comm.ThermalNoise

Добавьте тепловой шум к сигналу

Описание

ThermalNoise объект симулирует эффекты теплового шума на комплексе, сгенерированном модулированном сигнале.

Добавить тепловой шум в комплекс, сгенерированный модулированный сигнал:

Задайте и настройте свой объект теплового шума. Смотрите Конструкцию.
Вызовите step добавить тепловой шум согласно свойствам comm.ThermalNoise.

Примечание

Запуск в R2016b, вместо того, чтобы использовать step метод, 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) выполните эквивалентные операции.

Конструкция

tn = comm.ThermalNoise создает Системный объект теплового шума получателя, H. Этот объект добавляет тепловой шум в комплекс, основополосный входной сигнал.

tn = comm.ThermalNoise(Name,Value) создает объект теплового шума 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

`NoiseMethod` — Метод раньше устанавливал шумовую степень
`'Noise temperature'` (значение по умолчанию) | `'Noise figure'` | `'Noise factor'`

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

`NoiseTemperature` — Температура шума получателя
290 (значение по умолчанию) | неотрицательный действительный скаляр

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

`NoiseFigure` — Шумовая фигура
3.01 (значение по умолчанию) | неотрицательный действительный скаляр

Шумовая фигура, заданная в дБ как неотрицательный действительный скаляр. Это свойство доступно когда NoiseMethod равно '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.

`NoiseFactor` — Шумовой фактор
2 (значение по умолчанию) | действительный скаляр ≥ 1

Шумовой фактор, заданный как действительный скаляр, больше, чем или равный 1. Это свойство доступно когда NoiseMethod равно '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.

`SampleRate` — Частота дискретизации
1 (значение по умолчанию) | положительный действительный скаляр

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.

`Add290KAntennaNoise` — Добавьте 290 шумов антенны K
`false` (значение по умолчанию) | `true`

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 равно 'Noise factor' или 'Noise figure'.

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

Методы

шаг	Добавьте тепловой шум получателя

Характерный для всех системных объектов
`release`	Позвольте изменения значения свойства Системного объекта

Примеры

развернуть все

Добавьте тепловой шум в сигнал QPSK

Скрипт Open Live Script

Создайте объект теплового шума, 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 потерями при распространении в свободном пространстве, принимающими расстояние ссылки на 1 000 м и несущую частоту 2 ГГц.

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

Добавьте тепловой шум в сигнал. Постройте шумное созвездие.

noisyData = thNoise(rxData);
scatterplot(noisyData)

Добавьте тепловой шум антенны и получателя в 16-QAM сигнал

Скрипт Open Live Script

Создайте объект теплового шума, 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 потерями при распространении в свободном пространстве, принимающими 1-километровое расстояние ссылки и несущую частоту на 5 ГГц.

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

Добавьте тепловой шум в сигнал и постройте его созвездие.

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

$F = \frac{S_{i} / N_{i}}{S_{o} / N_{o}} .$

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

$\begin{matrix} F = \frac{S_{i} / N_{i}}{G S_{i} / (N_{c k t} + G N_{i})} \\ = \frac{N_{c k t} + G N_{i}}{G N_{i}} . \end{matrix}$

IEEE задает шумовой фактор, принимающий, что шумовой температурой во входе является _T0, где _T0 = 290 K. Шумовой фактор затем

$\begin{matrix} F = \frac{N_{c k t} + G N_{i}}{G N_{i}} \\ = \frac{G k B T_{c k t} + G k B T_{0}}{G k B T_{0}} \\ = \frac{T_{c k t} + T_{0}}{T_{0}} . \end{matrix}$

_Tckt является эквивалентной входной температурой шума получателя и выражается как

$T_{c k t} = T_{0} (F - 1) .$

Общая шумовая температура антенны и получателя, _Tsys,

$T_{s y s} = T_{a n t} + T_{c k t},$

где _Tant является температурой шума антенны.

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

$N F = 10 {журнал}_{10} (F) .$

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Указания и ограничения по применению:

Смотрите системные объекты в Генерации кода MATLAB (MATLAB Coder).

Смотрите также

comm.AWGNChannel

Документация

comm.ThermalNoise

Описание

Примечание

Конструкция

Свойства

`NoiseMethod` — Метод раньше устанавливал шумовую степень
`'Noise temperature'` (значение по умолчанию) | `'Noise figure'` | `'Noise factor'`

`NoiseTemperature` — Температура шума получателя
290 (значение по умолчанию) | неотрицательный действительный скаляр

`NoiseFigure` — Шумовая фигура
3.01 (значение по умолчанию) | неотрицательный действительный скаляр

`NoiseFactor` — Шумовой фактор
2 (значение по умолчанию) | действительный скаляр ≥ 1

`SampleRate` — Частота дискретизации
1 (значение по умолчанию) | положительный действительный скаляр

`Add290KAntennaNoise` — Добавьте 290 шумов антенны K
`false` (значение по умолчанию) | `true`

Методы

Примеры

Добавьте тепловой шум в сигнал QPSK

Добавьте тепловой шум антенны и получателя в 16-QAM сигнал

Алгоритмы

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Смотрите также

Представленный в R2012a

Документация Communications Toolbox

Поддержка

Документация

comm.ThermalNoise

Описание

Примечание

Конструкция

Свойства

NoiseMethod — Метод раньше устанавливал шумовую степень 'Noise temperature' (значение по умолчанию) | 'Noise figure' | 'Noise factor'

NoiseTemperature — Температура шума получателя290 (значение по умолчанию) | неотрицательный действительный скаляр

NoiseFigure — Шумовая фигура3.01 (значение по умолчанию) | неотрицательный действительный скаляр

NoiseFactor — Шумовой фактор2 (значение по умолчанию) | действительный скаляр ≥ 1

SampleRate — Частота дискретизации1 (значение по умолчанию) | положительный действительный скаляр

Add290KAntennaNoise — Добавьте 290 шумов антенны K false (значение по умолчанию) | true

Методы

Примеры

Добавьте тепловой шум в сигнал QPSK

Добавьте тепловой шум антенны и получателя в 16-QAM сигнал

Алгоритмы

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++ Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Смотрите также

Представленный в R2012a

Документация Communications Toolbox

Поддержка

`NoiseMethod` — Метод раньше устанавливал шумовую степень
`'Noise temperature'` (значение по умолчанию) | `'Noise figure'` | `'Noise factor'`

`NoiseTemperature` — Температура шума получателя
290 (значение по умолчанию) | неотрицательный действительный скаляр

`NoiseFigure` — Шумовая фигура
3.01 (значение по умолчанию) | неотрицательный действительный скаляр

`NoiseFactor` — Шумовой фактор
2 (значение по умолчанию) | действительный скаляр ≥ 1

`SampleRate` — Частота дискретизации
1 (значение по умолчанию) | положительный действительный скаляр

`Add290KAntennaNoise` — Добавьте 290 шумов антенны K
`false` (значение по умолчанию) | `true`

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.