CN114384968B - 利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电子测量技术领域，公开了一种利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成方法及系统，包括：通过相位噪声幂律模型，利用载波频偏点数据建立线性方程组；通过最小范数最小二乘解的方法对方程组进行拟合，得到幂律模型中各个频段的噪声分量系数；将拟合得到的系数与成型滤波器相结合得到与指定数据最接近的幂律模型，通过系数控制相位噪声动态可调，实现功率调控范围为5dBm至70dBm。本发明通过对5个特殊位置频点的数据进行最小范数的最小二乘法拟合，避免了用户对于噪声分量系数设置的困难。同时，本发明对噪声分量系数的拟合从整个幂律模型出发，避免了以往将幂律模型分解破坏整体特性去求解噪声分量系数的情况。

Description

利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成方法及系统
技术领域
本发明属于电子测量技术领域，尤其涉及一种利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成方法及系统。
背景技术
目前，随着电子信息技术发展，通信、雷达或高速传输领域所需要的传输载波稳定性要求越来越高，即要求更高质量的信号源。本发明技术应用于矢量调制信号源，可使其具有产生可调控相位噪声的信号输出的功能，主要面向两方面的应用。一是用于标定相位噪声测量仪器，目前国内标定相位噪声分析仪主要通过与进口仪器比对来实现，缺乏用于标定相位噪声测试仪器的信号源，容易受到国外禁运影响。二是为各种被测件提供包含相位噪声的激励信号源，使被测件测试条件更接近于真实工况。
目前国内已有的信号源，从硬件和软件均无法实现指定相位噪声的生成。突破国外对于此项技术的壁垒，在信号源内部生成指定大小的相位噪声信号，再利用相位噪声分析仪与指定定量值进行对比，可以实现相位噪声分析仪准确度的标定工作。在信号源内新增相位噪声生成模块并输出指定相位噪声大小的信号，用户可以更准确的定量分析相位噪声对信号的影响，对于相位噪声的抑制手段上也有积极作用。
传统的相位噪声模型是幂律模型，幂律模型通过噪声分量系数来描述不同频段的相噪特性，有利于揭示不同特性噪声的来源；但是工程中更习惯用不同载波频偏处的噪声大小来表征信号质量。在信号分析仪中，幂律模型中的噪声分量系数与频偏点幅值缺乏准确关联，这给用户可以通过定量参数生成相位噪声带来困难。因此，亟需设计一种新的利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成方法及系统，以弥补现有技术的缺陷。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
(1)目前国内标定相位噪声分析仪主要通过与进口仪器比对来实现，缺乏用于标定相位噪声测试仪器的信号源，容易受到国外禁运影响。
(2)现有的信号源缺少定量生成相位噪声的功能，使得相位噪声对于信号的影响不可控。
(3)现有相位噪声模型中噪声分量系数与频偏点幅值没有准确关联，给用户通过定量参数生成相位噪声带来困难。
解决以上问题及缺陷的难度为：原本相位噪声模型较为复杂，计算量大，难以在硬件仪器中实现。利用相位噪声分量系数对相位噪声的定量调控不够准确，影响结果精度。
解决以上问题及缺陷的意义为：更方便的实现相位噪声测试仪器的标定工作，不会受到国外禁运影响，可以生成特定大小相位噪声的信号，更定量准确的分析相位噪声对信号的恶化程度。利用频偏点生成相位噪声，使用户更直观更方便的生成所需的相位噪声。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成方法及系统，尤其涉及一种生成可调控相位噪声的信号源技术。
本发明是这样实现的，一种利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成方法，所述利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成方法包括：
通过相位噪声幂律模型，利用载波频偏点数据建立线性方程组；通过最小范数最小二乘解的方法对方程组进行拟合，得到幂律模型中各个频段的噪声分量系数；将拟合得到的系数与成型滤波器相结合得到与指定数据最接近的幂律模型，通过系数控制相位噪声动态可调，实现功率调控范围为5dBm至70dBm。
进一步，所述利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成方法包括以下步骤：
