AWGN Channel
Добавьте белый Гауссов шум к входному сигналу
- Библиотека:
Коммуникационный тулбокс/каналы
Описание
Блок AWGN Channel добавляет белый Гауссов шум к входному сигналу. Он наследует шаг расчета от входного сигнала.
Порты
Вход
In - Входной сигнал данных
вектор | матрица
Входные данные, заданный как N вектор S-на-1 или N S-бай- N C матрица.
N S представляет количество выборок во входном сигнале. N C представляет количество каналов, определяемое количеством столбцов в матрице входного сигнала. И N S, и N C могут быть равны 1.
Блок добавляет системы координат S N Гауссова шума к каждому из N каналов C, используя отдельное случайное распределение по каналам.
Типы данных: double | single
Поддержка комплексного числа: Да
Var - Отклонение аддитивного белого Гауссово шума
положительная скалярная величина
Отклонение аддитивного белого Гауссово шума, заданная как положительный скаляр или вектор C 1 N байта. N C представляет количество каналов, определяемое количеством столбцов в матрице входного сигнала. Для получения дополнительной информации смотрите Определение отклонения прямо или косвенно.
Зависимости
Чтобы включить этот порт, установите в Mode значение Variance from port.
Типы данных: double
Выход
Out - Выходной сигнал данных
вектор | матрица
Выходной сигнал данных для канала AWGN, возвращаемый в виде вектора или матрицы. Тип данных и размерности Out соответствовать сигналам входного сигнала, In.
Параметры
Initial seed - Начальный seed генератора шума
67 (по умолчанию) | положительная скалярная величина |
Начальный seed генератора шума, заданное как положительный скаляр или вектор с N C 1 байт.
Этот блок использует Random Source блок, чтобы сгенерировать шум. Случайные числа генерируются с помощью метода Ziggurat (V5 алгоритма RANDN). Блок снова использует те же семена начальной буквы каждый раз, когда Вы запускаете повторно симуляцию, так, чтобы этот блок произвел тот же сигнал каждый раз, когда Вы управляете симуляцией.
Когда входной сигнал комплексен, блок создает случайные данные как:
randData=randn(2*NS,NC)noise=randData(1:2:end) + 1i(randData(2:2:end))
Для каждой сборки DLL можно задать различные начальные значения.
Настраиваемый: Да
Mode - Отклонение
Signal to noise ratio (Eb/No) (по умолчанию) | Signal to noise ratio (Es/No) | Signal to noise ratio (SNR) | Variance from mask | Variance from port
Отклонение, заданный как 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 Отношения между Eb/No, Es/No и Режимами ОСШ и Определение отклонения прямо или косвенно.
Eb/No (dB) - Отношение энергии информационных битов на символ к спектральной плотности степени шума
10 (по умолчанию) | скалярный вектор |
Es/No (dB) - Отношение энергии информационного символа на символ к спектральной плотности степени шума
10 (по умолчанию) | скалярный вектор |
Input signal power, referenced to 1 ohm (watts) - Средняя квадратная степень входа
1 (по умолчанию) | скалярный вектор |
Средняя квадратная степень входа в ваттах, заданная в виде скаляра или вектора.
Когда Mode
Eb/NoилиEs/No, параметр является средней квадратной степенью входных символов.Когда
ModeявляетсяSNR, этот параметр является средней квадратной степенью входных выборок.
Настраиваемый: Да
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Mode на Eb/No, Es/No, или SNR.
Symbol period (s) - Длительность информационного канала
1 (по умолчанию) | положительная скалярная величина |
Variance - Отклонение белого Гауссово шума
1 (по умолчанию) | скалярный вектор |
Отклонение белого Гауссово шума, заданная как скаляр или вектор. Для получения дополнительной информации смотрите Определение отклонения прямо или косвенно.
Настраиваемый: Да
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Mode на Variance from mask.
Характеристики блоков
Типы данных |
|
Многомерные сигналы |
|
Сигналы переменного размера |
|
Совет
Можно настроить параметры в режиме normal mode, режиме Accelerator или rapid режима Accelerator.
