中频模拟信号，中频模拟信号通过模数转换器变成中频数字信号，中频数字信号通过下变频转为I/Q支路信号，并分别输出到信号功率统计单元和信号功率平衡单元；
[0018] 步骤4：高斯色噪声生成单元根据配置的谱参数，通过高斯噪声产生模块的调频谐波叠加方法产生I/Q支路高斯噪声并输出到噪声功率统计单元和信号噪声合成单元；
[0019] 步骤5：信号功率统计单元统计并平均I/Q支路信号的功率后将值输出到信号功率平衡单元，与此同时，噪声功率统计单元统计并平均I/Q支路高斯噪声的功率后将值输出到信号功率平衡单元；
[0020] 步骤6：信号功率平衡单元根据I/Q支路信号功率和I/Q支路高斯噪声功率调整I/Q支路信号，使I/Q支路信号功率和I/Q支路高斯噪声功率相等，并将功率平衡后的I/Q支路信号输出到信噪比控制单元；
[0021] 步骤7：信噪比控制单元根据传入的幅度信噪比参数调整由信号功率平衡单元传入的I/Q支路信号，使I/Q支路信号功率与I/Q支路高斯噪声功率满足信噪比要求，并将I/Q支路信号输出到信号噪声合成单元；
[0022] 步骤8：信号噪声合成单元将信噪比控制单元输出的I/Q支路信号和高斯色噪声生成单元产生的I/Q支路高斯噪声分别进行叠加、移位和截位，最后将I/Q支路信号输出到信号转换输出单元；
[0023] 步骤9：信号转换输出单元将信号噪声合成单元输出的I/Q支路信号经过上变频转换为中频数字信号，中频数字信号通过数模转换器转换为中频模拟信号输出，或者中频模拟信号通过上混频转为射频模拟信号输出。
[0024] 优选地，在步骤4中，I/Q支路高斯噪声产生的具体步骤如下：
[0025] 步骤4.1：通过M路并行截断器对噪声谱参数ωi/q,m(t)进行高位截断，分别输出到M路相位累加器；
[0026] 步骤4.2：M路相位累加器将噪声谱参数累加后与对应的随机初始相位θi/q,m相加输出实时相位值，并作为M路查找表地址；
[0027] 步骤4.3：利用查找表地址对正弦存储表进行地址映射，输出M路正弦波数据；
[0028] 步骤4.4：将M路正弦波数据乘以对应的加权系数ki/q,m；
[0029] 步骤4.5：对M路不同频率的加权正弦波数据进行叠加，输出高斯噪声数据。
[0030] 本发明所带来的有益技术效果：
[0031] 1)采用周期扩展调频谐波叠加方法产生高斯噪声，可产生任意谱形状的高斯噪声，不仅高斯噪声的幅度统计分布高度服从高斯分布，而且其重复周期长，可提高通信系统抗噪声性能测试的效果；
[0032] 2)通过用户交互单元输入高斯噪声参数，使得高斯噪声的谱形状实时可变，且可实时调整信噪比，可满足对任意谱形状和任意信噪比下的高斯噪声的测试需求；
[0033] 3)对信号功率和噪声功率进行实时统计，并进行信噪比控制，实现信号和噪声的高精度叠加，对加噪信号进行实时动态移位和截位，信噪比精度高。
附图说明
[0034] 图1为一种高斯色噪声通用产生装置的结构示意图。
[0035] 图2为高斯色噪声产生方法流程图。
[0036] 图3为伪随机发生器产生δi/q,m(t)的流程图。
[0037] 其中，1-1-用户交互单元；1-2-参数处理单元；1-3-信号输入转换单元；1-4-信号功率统计单元；1-5-信号功率平衡单元；1-6-信噪比控制单元；1-7-高斯色噪声生成单元；1-8-噪声功率统计单元；1-9-信号噪声合成单元；1-10-信号转换输出单元。
具体实施方式
[0038] 下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
[0039] 实施例1：
[0040] 一种高斯色噪声通用产生装置，其结构如图1所示，包括用户交互单元1-1、参数处理单元1-2、信号输入转换单元1-3、信号功率统计单元1-4、信号功率平衡单元1-5、信噪比控制单元1-6、高斯色噪声生成单元1-7、噪声功率统计单元1-8、信号噪声合成单元1-9和信号转换输出单元1-10；
[0041] 用户交互单元1-1包括显示屏和键盘；参数处理单元1-2包括谱参数计算模块和信噪比转换模块；信号输入转换单元1-3包括下混频、模数转换器和下变频；信号功率统计单元1-4包括第一平方运算模块、第一累加运算模块和第一除法运算模块；信号功率平衡单元1-5包括第二除法运算模块、平方根运算模块和第一乘法运算模块；信噪比控制单元1-6包括信噪比参数寄存器和第二乘法运算模块；高斯色噪声生成单元1-7包括谱参数寄存器和高斯噪声产生模块；噪声功率统计单元1-8包括第二平方运算模块、第二累加运算模块和第三除法运算模块；信号噪声合成单元1-9包括加法运算模块、绝对值运算模块、最大值查找模块、有效位计算模块、移位运算模块和截位运算模块；信号转换输出单元1-10包括上变频、数模转换器和上混频；