步骤一，建立相位噪声的幂律模型，为求解噪声分量系数建立方程组；
步骤二，利用设定的频点相位噪声数值求解幂律模型中的噪声分量系数，利用噪声分量系数定量控制相位噪声大小；
步骤三，利用成形滤波器生成五种特征的噪声分量，得到模型要求的五种噪声分量；
步骤四，利用阿伦方差实现五种噪声大小的调控，实现相位噪声大小的定量可调。
进一步，所述步骤一中的建立相位噪声的幂律模型包括：
建立相位噪声幂律模型，相位起伏谱密度表达式如下：
相位噪声的单边带功率谱L(f)是相位起伏谱密度的1/2，则对数形式的相位噪声单边带功率谱表征为下式：
简化为如下表达式：
L(f)＝10log10(k1f-4+k2f-3+k3f-2+k4f-1+k5)。
进一步，所述步骤二中的利用设定的频点相位噪声数值求解幂律模型中的噪声分量系数包括：
选择指定相位噪声数据中10Hz，100Hz，1kHz，10kHz，100kHz频偏处的数据，将五个频偏处的相位噪声数据带入表达式建立方程组，利用线性方程中的最小范数最小二乘解的方法对相位噪声进行拟合求解，得到表示中的ki值，并通过下式进行噪声分量系数hi的转换：
式中，f0为载波频率。
进一步，所述步骤三中的利用成形滤波器生成五种特征的噪声分量包括：
得到噪声分量系数后，生成高斯白噪声序列并设计五个FIR成型滤波器。
通过设置滤波器的通带截止频率，使高斯白噪声序列经过成型滤波器，生成五种幂律特性对应的f-γ噪声分量。
滤波器的传递函数如下所示：
根据γ设计不同滤波器类型。
进一步，所述步骤四中的利用阿伦方差实现五种噪声大小的调控包括：
通过转换得到的相位噪声分量系数求得阿伦方差如下：
式中hα相位噪声分量系数，fh为噪声带宽，τ为采样间隔
滤波器输出噪声分量阿伦方差按如下公式计算，式中yi(n)为滤波器输出的噪声分量：
其中，yi为对应滤波器生成的噪声分量，由噪声分量得到的阿伦方差与特定噪声得到的阿伦方差按下式计算噪声各分量缩放系数，即可将幂律噪声分量经过缩放变换得到相位噪声序列：
缩放后的噪声分量进行线性叠加，并通过对噪声序列乘以系数的方式实现输出的线性可调，输出的相位噪声序列如下：
本发明的另一目的在于提供一种应用所述的利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成方法的利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成系统，所述利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成系统包括：
接口定义模块，包括六个输入接口及一个输出接口，六个输入接口分别为10Hz，100Hz，1kHz，10kHz，100kHz频偏点处相位噪声幅值大小，以及将相位噪声线性变化的线性可调系数，此六个输入接口与上位机及系统总线相连，对输入接口进行地址配置，由用户通过信号源交互界面输入相位噪声频偏点数值；一个输出接口与信号源内的IQ调制模块相连，输出的相位噪声序列与IQ调制模块I路信号相乘，实现噪声序列的相位调制。
白噪声生成模块，高斯白噪声采用LFSR与沃斯发生器组合生成，该算法内部设置3个64位的数据种子，每个时钟种子进行LFSR序列变换，并将三个种子进行拼接，每个时钟产生一个64位的随机数，并且具有长达2176个周期，整体过程都在于内部的数据变换，除时钟外不需要额外的输入。
滤波器设计模块，滤波器实现使用FIR滤波器实现，抽头系数由各个频段滤波器的传递函数获得，直接输入在IP核设置界面中；例化生成好的高斯白噪声为FIR滤波器输入，输出则例化为阿伦方差缩放模块输入。
频点拟合模块，频点拟合与阿伦方差缩放模块主要利用算法流程实现，频点拟合模块输入为频偏点数值，输出为指定大小的相位噪声模型。
阿伦方差缩放及噪声分量叠加模块，频点拟合模块的输出与FIR滤波器输出同时作为阿伦方差缩放模块的输入；对五个滤波器输出的噪声分量利用阿伦方差缩放完成后进行线性叠加得到相位噪声序列；重新调整系数作为另一个输入，与叠加后的噪声序列相乘实现相位噪声的线性可调。
本发明的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
通过相位噪声幂律模型，利用载波频偏点数据建立线性方程组；通过最小范数最小二乘解的方法对方程组进行拟合，得到幂律模型中各个频段的噪声分量系数；将拟合得到的系数与成型滤波器相结合得到与指定数据最接近的幂律模型，通过系数控制相位噪声动态可调，实现功率调控范围为5dBm至70dBm。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
通过相位噪声幂律模型，利用载波频偏点数据建立线性方程组；通过最小范数最小二乘解的方法对方程组进行拟合，得到幂律模型中各个频段的噪声分量系数；将拟合得到的系数与成型滤波器相结合得到与指定数据最接近的幂律模型，通过系数控制相位噪声动态可调，实现功率调控范围为5dBm至70dBm。
本发明的另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述的利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成系统。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明提供的利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成方法，提出了一种利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成算法，并给出一种可应用于矢量调制信号源的基于FPGA的实现方案。
本发明为信号源增加了产生可调控相位噪声的功能，实现可按各频偏的相位噪声值来设定啊相位噪声的功能，首先给出了该算法在信号源中的实现方案。
相位噪声算法上，本发明通过对5个特殊位置频点的数据进行最小范数的最小二乘法拟合，避免了用户对于噪声分量系数设置的困难。本发明对噪声分量系数的拟合从整个幂律模型出发，避免了以往将幂律模型分解破坏整体特性去求解噪声分量系数的情况；使用该方法拟合得到的噪声分量系数生成相位噪声模型更精确，与指定情况更贴近。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成方法流程图。
图2是本发明实施例提供的利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成方法原理图。
图3是本发明实施例提供的FPGA实现方案示意图。
图4是本发明实施例提供的高斯白噪声成型后得到的相位噪声与理想相位噪声吻合情况示意图。
图5是本发明实施例提供的实现过程整体框图。
图6是本发明实施例提供的具体实现方案示意图。
图7是本发明实施例提供的实例实现的测量结果示意图。
图8是本发明实施例提供的实现实例不同输入参数下实现可调控的测量结果示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成方法及系统，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成方法包括以下步骤：
S101，建立相位噪声的幂律模型；
S102，利用设定的频点相位噪声数值求解幂律模型中的噪声分量系数；
S103，利用成形滤波器生成五种特征的噪声分量；
S104，利用阿伦方差实现五种噪声大小的调控。
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述。
实施例1
本发明提出一种利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成算法，并给出一种可应用于矢量调制信号源的基于FPGA的实现方案。
一、相位噪声生成算法
本发明通过相位噪声幂律模型，利用载波频偏点数据建立线性方程组。通过最小范数最小二乘解的方法对方程组进行拟合，得到幂律模型中各个频段的噪声分量系数，将拟合得到的系数与成型滤波器相结合得到与指定数据最接近的幂律模型。并通过系数控制相位噪声动态可调，实现功率调控范围为5dBm至70dBm。具体包括如下步骤：
1、建立相位噪声的幂律模型
首先建立相位噪声幂律模型，相位起伏谱密度表达式如下：
相位噪声的单边带功率谱L(f)是相位起伏谱密度的1/2，则对数形式的相位噪声单边带功率谱可表征为下式：
并简化为如下表达式：
L(f)＝10log10(k1f-4+k2f-3+k3f-2+k4f-1+k5)
2、利用设定的频点相位噪声数值求解幂律模型中的噪声分量系数
选择指定相位噪声数据中100Hz，1kHz，10kHz，100kHz，1MHz频偏处的数据，将五个频偏处的相位噪声数据带入表达式建立方程组，利用线性方程中的最小范数最小二乘解的方法对相位噪声进行拟合求解，得到表示中的ki值，并通过下式进行噪声分量系数hi的转换，式中f0为载波频率。
3、利用成形滤波器生成五种特征的噪声分量
得到噪声分量系数后，生成高斯白噪声序列并设计五个FIR成型滤波器。通过设置滤波器的通带截止频率，使高斯白噪声序列经过成型滤波器，生成五种幂律特性对应的f-γ噪声分量。滤波器的传递函数如下，根据γ来设计不同滤波器类型。