Если не указано иное, параметры не поддерживаются.
Для нетронутых параметров, когда вы используете Simulink® Coder™ цели быстрой симуляции (RSIM) для создания исполняемого файла RSIM, вы не можете изменить их значения, не компилируя модель.
Если параметр настраиваем, можно изменить его значение в любой момент. Это полезно для симуляций Монте-Карло, в которых вы запускаете симуляцию несколько раз (например, на нескольких компьютерах) с разным количеством шума.
Алгоритмы
Отношение между режимами Eb/No, ES/No и SNR
Для незакодированных комплексных входных сигналов блок AWGN Channel относится E b/ N 0, E s/ N 0 и ОСШ согласно этим уравнениям:
E s/ N 0 = (T sym/ T samsung)· SNR
E s/ N 0 = E b/ N 0 + 10log10 (k) в дБ
E s представляет энергию сигнала в джоулях.
E b представляет энергию битов в джоулях.
N 0 представляет шум степени спектральную плотность в ваттах/Гц.
T sym представляет параметр Symbol period (s) блока в
Es/Noрежим.k представляет количество информации, бит на символ входа, Количество бит на символ.
T sump представляет унаследованный шаг расчета блока в секундах.
Для действительных входов сигнала блок AWGN Channel относится E s/ N 0 и ОСШ согласно этому уравнению:
E s/ N 0 = 0,5 (T sym/ T samsung)· SNR
Примечание
Все значения степени принимают номинальное сопротивление 1 Ом.
Уравнение для реального случая отличается от соответствующего уравнения для комплексного случая в 2 раза. В частности, объект использует шум степени спектральную плотность N 0/2 Вт/Гц для действительных входных сигналов от N 0 Вт/Гц для сложных сигналов.
Для получения дополнительной информации смотрите уровень шума канала AWGN.
Определение отклонения прямо или косвенно
Чтобы непосредственно задать отклонение шума, генерируемого каналом AWGN, задайте Режим как:
Variance from mask, где вы задаете отклонение в диалоговом окне. Значение должно быть положительным.Variance from port, где вы предоставляете отклонение как вход в блок. Отклонение входа должна быть положительной, и его частота дискретизации должна равняться скорости дискретизации входного сигнала.
Для Variance from mask и Variance from port режим:
Если отклонение является скаляром, то все сигнальные каналы являются некоррелированными, но имеют одно и то же отклонение.
Если отклонение является вектором, длина которого является количеством каналов в 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 Гауссов шум с вычисленной или заданным отклонением. Отклонение для каждого квадратурного компонента комплексного шума составляет половину вычисленного или заданного значения.
Чтобы косвенно задать отклонение, то есть, чтобы блок вычислял отклонение, задайте Режим как:
Signal to noise ratio (Eb/No), где блок вычисляет отклонение от этих величин, заданных в диалоговом окне:Eb/No (dB), отношение энергии битов к спектральной плотности степени шума
Входная степень сигнала, ссылка на 1 Ом (ватт), фактическая степень символов на входе блока
Signal to noise ratio (Es/No), где блок вычисляет отклонение от этих величин, заданных в диалоговом окне:Es/No (dB), отношение энергии сигнала к спектральной плотности степени шума
Входная степень сигнала, ссылка на 1 Ом (ватт), фактическая степень символов на входе блока
Signal to noise ratio (SNR), где блок вычисляет отклонение от этих величин, заданных в диалоговом окне:ОСШ (дБ), отношение степени сигнала к степени шума
Входная степень сигнала, ссылка на 1 Ом (ватт), фактическая степень выборок на входе блока
Изменение периода символа в блоке AWGN Channel влияет на отклонение шума, добавляемого на выборку, что также вызывает изменение конечной частоты ошибок.
Совет
Выберите период символа, равный периоду символа модели. Значение зависит от того, что представляет собой символ и что такое избыточная дискретизация. Для примера символ может иметь 3 бита и быть переизбран на 4. Для получения дополнительной информации смотрите уровень шума канала AWGN.
Ссылки
[1] Proakis, John G. Digital Communications. 4th Ed. McGraw-Hill, 2001.