[0042] 用户交互单元1-1的输出接口与参数处理单元1-2的输入接口相连；参数处理单元1-2的输出接口分别与信噪比控制单元1-6的输入接口和高斯色噪声生成单元1-7的输入接口相连；信号输入转换单元1-3的输出接口分别与信号功率统计单元1-4的输入接口和信号功率平衡单元1-5的输入接口相连；信号功率统计单元1-4的输出接口与信号功率平衡单元
1-5的输入接口相连；信号功率平衡单元1-5的输出接口与信噪比控制单元1-6的输入接口相连；信噪比控制单元1-6的输出接口与信号噪声合成单元1-9的输入接口相连；高斯色噪声生成单元1-7的输出接口分别与噪声功率统计单元1-8的输入接口和信号噪声合成单元
1-9的输入接口相连；噪声功率统计单元1-8的输出接口与信号功率平衡单元1-5的输入接口相连；信号噪声合成单元1-9的输出接口与信号转换输出单元1-10的输入接口相连；
[0043] 用户交互单元1-1输出的高斯噪声参数通过PCIE总线传输到参数处理单元1-2；参数处理单元1-2根据输入的参数计算噪声的谱参数和幅度信噪比，并分别输出到高斯色噪声生成单元1-7和信噪比控制单元1-6；用户输入的射频或中频模拟信号经过信号输入转换单元1-3转为I/Q支路信号，分别传输到信号功率统计单元1-4和信号功率平衡单元1-5；信号功率统计单元1-4统计并平均信号功率后将值输出到信号功率平衡单元1-5；高斯色噪声生成单元1-7根据配置的谱参数产生高斯噪声，分别输出到噪声功率统计单元1-8和信号噪声合成单元1-9；噪声功率统计单元1-8统计并平均噪声的功率后将值输出到信号功率平衡单元1-5；信号功率平衡单元1-5根据信号功率和噪声功率调整I/Q支路信号使两者功率相等，并将功率平衡后的I/Q支路信号输出到信噪比控制单元1-6；信噪比控制单元1-6根据幅度信噪比参数调整由信号功率平衡单元1-5传入的I/Q支路信号，使信号功率与噪声功率满足功率信噪比要求，并将功率平衡后的I/Q支路信号输出到信噪比控制单元1-6；信号噪声合成单元1-9将信噪比控制单元1-6输出的I/Q支路信号和高斯色噪声生成单元1-7产生的I/Q支路高斯噪声分别进行叠加、移位和截位，最后将I/Q支路信号输出到信号转换输出单元1-10；信号转换输出单元1-10将信号噪声合成单元1-9输出的I/Q支路信号经过上变频转换为中频数字信号，中频数字信号通过数模转换器转换为中频模拟信号输出，或者中频模拟信号通过上混频转为射频模拟信号输出。
[0044] 实施例2：
[0045] 在上述实施例的基础上，本发明还提到一种高斯色噪声通用产生方法，具体包括如下步骤：
[0046] 步骤1：用户在用户交互单元1-1输入高斯噪声参数，主要包括当前时刻噪声谱形状Gp(f)、下一时刻噪声谱形状Gp+1(f)和信噪比参数SNR，其中，p表示当前时刻，f∈(fmin,fmax)，fmin和fmax分别为谱形状的最小有效频率和最大有效频率；用户输入的参数通过PCIE总线传递到参数处理单元1-2，参数处理单元1-2对噪声参数进行计算，具体包括如下步骤：
[0047] 步骤1.1：参数处理单元1-2根据输入参数在谱参数计算模块中计算噪声谱参数，高斯色噪声生成单元1-7采用如下方法产生高斯噪声：
[0048]
[0049] 其中，M为支路数量，ki/q,m＝±1为I/Q支路各谐波加权且满足θi/q,m为I/Q支路初始相位且服从(-π,π]均匀分布，fi/q,m(τ)表示I/Q支路谐波频率。
为加权系数，；当p和p+1时刻噪声谱形状Gp(f)和Gp+1(f)已知时，利用下述方法计算当前时刻谐波频率 和下一时刻谐波频
[0050]
[0051] 其中σ02为谐波总功率，并利用下述方法计算fi/q,m(t)：
[0052]
[0053] 其中Tp为p与p+1的时间间隔，fs为系统采样频率，k的初始值为0，并在Tp时间内以k＝k+1/fs递增，Tp时间后，k保持不变，且当前时刻的谐波频率更新为 直到用户输入下一时刻的谱形状Gp+1(f)，重新开始步骤1.1。
[0054] 利用伪随机发生器(如图3)产生微小的随机偏移量δi/q,m(t)，并与fi/q,m(t)相加，最后根据转为角频率ωi/q,m(t)，同时随机产生对应的初始相位θi/q,m和各谐波加权ki/q,m；
