AWGN Channel
Добавьте белый Гауссов шум во входной сигнал
- Библиотека:
Communications Toolbox / каналы
Описание
Блок AWGN Channel добавляет белый Гауссов шум во входной сигнал. Это наследовало шаг расчета от входного сигнала.
Порты
Входной параметр
In — Сигнал входных данных
вектор | матрица
Входные данные сигнализируют в виде вектора S-1 N или матрицы S-by-NC N.
N S представляет количество выборок во входном сигнале. N C представляет количество каналов, как определено количеством столбцов в матрице входного сигнала. И N S и N C могут быть равны 1.
Блок добавляет системы координат длины-NS Гауссов шум к каждому N C каналы, с помощью отличного случайного распределения на канал.
Типы данных: double | single
Поддержка комплексного числа: Да
Var — Отклонение аддитивного белого Гауссова шума
положительная скалярная величина | вектор
Отклонение аддитивного белого Гауссова шума в виде положительной скалярной величины или 1 NC вектором. N C представляет количество каналов, как определено количеством столбцов в матрице входного сигнала. Для получения дополнительной информации смотрите Определение Отклонения Прямо или косвенно.
Зависимости
Чтобы включить этот порт, установите Режим на Variance from port.
Типы данных: double
Вывод
Out — Сигнал выходных данных
вектор | матрица
Выходные данные сигнализируют для канала AWGN, возвращенного как вектор или матрица. Тип данных и размерности Out совпадайте с теми из входного сигнала, В.
Параметры
Initial seed — Шумовой seed начальной буквы генератора
67
Шумовой seed начальной буквы генератора в виде положительной скалярной величины или 1 NC вектором.
Этот блок использует блок Random Source, чтобы сгенерировать шум. Случайные числа сгенерированы с помощью метода Зиггурата (алгоритм V5 RANDN). Блок снова использует те же seed начальной буквы каждый раз, когда вы повторно выполняете симуляцию, так, чтобы этот блок вывел тот же сигнал каждый раз, когда вы запускаете симуляцию.
Когда входной сигнал является комплексным, блок создает случайные данные как:
randData=randn(2*NS,NC)noise=randData(1:2:end) + 1i(randData(2:2:end))
Можно задать различные значения seed для каждой сборки DLL.
Настраиваемый: да
Mode — Режим Variance
Signal to noise ratio (Eb/No) (значение по умолчанию) | Signal to noise ratio (Es/No) | Signal to noise ratio (SNR) | Variance from mask | Variance from port
Режим Variance в виде Signal to noise ratio (Eb/No), Signal to noise ratio (Es/No), Signal to noise ratio (SNR), Variance from mask, или Variance from port. Для получения дополнительной информации смотрите Отношение Среди Eb/No, Es/No, и Режимов ОСШ и Определения Отклонения Прямо или косвенно.
Eb/No (dB) — Отношение информационной энергии, подведенной к долоту на символ к шумовой степени спектральная плотность
10
Отношение информационной энергии, подведенной к долоту на символ к шумовой степени спектральная плотность в децибелах в виде скаляра или вектора. Информационная энергия, подведенная к долоту является величиной без кодирования канала.
Настраиваемый: да
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Режим на Eb/No.
Es/No (dB) — Отношение информационной энергии символа на символ к шумовой степени спектральная плотность
10
Отношение информационной энергии символа на символ к шумовой степени спектральная плотность в децибелах в виде скаляра или вектора. Информационная энергия, подведенная к долоту является величиной без кодирования канала.
Настраиваемый: да
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Режим на Es/No.
SNR (dB) — Отношение степени сигнала к шумовой степени
10
Отношение степени сигнала к шумовой степени в децибелах в виде скаляра или вектора.
Настраиваемый: да
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Режим на SNR.
Number of bits per symbol — Количество битов в каждом вводимом символе
1 (значение по умолчанию) | скаляр | вектор
Количество битов в каждом вводимом символе в виде скаляра или вектора.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Режим на Eb/No.
Input signal power, referenced to 1 ohm (watts) — Среднеквадратическая степень входа
1
Среднеквадратическая степень входа в ваттах в виде скаляра или вектора.
Когда Режимом является
Eb/NoилиEs/No, параметр является среднеквадратической степенью вводимых символов.Когда
ModeSNR, этот параметр является среднеквадратической степенью входных выборок.
Настраиваемый: да
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Mode к Eb/No, Es/No, или SNR.
Symbol period (s) — Длительность информационного канала
1
Длительность информационного символа канала в секундах в виде положительной скалярной величины или вектора. Длительность информационного канала измеряется без кодирования канала.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Режим на Eb/No или Es/No.
Variance — Отклонение белого Гауссова шума
1
Отклонение белого Гауссова шума в виде скаляра или вектора. Для получения дополнительной информации смотрите Определение Отклонения Прямо или косвенно.
Настраиваемый: да
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Режим на Variance from mask.
Примеры модели
Характеристики блока
Типы данных |
|
Многомерные сигналы |
|
Сигналы переменного размера |
|
Советы
Вы можете настройки параметров в режиме normal mode, режиме Accelerator или быстром режиме Accelerator.
Если в противном случае не обозначено, параметры являются ненастраиваемыми.
Для ненастраиваемых параметров, когда вы используете Simulink® Coder™ быстрая симуляция (RSIM) цель, чтобы создать исполняемый файл RSIM, вы не можете изменить их значения, не перекомпилировав модель.
Если параметр является настраиваемым, можно изменить его значение в любое время. Это полезно для симуляций Монте-Карло, в которых вы запускаете симуляцию многократно (такой как на нескольких компьютерах) с различными количествами шума.
Алгоритмы
Отношение Среди Eb/No, Es/No и Режимов ОСШ
Для незакодированных комплексных входных сигналов блок AWGN Channel связывает E b/N0, E s/N0 и ОСШ согласно этим уравнениям:
E s/N0 = (T sym/Tsamp) · SNR
E s/N0 = E b/N0 + 10log10 (k) в дБ
E s представляет энергию сигнала в джоулях.
E b представляет энергию, подведенную к долоту в джоулях.
N 0 представляет шумовую степень спектральная плотность в Ваттах/Гц.
T sym представляет параметр периода (периодов) Символа блока в
Es/Noрежим.k представляет количество информационных битов на вводимый символ, Количество битов на символ.
Маисовая крупа T представляет наследованный шаг расчета блока в секундах.
Для действительных входных параметров сигнала блок AWGN Channel связывает E s/N0 и ОСШ согласно этому уравнению:
E s/N0 = 0.5 (T sym/Tsamp) · SNR
Примечание
Все значения степени принимают номинальный импеданс 1 Ома.
Уравнение для действительного случая отличается от соответствующего уравнения для комплексного случая фактором 2. А именно, объект использует шумовую степень спектральная плотность N 0/2 Ватты/Гц для действительных входных сигналов, по сравнению с N 0 ватт/Гц для комплексных сигналов.
Для получения дополнительной информации см. Уровень шума Канала AWGN.
Определение отклонения прямо или косвенно
Чтобы непосредственно задать отклонение шума, сгенерированного Каналом AWGN, задайте Режим как:
Variance from mask, где вы задаете отклонение в диалоговом окне. Значение должно быть положительным.Variance from port, где вы обеспечиваете отклонение как вход с блоком. Вход отклонения должен быть положительным, и его уровень выборки должен равняться уровню входного сигнала.
Для Variance from mask и Variance from port режим:
Если отклонение является скаляром, то все каналы сигнала являются некоррелироваными, но совместно используют то же отклонение.
Если отклонение является вектором, длина которого является количеством каналов во входном сигнале, то каждый элемент представляет отклонение соответствующего канала сигнала.
Примечание
Если вы применяете комплексные входные сигналы к блоку AWGN Channel, то он добавляет комплексный нулевой средний Гауссов шум с расчетным или заданным отклонением. Отклонение для каждого квадратурного компонента комплексного шума является половиной расчетного или заданного значения.
Чтобы задать отклонение косвенно, то есть, иметь блок вычисляют отклонение, задают Режим как:
Signal to noise ratio (Eb/No), откуда блок вычисляет отклонение этих количеств, которые вы задаете в диалоговом окне:Eb/No (дБ), отношение энергии, подведенной к долоту к шумовой степени спектральная плотность
Степень входного сигнала, на которую ссылаются к 1 Ому (ватты), фактическая мощность символов во входе блока
Signal to noise ratio (Es/No), откуда блок вычисляет отклонение этих количеств, которые вы задаете в диалоговом окне:Es/No (дБ), отношение энергии сигнала к шумовой степени спектральная плотность
Степень входного сигнала, на которую ссылаются к 1 Ому (ватты), фактическая мощность символов во входе блока
Signal to noise ratio (SNR), откуда блок вычисляет отклонение этих количеств, которые вы задаете в диалоговом окне:ОСШ (дБ), отношение степени сигнала к шумовой степени
Степень входного сигнала, на которую ссылаются к 1 Ому (ватты), фактическая мощность выборок во входе блока
Изменение периода символа в блоке AWGN Channel влияет на отклонение шума, добавленного на выборку, которая также вызывает изменение в уровне конечной погрешности.
Совет
Выберите период символа, равный периоду символа модели. Значение зависит от того, что составляет символ и что сверхдискретизация применилась к нему. Например, символ мог иметь 3 бита и быть сверхдискретизирован 4. Для получения дополнительной информации см. Уровень шума Канала AWGN.
Ссылки
[1] Proakis, цифровая связь Джона Г. 4-й Эд. McGraw-Hill, 2001.