什么是加性高斯白噪声？

　　噪声是所有通信信道的一个固有部分。香农 （Shannon-Hartley） 定理告诉我们，在存在噪声的情况下，通过指定带宽的通信信道传输信息的最大速率是多少。
　　C= B * Log2 （1+S/N）
　　其中：
　　C是信道容量，单位为比特/秒 （bit/s）
　　B是信号带宽，单位为Hz
　　S是在该带宽上接收的平均功率，单位为瓦
　　N是该带宽上的噪声的平均功率，单位为瓦
　　要想以可重复的方式仿真真实的信道条件，您必须将随机噪声添加到所需的信号中。

什么是加性高斯白噪声 （AWGN）？
加性高斯白噪声（AWGN）是一个数学模型，用于仿真发射机和接收机之间的信道。这个模型是线性增加的宽带噪声，具有恒定的频谱密度和高斯分布的幅度。AWGN 不适用于衰落、互调和干扰测试。
以 LTE eNB接收机测试 （ 3GPP TS 36.141）为例，第 7.3 节描述了将 加性高斯白噪声 （AWGN ）应用于所需的LTE信号进行eNB动态范围测试，第 8 条描述了所有的非多径接收机性能测试用例。动态范围测试的目的是测量接收机在接收信道存在干扰 （AWGN） 的情况下接收所需信号的能力。
图 1 所示为一个常见的接收机性能测试设置。它需要一台信号发生器生成有用信号，另一台生成加性高斯白噪声 （AWGN）。使用合路器来合并信号并与被测器件连接。确保两个信号发生器之间有足够好的隔离，使它们不至于影响其他单元的 ALC（自动调平控制）操作。

图 1．接收机动态范围测试的测量系统设置
用于接收机测试的信号发生器需要有生成加性高斯白噪声（AWGN） 的能力。下图描述了载波信号、AWGN带宽和功率之间的关系。载波带宽是载波的占用带宽，噪声带宽是平坦噪声带宽。实际的平坦噪声带宽以昂当稍高于载波带宽 （通常高 1.6 倍）。当您将载波和 AWGN 信号组合起来用于接收机测试时，由于增加了噪声功率，载波现在看起来更大。

图 2．将加性高斯白噪声（AWGN）添加到有用信号上，进行接收机测试
表 1 所列为根据 3GPP TS 36.141第 7.3 节接收机测试的要求进行的信号电平设置，用于 5 MHz 和 10 MHz 的信道带宽。信号电平取决于信道带宽和基站类型。吞吐量应低于参考测量信道可能的最大吞吐量的 95％。

表1 LTE接收机动态范围测试要求
载波带宽内看到的噪声功率如图2中黄色部分所示，务必要对其进行测量。通过了解噪声功率值，您可以计算载噪比 （C/N）。此外，大多数标准使用接收机上的每比特能量与噪声功率密度的比值 （Eb/No） 而不是 C/N 来表征其接收机。但是，这需要您知道载波比特率是多少。使用下面的公式，可以将C/N转化为Eb/No。

采用针对不同的信道带宽和基站类型指定的C/N来创建有用的干扰信号非常繁琐。有一些方法可以简化测量设置。
简化您的测量设置 - 使用实时 I/Q基带加性高斯白噪声（AWGN）
进行使接收机测量设置所需的额外测量和计算则更加繁琐。幸运的是，随着数字信号处理（DSP） 技术的发展，信号发生器以数字方式向基带波形添加实时噪声 （AWGN）。这为载波和噪声信号提供了非常精确的幅度电平。您无需担心外部附件的校正。此外，您可以轻松选择C/N或 Eb/No作为控制载波带宽中载波功率与噪声功率之比的变量。
矢量信号发生器 使您能够实时将 加性高斯白噪声（AWGN）添加到载波中。您可以使用信号发生器的内部 DSP 轻松地将 AWGN 实时应用于所需信号。使用单个矢量信号发生器即可实现这一点。图3所示为实时 AWGN的 设置。您可以选择不同的功率控制模式作为参考，如总计、载波、总噪声和信道噪声。例如，如果您选择“总计”功率控制模式，该模式会生成总功率和 C/N（或Eb/No）自变量，同时生成载波功率和总噪声功率相关的变量。

图 3．在 射频矢量信号发生器上设置 AWGN
用于LTE和LTE-Advanced FDD / TDD eNB接收机测试的测试用例管理软件
Keysight N7649B 测试用例管理软件工具提供简单易用的用户界面，可与是德科技 Signal Studio 软件配合使用，用来执行标准要求的一致性测试。测试用例管理软件 （TCM） 可以通过创建符合一致性测试要求的信号并自动设置信号发生器来减少您花在配置上的时间。
图 4 所示为用于设置 3GPP TS 36.141第7.3节接收机动态范围和“广域“基站类型的用户界面。您只需要配置信道频率和带宽

图 4、用于3GPP TS 36.141 第 7.3 节的测试用例管理软件设置