[0055] 步骤1.2：根据步骤1.1得到的噪声谱参数和幅度信噪比参数，将其分别配置到高斯色噪声生成单元1-7和信噪比控制单元1-6；
[0056] 步骤2：参数处理单元1-2中的谱参数计算模块和信噪比转换模块根据输入参数计算噪声谱参数和幅度信噪比参数，并将其分别配置到高斯色噪声生成单元1-7和信噪比控制单元1-6的参数寄存器中；
[0057] 步骤3：用户通过信号输入转换单元1-3的输入接口输入射频模拟信号，信号输入转换单元1-3将射频模拟信号经过下混频转为中频模拟信号，中频模拟信号通过模数转换器变成中频数字信号，中频数字信号通过下变频转为I/Q支路信号，并分别输出到信号功率统计单元1-4和信号功率平衡单元1-5；
[0058] 信号功率统计单元1-4对信号进行如下处理：
[0059] (1)将信号进行平方运算后，求得信号的瞬时功率；
[0060] (2)使用累加运算将瞬时功率进行一段时间内累加输出；
[0061] (3)对这段时间内累加的信号功率进行平均运算(除以这段时间的数据量个数)获得信号的平均功率；
[0062] 步骤4：高斯色噪声生成单元1-7根据配置的谱参数，通过高斯噪声产生模块的调频谐波叠加方法产生I/Q支路高斯噪声并输出到噪声功率统计单元1-8和信号噪声合成单元1-9；
[0063] 其中，I/Q支路高斯噪声产生的具体步骤如下(如图2所示)：
[0064] 步骤4.1：通过M路并行截断器对噪声谱参数ωi/q,m(t)进行高位截断，分别输出到M路相位累加器；
[0065] 步骤4.2：M路相位累加器将噪声谱参数累加后与对应的随机初始相位θi/q,m相加输出实时相位值，并作为M路查找表地址；
[0066] 步骤4.3：利用查找表地址对正弦存储表进行地址映射，输出M路正弦波数据；
[0067] 步骤4.4：将M路正弦波数据乘以对应的加权系数ki/q,m；
[0068] 步骤4.5：对M路不同频率的加权正弦波数据进行叠加，输出高斯噪声数据；
[0069] 步骤5：信号功率统计单元1-4统计并平均I/Q支路信号的功率后将值输出到信号功率平衡单元1-5，与此同时，噪声功率统计单元1-8统计并平均I/Q支路高斯噪声的功率后将值输出到信号功率平衡单元1-5；
[0070] 步骤6：信号功率平衡单元1-5根据I/Q支路信号功率和I/Q支路高斯噪声功率调整I/Q支路信号，使I/Q支路信号功率和I/Q支路高斯噪声功率相等，并将功率平衡后的I/Q支路信号输出到信噪比控制单元1-6；
[0071] 其中，信号功率平衡单元1-5对I/Q支路信号作以下处理：
[0072] (1)采用除法器将噪声功率除以信号功率得到信号功率倍数；
[0073] (2)步骤(1)得到的信号功率倍数进行开根号处理，获得信号幅度倍数；
[0074] (3)采用乘法器将步骤(2)得到的信号幅度倍数与信号输入转换单元1-3输出的信号相乘，得到经过功率调整的信号，此时的信号功率和噪声功率相等；
[0075] 步骤7：信噪比控制单元1-6根据参数处理单元1-2传入的幅度信噪比参数调整由信号输入转换单元1-3传入的I/Q支路信号，使I/Q支路信号功率与I/Q支路高斯噪声功率满足信噪比要求，并将I/Q支路信号输出到信号噪声合成单元1-9；
[0076] 步骤8：信号噪声合成单元1-9将信噪比控制单元1-6输出的I/Q支路信号和高斯色噪声生成单元1-7产生的I/Q支路高斯噪声分别进行叠加、移位和截位，最后将I/Q支路信号输出到信号转换输出单元1-10；
[0077] 其中，信号噪声合成单元1-9对I/Q支路信号作以下处理：
[0078] (1)将信号和噪声进行叠加；
[0079] (2)将叠加后的信号进行绝对值运算，获得无符号数据；
[0080] (3)在一段时间内对无符号数进行最大值查找，获得此时间段内的最大值；
[0081] (4)对此时间段内的最大值进行有效位计算，输出相对应的冗余符号位个数N；
[0082] (5)根据步骤(4)获得的冗余符号位个数N，先将信号进行左移N位运算，再对信号进行高位截位处理，输出符合信号转换输出单元1-10输入位宽的满位宽信号；
[0083] 步骤9：信号转换输出单元1-10将信号噪声合成单元1-9输出的I/Q支路信号经过上变频转换为中频数字信号，中频数字信号通过数模转换器转换为中频模拟信号输出，或者中频模拟信号通过上混频转为射频模拟信号输出。
[0084] 当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
