Канал с аддитивным белым гауссовским шумом (AWGN)
Добавляет белый гауссовский шум к входному сигналу.
Тип: AWGN
Путь в библиотеке:
|
Описание
Блок Канал с аддитивным белым гауссовским шумом (AWGN) добавляет к входному сигналу белый гауссовский шум. Он наследует период дискретизации от входного сигнала.
Порты
Выход
#
Out
—
выходной сигнал
вектор
| матрица
Details
Сигнал выходных данных для блока AWGN channel, возвращенный как вектор или матрица. Тип данных и размерности Out соответствуют типу данных и размерности из входного сигнала In.
Типы данных |
|
Поддержка комплексных чисел |
Да |
Вход
#
In
—
входной сигнал
вектор
| матрица
Details
Сигнал входных данных в виде вектора на 1 или матрицы на , где — количество отсчетов во входном сигнале, — количество каналов, определяемое количеством столбцов в матрице входного сигнала. Значения и могут быть равны 1
.
Блок добавляет кадры гауссовского шума длиной к каждому из каналов, используя отдельное случайное распределение по каналам.
Типы данных |
|
Поддержка комплексных чисел |
Да |
#
Var
—
дисперсия аддитивного белого гауссовского шума
скаляр
| вектор
Details
Дисперсия аддитивного белого гауссовского шума, заданная в виде положительного скаляра или вектора 1 на , где — количество каналов, определяемое количеством столбцов в матрице входного сигнала. Подробнее см. Указание дисперсии шума прямо или косвенно.
Зависимости
Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Режим значение Дисперсия
, а для параметра Источник дисперсии шума значение Входной порт
.
Типы данных |
|
Поддержка комплексных чисел |
Нет |
Параметры
Основные
#
Начальное зерно —
начальное число генератора шума
Вещественное число
Details
Исходное начальное число генератора шума для алгоритма mt19937ar в виде неотрицательного целого числа.
Когда входной сигнал комплексный, блок создает случайные данные как:
randData= randn(2* NS, NC)
noise = (randData(1:2:end)+1i(randData(2:2:end))) / sqrt(2)
где — количество отсчетов, а — количество каналов. Вы можете указать разные начальные значения для каждой сборки DLL.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
Вычисляемый |
Да |
#
Режим —
режим нормирования дисперсии шума
Отношение сигнал/шум (Eb/No)
| Отношение сигнал/шум (Es/No)
| Отношение сигнал/шум (SNR)
| Дисперсия
Details
Режим дисперсии, указанный как Отношение сигнал/шум (Eb/No)
, Отношение сигнал/шум (Es/No)
, Отношение сигнал/шум (SNR)
, или Дисперсия
.
Значения |
|
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
Вычисляемый |
Нет |
# Eb/No (дБ) — отношение энергии информационных битов на символ к спектральной плотности мощности шума
Details
Отношение энергии информационного бита на символ к спектральной плотности мощности шума в дБ в виде скаляра или вектора. Энергия информационного бита представляет собой величину без канального кодирования.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Режим значение Отношение сигнал/шум (Eb/No)
.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
Вычисляемый |
Да |
# Es/No (дБ) — отношение энергии информационного символа на символ к спектральной плотности мощности шума
Details
Отношение энергии информационного символа на символ к спектральной плотности мощности шума в дБ в виде скаляра или вектора. Энергия информационного бита представляет собой величину без канального кодирования.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Режим значение Отношение сигнал/шум (Es/No)
.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
Вычисляемый |
Да |
# SNR (дБ) — отношение мощности сигнала к мощности шума
Details
Отношение мощности сигнала к мощности шума в дБ в виде скаляра или вектора.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Режим значение Отношение сигнал/шум (SNR)
.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
Вычисляемый |
Да |
#
Источник дисперсии шума —
источник дисперсии шума
Параметр
| Input port
Details
Источник дисперсии шума:
-
Параметр
— дисперсия шума задается в параметре Дисперсия шума; -
Входной порт
— дисперсия шума задается через входной порт Var.
Подробнее см. Указание дисперсии шума прямо или косвенно.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Режим значение Дисперсия
.
Значения |
|
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
Вычисляемый |
Нет |
# Дисперсия шума — дисперсия белого гауссовского шума
Details
Отклонение белого гауссовского шума в виде скаляра или вектора.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Режим значение Дисперсия
, а для параметра Источник дисперсии шума значение Параметр
.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
Вычисляемый |
Да |
# Количество бит на символ — количество битов в каждом входном символе
Details
Количество битов в каждом входном символе в виде скаляра или вектора.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Режим значение Отношение сигнал/шум (Eb/No)
.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
Вычисляемый |
Да |
# Мощность входного сигнала относительно 1 Ом (Вт) — среднеквадратическая мощность входного сигнала
Details
Среднеквадратическая мощность входного сигнала в Вт в виде скаляра или вектора.
Когда параметр Режим имеет значение Отношение сигнал/шум (Eb/No)
или Отношение сигнал/шум (Es/No)
, то параметр представляет собой среднеквадратичную мощность входных символов.
Когда параметр Режим имеет значение Отношение сигнал/шум (SNR)
, этот параметр представляет собой среднеквадратичную мощность входных отсчетов.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Режим значение Отношение сигнал/шум (Eb/No)
, Отношение сигнал/шум (Es/No)
или Отношение сигнал/шум (SNR)
.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
Вычисляемый |
Да |
# Отсчётов на символ — число отсчетов на символ
Details
Отсчеты на символ в отсчетах в виде положительного скаляра или вектора.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Режим значение Отношение сигнал/шум (Es/No)
.
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
Вычисляемый |
Да |
Алгоритмы
Связь между режимами Eb/No, Es/No и SNR
Для некодированных комплексных входных сигналов блок Канал с аддитивным белым гауссовским шумом (AWGN) связывает , и согласно этим уравнениям:
,
в дБ,
где
-
— энергия сигнала в Дж;
-
— энергия бита в Дж;
-
— спектральная плотность мощности шума в Вт/Гц;
-
— значение параметра Отсчётов на символ;
-
— период символа сигнала в секундах;
-
— унаследованное время расчета блока в секундах;
-
— количество информационных битов на входной символ, значение параметра Количество бит на символ.
Для действительных входных сигналов блок Канал с аддитивным белым гауссовским шумом (AWGN) связывает и согласно этому уравнению:
.
|
Указание дисперсии шума прямо или косвенно
Чтобы напрямую задать дисперсию шума, сгенерированного Канал с аддитивным белым гауссовским шумом (AWGN), установите для параметра Режим значение Дисперсия
. Когда вы устанавливаете для параметра Источник дисперсии шума значения:
-
Параметр
— дисперсия задается как положительный скаляр или вектор при помощи параметра Дисперсия шума. -
Входной порт
— дисперсия задается как положительный скаляр или вектор при помощи входного порта Var. Частота дискретизации входной дисперсии должна быть равна частоте входного сигнала.
Когда вы указываете дисперсию как:
-
скаляр, все каналы сигнала некоррелированы, но имеют одинаковую дисперсию;
-
вектор, длина которого равна количеству каналов во входном сигнале, каждый элемент представляет дисперсию соответствующего канала сигнала.
Если вы применяете комплексные входные сигналы к блоку Канал с аддитивным белым гауссовским шумом (AWGN), то он добавляет комплексный гауссовский шум с нулевым средним значением с вычисленной или заданной дисперсией. Дисперсия для каждой квадратурной составляющей комплексного шума составляет половину расчетного или заданного значения. |
Чтобы задать дисперсию косвенно, то есть, чтобы блок вычислил дисперсию, установите для параметра Режим значения:
-
Отношение сигнал/шум (Eb/No)
, при котором блок вычисляет отклонение от заданных параметров:-
Eb/No (дБ), отношение битовой энергии к спектральной плотности мощности шума;
-
Количество бит на символ;
-
Мощность входного сигнала относительно 1 Ом (Вт), фактическая мощность символов на входе блока;
-
Отсчётов на символ.
-
-
Отношение сигнал/шум (Es/No)
, при котором блок вычисляет отклонение от заданных параметров:-
Es/No (дБ), отношение битовой энергии к спектральной плотности мощности шума;
-
Мощность входного сигнала относительно 1 Ом (Вт), фактическая мощность символов на входе блока;
-
Отсчётов на символ.
-
-
Отношение сигнал/шум (SNR)
, при котором блок вычисляет отклонение от заданных параметров:-
SNR (дБ), отношение мощности сигнала к мощности шума;
-
Мощность входного сигнала относительно 1 Ом (Вт), фактическая мощность отсчетов на входе блока;
-
Изменение периода символа в блоке Канал с аддитивным белым гауссовским шумом (AWGN) влияет на дисперсию шума, добавляемого на отсчет, что также вызывает изменение конечной частоты ошибок.
Выберите период символа, равный периоду символа модели. Значение зависит от того, что составляет символ и какая передискретизация применена к нему. Например, символ может иметь 3 бита и передискретизироваться на 4. |