请教------自定义噪声源，高斯白噪声序列的功率谱密度

noise7816 · 发表于 2019-12-17 21:37:05

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本帖最后由 noise7816 于 2019-12-17 21:44 编辑

由于电路仿真需要引入一个时域噪声源，可是Cadence的内建库里面没有现成的时域噪声源。经过大量查阅发现，可以用verilog A来创建时域噪声源。
结合随机信号分析相关的文献可知，建立噪声源大体的思路是：利用Verilog A工具，编写相应的代码(随机信号分析的文献中有介绍)，产生概率密度服从N(0, 1)标准正态分布的高斯白噪声序列(离散的随机数)，接着，把它乘以标准差sigma，这样就可以转化成方差(平均功率)为sigma^2的高斯白噪声序列，但是，一直不知道对应的功率谱带宽取多少，查了很多文献还是不明白，只是有个模糊的猜测：带宽BW=fs(序列的采样频率，或者说序列样本输出的时间间隔为1/fs)，功率谱密度PSD=sigma^2/fs，不知道这样对不对？

真诚希望大家多多指教，诚挚感谢！

soiee · 发表于 2019-12-18 02:41:58

采样频率就是频域中的fmax，不可能超过的呀。所以我觉得你的猜测是对的。

victor0o0 · 发表于 2019-12-18 13:23:30

只是白噪声的话用一个电阻就可以模拟

noise7816 · 发表于 2019-12-18 14:51:34

soiee 发表于 2019-12-18 02:41
采样频率就是频域中的fmax，不可能超过的呀。所以我觉得你的猜测是对的。

1. 非常感谢你的指点，真诚期待大家的讨论与指教。
2. 我的上述猜测是基于两个方面考虑，其一，确定性信号的采样定理；其二，在delta-sigma modulator量化噪声的处理中遇到的量化噪声带宽问题也是这样取值。但是，这里的情况有所不同，不敢确定。
3. 相信许多人有这方面的需求，希望大家踊跃发言，共同提高。

noise7816 · 发表于 2019-12-18 15:14:03

本帖最后由 noise7816 于 2019-12-18 15:23 编辑

victor0o0 发表于 2019-12-18 13:23
只是白噪声的话用一个电阻就可以模拟

1. 谢谢你的热心指点！
2. 你说的方法确实是我考虑的第二种备选方案，但是，存在一些缺陷。一方面，如果采用电阻来模拟，那么，噪声电压源的产生机制无法从根本上彻底理解，以后若碰到类似问题也许还是束手无策；另一方面，a) Candence内建库的理想电阻不带噪声，仿真中无法产生噪声电压； b) 工艺厂家的各种电阻模型确实带有噪声，但是，它们本身又有许多寄生的参数，比如电压系数Tc、寄生电容Cp等等，尤其是寄生电容Cp的影响比较麻烦，噪声电压源vn经过电阻本身的R-Cp网络后对噪声电压的功率谱会造成影响，并且，输出的噪声功率是一个定值kT/Cp, 总之模拟的噪声的功率和带宽都不好控制；c) 还有一种思路是自定义一个电阻模型(具体还不知道如何实现)，仅包含电阻和噪声因子，但是，不知道Spectre能不能支持这种电阻的TRAN仿真。总之，用电阻来模拟白噪声比较麻烦。
3. 真诚期待大家多多帮助。

victor0o0 · 发表于 2019-12-18 15:56:04

noise7816 发表于 2019-12-18 15:14
1. 谢谢你的热心指点！
2. 你说的方法确实是我考虑的第二种备选方案，但是，存在一些缺陷。一方面，如果采 ...

analoglib的电阻是带噪声的，参数里面有个选项可以选择：Generate noise? 可以选择yes或者no，而且默认应该就是yes

配合理想器件里面的可控电压/电流源，其实可以比较方便地制造一个噪声电压/电流

noise7816 · 发表于 2019-12-19 22:25:40

victor0o0 发表于 2019-12-18 15:56
analoglib的电阻是带噪声的，参数里面有个选项可以选择：Generate noise? 可以选择yes或者no，而且默认应 ...

1. 非常感谢victor0o0朋友的回复；
2. 看来是我错了，没有详细了解Candence内建库的情况；
3. 如果这情况属实，则这种方法是个比较便捷的方式来模拟白噪声源，理想情况输出噪声电压的功率谱密度应该是S_vn(f)=4kTR (V^2/Hz)，通过设定R来得到所需要的功率谱密度。此外，需要补充一点，真正用这种电阻来模拟噪声源时，也许需要在R的输出端接一个压控电压源(VCVS)来充当理想的模拟驱动器，把R和负载电容隔离开，否则，还会有KT/C的问题，希望大家多多讨论。

hyyyhh · 发表于 2022-5-9 15:46:46

noise7816 发表于 2019-12-19 22:25
1. 非常感谢victor0o0朋友的回复；
2. 看来是我错了，没有详细了解Candence内建库的情况；
3. 如果这情况 ...

请问这个压控电压源该怎么接呢

莫失莫忘 · 发表于 2023-4-11 10:54:15

victor0o0 发表于 2019-12-18 15:56
analoglib的电阻是带噪声的，参数里面有个选项可以选择：Generate noise? 可以选择yes或者no，而且默认应 ...

请问这个选择yes之后还需要有什么操作吗，

登录/注册后可看大图

，这样设置之后就可以仿噪声了么

XXXIE · 发表于 2024-1-3 19:04:07

感谢分享，就是要主要用VCVS隔离

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