[发明专利]一种基于FPGA和MC模型生成突发随机脉冲噪声的方法及装置

摘要

本发明涉及一种基于FPGA和MC模型生成突发随机脉冲噪声的方法及装置，实现了一种两级分层的马尔科夫链突发脉冲噪声的生成装置。该装置包括两个部分，第一部分是一级MC模型，根据上位机传送的MC的概率转移矩阵生成状态序列，决定是否产生脉冲事件，无脉冲事件时使用高斯白噪声模块，输出高斯白噪声序列；如果某一时刻产生脉冲事件，则进入该噪声发生装置的第二部分，即二级MC模型，二级MC模型在脉冲宽度模块和噪声空间模块的综合作用下输出脉冲噪声。本发明提供的脉冲噪声发生器结构简单、容易实现、集成度高、硬件消耗低、发生器参数灵活可设，能够很好的满足实验室所需模拟电力线中突发随机脉冲噪声的要求。

主权项

一种基于FPGA和MC(Markov Chain)模型生成突发随机脉冲噪声的装置，其特征在于，包括：通用异步收发传输UART模块(101)、控制和命令解析单元(102)、一级MC模型(103)、判定模块Ⅰ(104)、脉冲宽度模块(105)、高斯白噪声模块(106)、二级MC模型(107)、二级MC噪声空间模块(108)和计数器模块Ⅰ(109)；其中，UART模块(101)上设置有输入端可供上位机连接输入；UART模块(101)传送上位机命令到控制和命令解析单元(102)；控制和命令解析单元(102)连接并控制高斯白噪声模块(106)、一级MC模型(103)、计数器模块Ⅰ(109)、二级MC模型(107)和二级MC噪声空间模块(108)，其中，一级MC模型(103)为两个状态的一阶MC，二级MC模型(107)为至少有三个状态的二阶MC；脉冲宽度模块(105)接收控制和命令解析单元(102)的突发脉冲的脉冲点数并产生相应脉冲宽度或根据控制和命令解析单元(102)下发的分布函数随机产生脉冲宽度，并连接控制一级MC模型(103)和二级MC模型(107)；判定模块Ⅰ(104)用于生成判定结果，其输出端与高斯白噪声模块(106)和二级MC模型(107)连接；二级MC噪声空间模块(108)输出端与二级MC模型(107)连接；高斯白噪声模块(106)和二级MC模型(107)连接形成本装置的输出端；本装置的输出端上连接有计数器模块Ⅰ(109)，当计数器模块Ⅰ(109)的计数达到上位机下发的点数时，则关闭二级MC模型(107)，同时使能一级MC模型(103)，进行下一个脉冲周期。