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AWGN 信道

将白高斯噪声添加到输入信号。

blockType: AWGN

awgn channel

图书馆路径:

/Communication Systems/Channels/AWGN Channel

资料描述

座 AWGN 信道 将白高斯噪声添加到输入信号。 它从输入信号继承采样周期。

港口

输出

# 外出 — 输出信号
vector | matrix

Details

AWGN 通道 块的输出数据信号，以向量或矩阵形式返回。Out 的数据类型和维数与输入信号 In 的数据类型和维数相对应。

数据类型

Float64"、"ComplexF64"。
复数支持

是

输入

# 在 — 输入信号
vector | matrix

Details

输入数据信号为 by 1 的向量或 by 的矩阵，其中 是输入信号的采样数， 是由输入信号矩阵的列数决定的通道数。 和 的值可以等于 "1"。

该程序块将长度为 的高斯噪声帧添加到 的每个信道中，并使用单独的随机信道分配。

数据类型

Float64"、"ComplexF64"。
复数支持

是

# 变量 — 加性白高斯噪声方差
标量

Details

加性白高斯噪声的方差，在 处以 1 表示的正标量或向量表示，其中 是由输入信号矩阵列数定义的通道数。更多详情，请参阅直接或间接指定噪声方差。

依赖关系

要使用此端口，请将 模式 设为 ，将 设为 。 差异`并将 噪声方差源 设置为 `输入端口.

数据类型

Float64
复数支持

无

参数

主机

# 初始种子 — 噪音发生器的初始编号
Real number

Details

用于 mt19937ar 算法的噪声发生器初始初始编号，非负整数。

当输入信号为复杂信号时，程序块生成的随机数据为

randData= randn(2* NS, NC)
noise = (randData(1:2:end)+1i(randData(2:2:end))) / sqrt(2)

其中 是样本数， 是通道数。 您可以为每个 DLL 程序集指定不同的初始值。

默认值

67
程序使用名称

seed
可调谐

无
可计算

是

# 模式 — 噪声色散归一化模式
信噪比 (Eb/No) | 信噪比（Es/No） | 信噪比 (SNR) | 差异

Details

指定为 信噪比 (Eb/No), 信噪比（Es/No）, 信噪比 (SNR)`或 `差异.

详见Eb/No、Es/No 和 SNR 模式之间的关系 和直接或间接指定噪声色散。

值

Signal to noise ratio (Eb/No) | Signal to noise ratio (Es/No) | Signal to noise ratio (SNR) | Variance
默认值

Signal to noise ratio (SNR)
程序使用名称

noiseMode
可调谐

无
可计算

无

# Eb/No (dB) — 每个符号的信息比特能量与噪声频谱功率密度之比

Details

每个符号的信息比特能量与噪声功率谱密度之比，单位为 dB（标量或矢量）。信息比特能量表示没有信道编码时的值。

依赖关系

要使用该参数，请将 模式 设置为 信噪比 (Eb/No).

默认值

10
程序使用名称

EbNodB
可调谐

无
可计算

是

# Es/No（分贝） — 每个符号的信息能量与噪声频谱功率密度之比

Details

每个符号的信息符号能量与噪声功率谱密度之比，单位为 dB（标量或矢量）。信息比特的能量表示未进行信道编码时的数值。

依赖关系

要使用该参数，请将 模式 设置为 信噪比（Es/No）.

默认值

10
程序使用名称

EsNodB
可调谐

无
可计算

是

# 信噪比（分贝） — 信噪比

Details

信号与噪声功率之比，以 dB 为单位的标量或矢量。

依赖关系

要使用该参数，请将 模式 设置为 。 信噪比 (SNR).

默认值

10
程序使用名称

SNR
可调谐

无
可计算

是

# 噪声方差源 — 噪声扩散源
参数 | 输入端口

Details

噪声色散源：

  • 参数- 噪声方差由参数 噪声方差 设置；

  • 输入端口- 噪声方差通过 Var 输入端口设置。

详情请参阅直接或间接指定噪声方差。

依赖关系

要使用此设置，请将 模式 设为 。 差异.

值

Parameter | Input port
默认值

Parameter
程序使用名称

NoiseVarianceSource
可调谐

无
可计算

无

# 噪声方差 — 白高斯噪声方差

Details

以标量或向量形式表示的白高斯噪声方差。

依赖关系

要使用该参数，请将 模式 设为 差异`并将 噪声方差源 设置为 `参数.

默认值

1
程序使用名称

NoiseVariance
可调谐

无
可计算

是

# 每个符号的位数 — 每个输入字符的位数

Details

以标量或向量形式表示的每个输入符号的位数。

依赖关系

要使用该参数，请将 模式 设置为 信噪比 (Eb/No).

默认值

1
程序使用名称

bitsPerSym
可调谐

无
可计算

是

# 输入信号功率，以 1 欧姆为基准（瓦特） — 输入信号的有效值功率

Details

以 W 为单位的输入信号有效功率标量或矢量。

当 模式 设置为 `信噪比 (Eb/No)`或 `信噪比（Es/No）`时，参数表示输入符号的有效值功率。

当 模式 设置为 `信噪比 (SNR)`时，该参数表示输入采样的有效值功率。

依赖关系

要使用该参数，请将 模式 设置为 信噪比 (Eb/No), 信噪比（Es/No）`或 `信噪比 (SNR).

默认值

1
程序使用名称

SignalPower
可调谐

无
可计算

是

# 每个符号的样本数 — 每个字符的计数

Details

以正标量或向量表示的每个符号的计数。

依赖关系

要使用该选项，请将 模式 设置为 信噪比（Es/No）.

默认值

1
程序使用名称

SamplesPerSymbol
可调谐

无
可计算

是

算法

Eb/No、Es/No和SNR模式之间的关系

对于未编码的复杂输入信号，块 AWGN 信道 绑定 , 和 根据这些方程:

,

在dB,

哪里

  • -信号能量在J;

  • -位能量在J;

  • -以W/Hz为单位的频谱噪声功率密度;

  • -参数值 每个符号的样本数 ;

  • -信号符号的周期以秒为单位;

  • -继承的块计算时间以秒为单位;

  • —每个输入符号的信息位数，参数的值 每个符号的位数 .

对于有效的输入信号，块 AWGN 信道 绑定 和 根据这个等式:

.

  • 所有功率值均假定标称阻抗为1欧姆。

  • 真实情况的方程与复杂情况的相应方程相差2。 特别是，对象使用噪声的频谱功率密度 W/Hz的有效输入信号相比 复杂信号的W/Hz。

直接或间接指定噪声方差

以直接设置产生的噪声的方差 AWGN 信道 ，为参数设置 模式 意义 差异. 当您为参数设置 噪声方差源 价值:

  • 参数 -使用参数将方差设置为正标量或向量 噪声方差 .

  • 输入端口 -使用输入端口*Var*将方差设置为正标量或矢量。 输入信号的采样频率必须等于输入信号的频率。

当您将方差指定为:

  • 标量，所有信号通道都是不相关的，但具有相同的方差;

  • 长度等于输入信号中通道数的向量，每个元素表示相应信号通道的方差。

如果将复杂的输入信号应用于块 AWGN 信道 然后，它添加具有计算或指定方差的零均值的复高斯噪声。 复噪声的每个正交分量的方差是计算值或设定值的一半。

要间接设置方差，即对于计算方差的块，设置参数 模式 价值:

  • 信噪比 (Eb/No)，其中块计算与设定参数的偏差:

    • Eb/No (dB) ，比特能量与噪声的频谱功率密度之比;

    • 每个符号的位数 ;

    • 输入信号功率，以 1 欧姆为基准（瓦特） ，块输入处的实际字符功率;

    • 每个符号的样本数 .

  • 信噪比（Es/No），其中块计算与设定参数的偏差:

    • Es/No（分贝） ，比特能量与噪声的频谱功率密度之比;

    • 输入信号功率，以 1 欧姆为基准（瓦特） ，块输入处的实际字符功率;

    • 每个符号的样本数 .

  • 信噪比 (SNR)，其中块计算与设定参数的偏差:

    • 信噪比（分贝） ，信号功率与噪声功率之比;

    • 输入信号功率，以 1 欧姆为基准（瓦特） ，块输入处样本的实际功率;

更改块中符号的周期 AWGN 信道 它会影响添加到样本中的噪声的色散，这也会导致最终错误率的变化。

选择符号的周期等于模型符号的周期。 该值取决于构成符号的内容以及对其应用过采样的内容。 例如，一个字符可以具有3位并且被4重采样。

文学作品

  1. Proakis，John G. Digital Communications。 第4版。 麦格劳-希尔，2001年。

实例