4、利用阿伦方差实现五种噪声大小的调控
通过转换得到的相位噪声分量系数可以求得阿伦方差如下：
式中hα相位噪声分量系数，fh为噪声带宽，τ为采样间隔
滤波器输出噪声分量阿伦方差按如下公式计算，式中yi(n)为滤波器输出的噪声分量：
其中yi为对应滤波器生成的噪声分量，由噪声分量得到的阿伦方差与特定噪声得到的阿伦方差按下式计算噪声各分量缩放系数，就可以将幂律噪声分量经过缩放变换得到相位噪声序列：
缩放后的噪声分量进行线性叠加，并通过对噪声序列乘以系数的方式实现输出的线性可调。输出的相位噪声序列如下：
二、FPGA实现方案
FPGA实现过程主体主要分为两个部分，接口定义与模块设计
1、接口定义
此算法主要涉及六个输入接口及一个输出接口，六个输入接口分别为10Hz，100Hz，1kHz，10kHz，100kHz频偏点处相位噪声幅值大小，以及将相位噪声线性变化的线性可调系数，此六个输入接口与上位机及系统总线相连，对输入接口进行地址配置，可由用户通过信号源交互界面输入相位噪声频偏点数值。
一个输出接口主要与信号源内的IQ调制模块相连，输出的相位噪声序列与IQ调制模块I路信号相乘，实现噪声序列的相位调制。
2、模块设计
算法编写部分主要分为四个模块，高斯噪声模块，滤波器模块，频点拟合模块、阿伦方差缩放及噪声分量叠加模块。
白噪声生成模块：
高斯白噪声采用LFSR与沃斯发生器组合生成，该算法内部设置3个64位的数据种子，每个时钟种子进行LFSR序列变换，并将三个种子进行拼接，每个时钟产生一个64位的随机数，并且具有长达2176个周期，整体过程都在于内部的数据变换，除时钟外不需要额外的输入。
滤波器设计模块：
滤波器实现使用FIR滤波器实现，其抽头系数由各个频段滤波器的传递函数获得，直接输入在IP核设置界面中。例化生成好的高斯白噪声为FIR滤波器输入，输出则例化为阿伦方差缩放模块输入。
频点拟合模块：
频点拟合与阿伦方差缩放模块主要利用算法流程实现，频点拟合模块输入为频偏点数值，输出为指定大小的相位噪声模型。
阿伦方差缩放及噪声分量叠加模块：
频点拟合模块的输出与FIR滤波器输出同时作为阿伦方差缩放模块的输入。对五个滤波器输出的噪声分量利用阿伦方差缩放完成后进行线性叠加得到相位噪声序列。重新调整系数作为另一个输入，与叠加后的噪声序列相乘实现相位噪声的线性可调。
本发明为信号源增加了产生可调控相位噪声的功能，实现可按各频偏的相位噪声值来设定啊相位噪声的功能，首先给出了该算法在信号源中的实现方案。
相位噪声算法上本发明通过对5个特殊位置频点的数据进行最小范数的最小二乘法拟合，避免了用户对于噪声分量系数设置的困难。本发明对噪声分量系数的拟合从整个幂律模型出发，避免了以往将幂律模型分解破坏整体特性去求解噪声分量系数的情况。使用该方法拟合得到的噪声分量系数生成相位噪声模型更精确，与指定情况更贴近。
实施例2
本发明利用10Hz，100Hz，1kHz，10kHz，100kHz五个频点的通过建立方程组，利用最小范数最小二乘解的方式对方程组求解得到噪声分量系数与频点数据的转换。生成高斯白噪声通过设置好的五个滤波器得到五组噪声分量，利用转换得到的噪声分量系数求解阿伦方差，同时利用得到的噪声分量求解阿伦方差，两种阿伦方差进行比值操作得到缩放系数，来控制各个频段噪声分量的大小进行线性叠加，得到最终的相位噪声序列。
如图2所示，本发明的相位噪声生成过程主要包括以下步骤：
1：根据幂律模型建立频偏与相位噪声幅值的模型表达式。
2：根据10Hz，100Hz，1kHz，10kHz，100kHz频偏数值带入表达式，建立五组方程组。
3：利用最小范数最小二乘解对方程组求解得到方程组系数并转换成噪声分量系数。
4：生成高斯白噪声并设置成型滤波器系数，将高斯白噪声通过成型滤波器产生各频段噪声分量。
5：根据噪声分量系数计算幂律模型阿伦方差与滤波器输出的噪声分量计算的阿伦方差得到缩放系数，缩放系数与对应噪声分量相乘并线性叠加得到相位噪声序列
6：通过FPGA实现以上算法并将噪声序列调制在载波信号相位上，加载在信号源内。
下面结合示例对以上步骤进行进一步说明：
选用典型晶振相位噪声数值带入幂律模型表达式，建立方程组如下式：
晶振相位噪声数据如表1所示，利用最小范数最小二乘法拟合可得方程组中的位置参量解如表2所示。
表1典型晶振相位噪声数据
f 10Hz 100Hz 1KHz 10KHz 100KHz
L(f)/ -95 -103 -113 -115 -117
表2 k参数计算结果
k1 k2 k3 k4 k5
5.08775e-11 2.05975e-08 5.147251e-07 1.031175e-07 8.2365e-08
