Добавление белого гауссова шума к входному сигналу
comm.AWGNChannel добавляет во входной сигнал белый гауссов шум.
Если входы объекта имеют переменное количество каналов, свойства EbNo, EsNo, SNR, BitsPerSymbol, SignalPower, SharingPerSymbol и Variance должны быть скалярами.
Для добавления белого гауссова шума к входному сигналу:
Создать comm.AWGNChannel и задайте его свойства.
Вызовите объект с аргументами, как если бы это была функция.
Дополнительные сведения о работе системных объектов см. в разделе Что такое системные объекты?.
awgnchan = comm.AWGNChannelawgnchan. Затем этот объект добавляет белый гауссов шум к действительному или сложному входному сигналу.
awgnchan = comm.AWGNChannel(Name,Value)awgnchan, с указанным свойством Name установить в указанное значение Value. Можно указать дополнительные аргументы пары имя-значение в любом порядке как (Name1,Value1,...,NameN,ValueN).
outsignal = awgnchan(insignal,var)'Variance' и VaritySource в 'Input port'.
Например:
awgnchan = comm.AWGNChannel('NoiseMethod','Variance', ...
'VarianceSource','Input port');
var = 12;
...
outsignal = awgnchan(insignal,var);Чтобы использовать функцию объекта, укажите объект System в качестве первого входного аргумента. Например, для освобождения системных ресурсов объекта System с именем obj, используйте следующий синтаксис:
release(obj)
Создайте системный объект канала AWGN с конфигурацией по умолчанию. Передача данных сигнала через этот канал.
Создайте объект канала AWGN и данные сигнала.
awgnchan = comm.AWGNChannel; insignal = randi([0 1],100,1);
Передача входного сигнала по каналу.
outsignal = awgnchan(insignal);
Модулируйте 8-PSK сигнал, добавляйте белый гауссов шум и постройте график сигнала для визуализации эффектов шума.
Создайте object™ системы модулятора M-PSK. Порядок модуляции по умолчанию для объекта - 8.
pskModulator = comm.PSKModulator;
Модулируйте сигнал.
modData = pskModulator(randi([0 7],2000,1));
Добавление белого гауссова шума к модулированному сигналу путем пропускания сигнала через канал аддитивного белого гауссова шума (AWGN).
channel = comm.AWGNChannel('EbNo',20,'BitsPerSymbol',3);
Передача сигнала по каналу AWGN.
channelOutput = channel(modData);
Постройте график бесшумных и шумных данных, используя графики рассеяния для визуализации эффектов шума.
scatterplot(modData)
scatterplot(channelOutput)
Изменить EbNo свойство до 10 дБ для увеличения шума.
channel.EbNo = 10;
Передача модулированных данных через канал AWGN.
channelOutput = channel(modData);
Постройте график выхода канала. Вы можете видеть эффекты повышенного шума.
scatterplot(channelOutput)
Передача одноканального и многоканального сигнала через системный object™ канала AWGN.
Создайте объект системы каналов AWGN с отношением Eb/No, установленным для одноканального входа. В этом случае EbNo свойство является скаляром.
channel = comm.AWGNChannel('EbNo',15);Генерировать случайные данные и применять модуляцию QPSK.
data = randi([0 3],1000,1); modData = pskmod(data,4,pi/4);
Передача модулированных данных через канал AWGN.
rxSig = channel(modData);
Постройте график шумного созвездия.
scatterplot(rxSig)
Формирование двухканальных входных данных и применение модуляции QPSK.
data = randi([0 3],2000,2); modData = pskmod(data,4,pi/4);
Передача модулированных данных через канал AWGN.
rxSig = channel(modData);
Постройте график шумных созвездий. Каждый канал представлен в виде отдельного столбца в rxSig. Графики почти идентичны, поскольку одно и то же значение Eb/No применяется к обоим каналам.
scatterplot(rxSig(:,1))
title('First Channel')
scatterplot(rxSig(:,2))
title('Second Channel')
Измените объект канала AWGN для применения различных значений Eb/No к каждому каналу. Чтобы применить другие значения, установите EbNo свойство вектору 1 на 2. При изменении размера EbNo , необходимо освободить объект канала AWGN.
release(channel) channel.EbNo = [10 20];
Передача данных через канал AWGN.
rxSig = channel(modData);
Постройте график шумных созвездий. Первый канал имеет значительно больше шума из-за его более низкого значения Eb/No.
scatterplot(rxSig(:,1))
title('First Channel')
scatterplot(rxSig(:,2))
title('Second Channel')
Примените входной сигнал дисперсии шума в виде скалярного вектора или вектора строки, длина которого равна количеству каналов на входе текущего сигнала.
Создание object™ системы каналов AWGN с помощью NoiseMethod свойство имеет значение «»Variance' и VarianceSource свойство имеет значение «»Input port'.
channel = comm.AWGNChannel('NoiseMethod','Variance', ... 'VarianceSource','Input port');
Формирование случайных данных для двух каналов и применение 16-QAM модуляции.
data = randi([0 15],10000,2); txSig = qammod(data,16);
Передача модулированных данных через канал AWGN. Объект канала AWGN обрабатывает данные из двух каналов. Входным значением дисперсии является вектор 1 на 2.
rxSig = channel(txSig,[0.01 0.1]);
Постройте графики созвездий для двух каналов. Второй сигнал шумнее, потому что его дисперсия в десять раз больше.
scatterplot(rxSig(:,1))
scatterplot(rxSig(:,2))
Повторите процесс, в котором входным значением дисперсии шума является скаляр. Одна и та же дисперсия применяется к обоим каналам. Диаграммы созвездий почти идентичны.
rxSig = channel(txSig,0.2); scatterplot(rxSig(:,1))
scatterplot(rxSig(:,2))
Укажите начальное число для получения тех же выходных данных при использовании случайного потока, в котором задается начальное число.
Создание системного object™ канала AWGN. Установите NoiseMethod свойство для 'Variance', RandomStream свойство для 'mt19937ar with seed', и Seed свойство для 99.
channel = comm.AWGNChannel( ... 'NoiseMethod','Variance', ... 'RandomStream','mt19937ar with seed', ... 'Seed',99);
Передача данных через канал AWGN.
y1 = channel(zeros(8,1));
Пропустите другой вектор всех нулей через канал.
y2 = channel(zeros(8,1));
Поскольку начальное число изменяется между вызовами функций, выходные данные отличаются.
isequal(y1,y2)
ans = logical
0
Сброс объекта канала AWGN путем вызова reset функция. Поток случайных данных сбрасывается до начального начального значения 99.
reset(channel);
Пропустите вектор всех нулей через канал AWGN.
y3 = channel(zeros(8,1));
Убедитесь, что эти два сигнала идентичны.
isequal(y1,y3)
ans = logical
1
[1] Проакис, Джон Г. Digital Communications. 4-й ред. Макгроу-Хилл, 2001.