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:

  1. Задайте и настройте свой объект теплового шума. Смотрите Конструкцию.

  2. 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 приемника, H. Этот объект добавляет тепловой шум в комплекс, входной сигнал основной полосы.

tn = comm.ThermalNoise(Name,Value) создает объект теплового шума приемника, 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 в виде 'Noise temperature', 'Noise figure', или 'Noise factor'.

Температура шума приемника, 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.

Шумовая фигура, заданная в дБ как неотрицательный действительный скаляр. Это свойство доступно когда NoiseMethod равно 'Noise figure'. Шумовая фигура описывает эффективность приемника 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 в виде действительного скаляра, больше, чем или равный 1. Это свойство доступно когда NoiseMethod равно 'Noise factor'. Шумовой фактор описывает эффективность приемника и не включает эффект антенны. Это задано только для входной температуры шума 290 K. Шумовым фактором является линейный эквивалент шумовой фигуры. Настраиваемый.

Частота дискретизации в виде 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 в виде логического скаляра. 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

шагДобавьте тепловой шум приемника
Характерный для всех системных объектов
release

Позвольте изменения значения свойства Системного объекта

Примеры

свернуть все

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)

Figure Scatter Plot contains an axes. The axes with title Scatter plot contains an object of type line. This object represents Channel 1.

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)

Figure Scatter Plot contains an axes. The axes with title Scatter plot contains an object of type line. This object represents Channel 1.

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)

Figure Scatter Plot contains an axes. The axes with title Scatter plot contains an object of type line. This object represents Channel 1.

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

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

Алгоритмы

Беспроводная эффективность приемника часто описывается 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 приемника G и степень шума приемника Nckt, шумовой фактор может быть описан 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 приемника и описывается как

Tckt=T0(F1).

Общая шумовая температура антенны и приемника, Tsys,

Tsys=Tant+Tckt,

где Tant является температурой шума антенны.

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

NF=10log10(F).

Расширенные возможности

Смотрите также

Представленный в R2012a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте