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 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

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

Метод раньше устанавливал шумовую мощность в виде 'Noise temperature', 'Noise figure', или 'Noise factor'.

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

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.

`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 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.

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

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.

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

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.

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

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

шаг	Добавьте тепловой шум приемника

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

Примеры

свернуть 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)

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

Добавьте тепловой шум антенны и приемника 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)

Figure Scatter Plot contains an axes object. The axes object 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 object. The axes object 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

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

Учитывая усиление приемника G и шумовая мощность приемника _Nckt, шумовой фактор может быть описан 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 приемника и описывается как

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

Общая шумовая температура антенны и приемника, _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 описана как

$N F = 10 \log_{10} (F) .$

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

Представленный в R2012a

Документация

comm.ThermalNoise

Описание

Конструкция

Свойства

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

`NoiseTemperature` — Температура шума приемника
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 приемника в 16-QAM сигнал

Алгоритмы

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Документация Communications Toolbox

Поддержка

Документация

comm.ThermalNoise

Описание

Конструкция

Свойства

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

NoiseTemperature — Температура шума приемника290 (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 приемника в 16-QAM сигнал

Алгоритмы

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Документация Communications Toolbox

Поддержка

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

`NoiseTemperature` — Температура шума приемника
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™.