即拟合出来的相位噪声表达式为：
L(f)＝10log10(5.08775*10-11*f-4+2.059*10-8*f-3+5.147.3*10-7*f-2+1.031*10-7*f-1-8.236*10-8)
仿真设置载波频率为10GHz，可转换得到噪声分量系数。
图3为FPGA实现框图，在FPGA中生成高斯白噪声作为相位噪声成型的原始噪声，根据每个频段的频谱特性选择各个频段对应滤波器的特征函数，化简得到其抽头系数，并设置通带与阻带范围。通过将传递函数展开得到的滤波器的迭代系数表3所示。
表3滤波器迭代系数设置
滤波器 FIR1 FIR2 FIR3 FIR4 FIR5
γ 2 1.5 1 0.5 0
对应频率分量 f-4 f-3 f-2 f-1 f0
迭代系数 m/m (m-0.25)/m (m-0.5)/m (m-0.75)/m (m-1)/m
将高斯白噪声分别通过以上设置好的滤波器得到噪声分量。通过阿伦方差的到缩放系数，缩放系数与各噪声分量相乘并线性叠加并乘以线性控制系数得到噪声序列将FPGA中生成的噪声序列导入MATLAB，得到相位噪声序列的功率谱密度与理想相位噪声功率谱密度吻合情况如图4所示，图中较细的曲线为通过算法生成的相位噪声数据，较粗的曲线理想幂律模型曲线，圆点为输入频点数据，可以看到吻合的很好，可以证明通过频点拟合的方式得到的相位噪声曲线正确。
利用信号源相位噪声底噪数据生成相位噪声序列，并按照如图5中框图所示方式，I路载波数据乘以所得到的相位噪声序列，Q路数据乘以全1序列，调制完成后进行相加就可以得到相应带有指定大小相位噪声大小的输出信号。将此过程加载在信号源内，并通过改变线性可调系数来对相位噪声进行线性的变化。
图6为测试系统搭建，利用相位噪声分析仪对结果进行测试，结果如图7、图8所示，图7中浅色曲线是信号源本身底噪，较深颜色曲线是使用本发明生成的相位噪声曲线，实现对信号源相位噪声的模拟。通过线性调整系数可以将相位噪声线性增大，黑色曲线为模拟相位噪声为可增大到的最大范围。图8显示为通过改变线性可调系数实现相位噪声的线性可调，不同颜色代表输入不同系数的结果，从图中可以看到本发明成功实现相位噪声的线性可调。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid StateDisk(SSD))等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成方法，其特征在于，所述利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成方法通过相位噪声幂律模型，利用载波频偏点数据建立线性方程组；通过最小范数最小二乘解的方法对方程组进行拟合，得到幂律模型中各个频段的噪声分量系数；将拟合得到的系数与成型滤波器相结合得到与指定数据最接近的幂律模型，通过系数控制相位噪声动态可调，实现功率调控范围为5dBm至70dBm。
2.如权利要求1所述利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成方法，其特征在于，所述利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成方法包括以下步骤：
步骤一，建立相位噪声的幂律模型；
步骤二，利用设定的频点相位噪声数值求解幂律模型中的噪声分量系数；
步骤三，利用成型滤波器生成五种特征的噪声分量；
步骤四，利用阿伦方差实现五种噪声大小的调控。
3.如权利要求2所述利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成方法，其特征在于，所述步骤一中的建立相位噪声的幂律模型包括：
建立相位噪声幂律模型，相位起伏谱密度表达式如下：
相位噪声的单边带功率谱L(f)是相位起伏谱密度的1/2，则对数形式的相位噪声单边带功率谱表征为下式：
简化为如下表达式：
L(f)＝10log10(k1f-4+k2f-3+k3f-2+k4f-1+k5)。
4.如权利要求2所述利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成方法，其特征在于，所述步骤二中的利用设定的频点相位噪声数值求解幂律模型中的噪声分量系数包括：
选择指定相位噪声数据中10Hz，100Hz，1kHz，10kHz，100kHz频偏处的数据，将五个频偏处的相位噪声数据带入表达式L(f)＝10log10(k1f-4+k2f-3+k3f-2+k4f-1+k5)建立方程组，利用线性方程中的最小范数最小二乘解的方法对相位噪声进行拟合求解，得到表示中的ki值，并通过下式进行噪声分量系数hi的转换：
