коммуникация. ThermalNoise

Добавьте тепловые помехи, чтобы сигнализировать

Описание

Объект ThermalNoise моделирует эффекты тепловых помех на комплексе, основополосном сигнале.

Добавить тепловые помехи в комплекс, основополосный сигнал:

  1. Задайте и настройте свой объект тепловых помех. Смотрите Конструкцию.

  2. Вызовите step, чтобы добавить тепловые помехи согласно свойствам comm.ThermalNoise.

Примечание

При запуске в R2016b, вместо того, чтобы использовать метод step, чтобы выполнить операцию, заданную Системой object™, можно вызвать объект с аргументами, как будто это была функция. Например, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполняют эквивалентные операции.

Конструкция

tn = comm.ThermalNoise создает Системный объект тепловых помех получателя, H. Этот объект добавляет тепловые помехи в комплекс, основополосный входной сигнал.

tn = comm.ThermalNoise(Name,Value) создает объект тепловых помех получателя, H, с каждым заданным набором свойств к заданному значению. Можно задать дополнительные аргументы пары "имя-значение" в любом порядке как (Name1, Value1..., NameN, ValueN).

Свойства

развернуть все

Метод раньше устанавливал шумовую степень, заданную как 'Noise temperature', 'Noise figure' или 'Noise factor'.

Температура шума получателя, заданная в градусах K как неотрицательный действительный скаляр. Это свойство доступно, когда NoiseMethod равен 'Noise temperature'. Шумовая температура обычно используется, чтобы охарактеризовать спутниковые ресиверы, потому что входная температура шума может отличаться и часто является меньше чем 290 K. Настраиваемый.

Шумовая фигура, заданная в дБ как неотрицательный действительный скаляр. Это свойство доступно, когда NoiseMethod равен 'Noise figure'. Шумовая фигура описывает производительность получателя и не включает эффект антенны. Это задано только для входной температуры шума 290 K. Шумовая фигура является дБ, эквивалентным из шумового фактора. Настраиваемый.

Шумовой фактор, заданный как действительный скаляр, больше, чем или равный 1. Это свойство доступно, когда NoiseMethod равен 'Noise factor'. Шумовой фактор описывает производительность получателя и не включает эффект антенны. Это задано только для входной температуры шума 290 K. Шумовым фактором является линейный эквивалент шумовой фигуры. Настраиваемый.

Частота дискретизации, заданная как в Гц как положительный действительный скаляр. Объект вычисляет отклонение шума, добавленного к входному сигналу как kT ×SampleRate. Значение k является константой Больцманна и T, является шумовой температурой, заданной явным образом или неявно с помощью одного из шумовых методов.

Добавьте 290 шумов антенны K во входной сигнал, заданный как логический скаляр. Чтобы добавить 290 шумов антенны K, установите это свойство на true. Это свойство доступно, когда NoiseMethod равен 'Noise factor' или 'Noise figure'.

Общий шум применился к входному сигналу, сумма шума схемы и шума антенны.

Методы

шагДобавьте тепловые помехи получателя
Характерный для всех системных объектов
release

Позвольте изменения значения свойства Системного объекта

Примеры

развернуть все

Создайте объект тепловых помех, имеющий шумовую температуру 290 K и частоту дискретизации 5 МГц.

thNoise = comm.ThermalNoise('NoiseTemperature',290,'SampleRate',5e6);

Сгенерируйте модулируемые QPSK данные, имеющие выходную мощность 20 dBm.

data = randi([0 3],1000,1);
modData = 0.3162*pskmod(data,4,pi/4);

Ослабьте сигнал потерей пути к свободному пространству, принимающей расстояние ссылки на 1 000 м и несущую частоту 2 ГГц.

fsl = (4*pi*1000*2e9/3e8)^2;
rxData = modData/sqrt(fsl);

Добавьте тепловые помехи в сигнал. Постройте шумную совокупность.

noisyData = thNoise(rxData);
scatterplot(noisyData)

Создайте объект тепловых помех, имеющий шумовую фигуру на 5 дБ и частоту дискретизации на 10 МГц. Укажите, что 290 шумов антенны K включены.

thermalNoise = comm.ThermalNoise('NoiseMethod','Noise figure', ...
    'NoiseFigure',5, ...
    'SampleRate',10e6, ...
    'Add290KAntennaNoise',true);

Сгенерируйте модулируемые QPSK данные, имеющие выходную мощность на 1 Вт.

data = randi([0 15],1000,1);
modSig = qammod(data,16,'UnitAveragePower',true);

Ослабьте сигнал потерей пути к свободному пространству, принимающей 1-километровое расстояние ссылки и несущую частоту на 5 ГГц.

fsl = (4*pi*1000*5e9/3e8)^2;
rxSig = modSig/sqrt(fsl);

Добавьте тепловые помехи в сигнал и постройте его совокупность.

noisySig = thermalNoise(rxSig);
scatterplot(noisySig)

Оцените ОСШ.

mer = comm.MER;
snrEst1 = mer(rxSig,noisySig)
snrEst1 = 22.6611

Уменьшите шумовую фигуру до 0 дБ и постройте результант полученный сигнал. Поскольку шум антенны включен, сигнал не абсолютно бесшумен.

thermalNoise.NoiseFigure = 0;
noisySig = thermalNoise(rxSig);
scatterplot(noisySig)

Оцените ОСШ. ОСШ на 5 дБ выше, чем в первом случае, который ожидается, учитывая уменьшение на 5 дБ в шумовой фигуре.

snrEst2 = mer(rxSig,noisySig)
snrEst2 = 27.8658
snrEst2 - snrEst1
ans = 5.2047

Алгоритмы

Беспроводная производительность получателя часто выражается как шумовой фактор или фигура. Шумовой фактор задан как отношение входного отношения сигнал-шум, Si/Ni к выходному отношению сигнал-шум, So/No, такой что

F=Si/NiSo/No.

Учитывая усиление получателя G и степень шума получателя Nckt, шумовой фактор может быть выражен как

F=Si/NiGSi/(Nckt+GNi)=Nckt+GNiGNi.

IEEE задает шумовой фактор, принимающий, что шумовой температурой во входе является T0, где T0 = 290 K. Шумовой фактор затем

F=Nckt+GNiGNi=GkBTckt+GkBT0GkBT0=Tckt+T0T0.

Tckt является эквивалентной входной температурой шума получателя и выражается как

Tckt=T0(F1).

Общая шумовая температура антенны и получателя, Tsys,

Tsys=Tant+Tckt,

где Tant является температурой шума антенны.

Шумовая фигура, NF, является дБ, эквивалентным из шумового фактора, и может быть выражена как

NF=10журнал10(F).

Расширенные возможности

Смотрите также

Представленный в R2012a

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте