AWGN Channel
Добавляет белый гауссовский шум к входному сигналу.
Тип: AWGN
|
Путь в библиотеке: |
Описание
Блок AWGN Channel 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 Mode значение Variance, а для параметра Noise variance source значение Input port.
| Типы данных |
|
| Поддержка комплексных чисел |
Нет |
Параметры
Основные
#
Initial seed —
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 |
#
Mode —
режим нормирования дисперсии шума
Signal to noise ratio (Eb/No) | Signal to noise ratio (Es/No) | Signal to noise ratio (SNR) | Variance
Details
Режим дисперсии, указанный как Signal to noise ratio (Eb/No), Signal to noise ratio (Es/No), Signal to noise ratio (SNR), или Variance.
| Значения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Настраиваемый |
Нет |
| Вычисляемый |
Нет |
# Eb/No (dB) — 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 Mode значение Signal to noise ratio (Eb/No).
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Настраиваемый |
Нет |
| Вычисляемый |
Да |
# Es/No (dB) — 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 Mode значение Signal to noise ratio (Es/No).
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Настраиваемый |
Нет |
| Вычисляемый |
Да |
# SNR (dB) — 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 Mode значение Signal to noise ratio (SNR).
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Настраиваемый |
Нет |
| Вычисляемый |
Да |
#
Noise variance source —
источник дисперсии шума
Parameter | Input port
Details
Источник дисперсии шума:
-
Parameter— дисперсия шума задается в параметре Noise variance; -
Input port— дисперсия шума задается через входной порт Var.
Подробнее см. Указание дисперсии шума прямо или косвенно.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Mode значение Variance.
| Значения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Настраиваемый |
Нет |
| Вычисляемый |
Нет |
# Noise variance — дисперсия белого гауссовского шума
Details
Отклонение белого гауссовского шума в виде скаляра или вектора.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Mode значение Variance, а для параметра Noise variance source значение Parameter.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Настраиваемый |
Нет |
| Вычисляемый |
Да |
# Number of bits per symbol — 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 Mode значение Signal to noise ratio (Eb/No).
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Настраиваемый |
Нет |
| Вычисляемый |
Да |
# Input signal power, referenced to 1 ohm (watts) — среднеквадратическая мощность входного сигнала
Details
Среднеквадратическая мощность входного сигнала в Вт в виде скаляра или вектора.
Когда параметр Mode имеет значение Signal to noise ratio (Eb/No) или Signal to noise ratio (Es/No), то параметр представляет собой среднеквадратичную мощность входных символов.
Когда параметр Mode имеет значение Signal to noise ratio (SNR), этот параметр представляет собой среднеквадратичную мощность входных отсчетов.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Mode значение Signal to noise ratio (Eb/No), Signal to noise ratio (Es/No) или Signal to noise ratio (SNR).
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Настраиваемый |
Нет |
| Вычисляемый |
Да |
# Samples per symbol — число отсчетов на символ
Details
Отсчеты на символ в отсчетах в виде положительного скаляра или вектора.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Mode значение Signal to noise ratio (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 AWGN Channel 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 Samples per symbol;
-
— период символа сигнала в секундах;
-
— унаследованное время расчета блока в секундах;
-
— количество информационных битов на входной символ, значение параметра Number of bits per symbol.
Для действительных входных сигналов блок AWGN Channel связывает и согласно этому уравнению:
.
|
Указание дисперсии шума прямо или косвенно
Чтобы напрямую задать дисперсию шума, сгенерированного AWGN Channel, установите для параметра Mode значение Variance. Когда вы устанавливаете для параметра Noise variance source значения:
-
Parameter— дисперсия задается как положительный скаляр или вектор при помощи параметра Noise variance. -
Input port— 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 AWGN Channel, 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 Mode значения:
-
Signal to noise ratio (Eb/No), при котором блок вычисляет отклонение от заданных параметров:-
Eb/No (dB), отношение битовой энергии к спектральной плотности мощности шума;
-
Number of bits per symbol;
-
Input signal power, referenced to 1 ohm (watts), фактическая мощность символов на входе блока;
-
Samples per symbol.
-
-
Signal to noise ratio (Es/No), при котором блок вычисляет отклонение от заданных параметров:-
Es/No (dB), отношение битовой энергии к спектральной плотности мощности шума;
-
Input signal power, referenced to 1 ohm (watts), фактическая мощность символов на входе блока;
-
Samples per symbol.
-
-
Signal to noise ratio (SNR), при котором блок вычисляет отклонение от заданных параметров:-
SNR (dB), отношение мощности сигнала к мощности шума;
-
Input signal power, referenced to 1 ohm (watts), фактическая мощность отсчетов на входе блока;
-
Изменение периода символа в блоке AWGN Channel 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. |