式中，f0为载波频率。
5.如权利要求2所述利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成方法，其特征在于，所述步骤三中的利用成型滤波器生成五种特征的噪声分量包括：
得到噪声分量系数后，生成高斯白噪声序列并设计五个FIR成型滤波器；
通过设置滤波器的通带截止频率，使高斯白噪声序列经过成型滤波器，生成五种幂律特性对应的f-γ噪声分量；
滤波器的传递函数如下所示：
根据γ设计不同滤波器类型。
6.如权利要求2所述利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成方法，其特征在于，所述步骤四中的利用阿伦方差实现五种噪声大小的调控包括：
通过转换得到的相位噪声分量系数求得阿伦方差如下：
式中hα相位噪声分量系数，fh为噪声带宽，τ为采样间隔
滤波器输出噪声分量阿伦方差按如下公式计算，式中yi(n)为滤波器输出的噪声分量：
其中，yi为对应滤波器生成的噪声分量，由噪声分量得到的阿伦方差与特定噪声得到的阿伦方差按下式计算噪声各分量缩放系数，将幂律噪声分量经过缩放变换得到相位噪声序列：
缩放后的噪声分量进行线性叠加，并通过对噪声序列乘以系数β的方式实现输出的线性可调，输出的相位噪声序列如下：
7.一种实施权利要求1～6任意一项所述利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成方法的利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成系统，其特征在于，所述利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成系统包括：
接口定义模块，包括六个输入接口及一个输出接口，六个输入接口分别为10Hz，100Hz，1kHz，10kHz，100kHz频偏点处相位噪声幅值大小，以及将相位噪声线性变化的线性可调系数，此六个输入接口与上位机及系统总线相连，对输入接口进行地址配置，由用户通过信号源交互界面输入相位噪声频偏点数值；一个输出接口与信号源内的IQ调制模块相连，输出的相位噪声序列与IQ调制模块I路信号相乘，实现噪声序列的相位调制；
白噪声生成模块，高斯白噪声采用LFSR与沃斯发生器组合生成，内部设置3个64位的数据种子，每个时钟种子进行LFSR序列变换，并将三个种子进行拼接，每个时钟产生一个64位的随机数，并且具有长达2176个周期，整体过程都在于内部的数据变换，除时钟外不需要额外的输入；
滤波器设计模块，滤波器实现使用FIR成型滤波器实现，抽头系数由各个频段滤波器的传递函数获得，直接输入在IP核设置界面中；例化生成好的高斯白噪声为FIR成型滤波器输入，输出则例化为阿伦方差缩放及噪声分量叠加模块输入；
频点拟合模块，频点拟合与阿伦方差缩放及噪声分量叠加模块主要利用算法流程实现，频点拟合模块输入为频偏点数值，输出为指定大小的相位噪声模型；
阿伦方差缩放及噪声分量叠加模块，频点拟合模块的输出与FIR成型滤波器输出同时作为阿伦方差缩放及噪声分量叠加模块的输入；对五个成型滤波器输出的噪声分量利用阿伦方差缩放完成后进行线性叠加得到相位噪声序列；重新调整系数作为另一个输入，与叠加后的噪声序列相乘实现相位噪声的线性可调。
8.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：通过相位噪声幂律模型，利用载波频偏点数据建立线性方程组；通过最小范数最小二乘解的方法对方程组进行拟合，得到幂律模型中各个频段的噪声分量系数；将拟合得到的系数与成型滤波器相结合得到与指定数据最接近的幂律模型，通过系数控制相位噪声动态可调，实现功率调控范围为5dBm至70dBm。
9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：通过相位噪声幂律模型，利用载波频偏点数据建立线性方程组；通过最小范数最小二乘解的方法对方程组进行拟合，得到幂律模型中各个频段的噪声分量系数；将拟合得到的系数与成型滤波器相结合得到与指定数据最接近的幂律模型，通过系数控制相位噪声动态可调，实现功率调控范围为5dBm至70dBm。
10.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现如权利要求7所述利用特定频偏点可调控大小的相位噪声生成系统。
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