comm.AWGNChannel
ホワ▪▪トガウスノ▪▪ズの入力信号への付加
説明
com . awgnchannelは,入力信号にホワaapl .トガウスノaapl .ズを付加します。
適用可能かオブジェクトへの入力が可変数のチャネルをも場合は,EbNo、EsNo、信噪比、BitsPerSymbol、SignalPower、SamplesPerSymbol,および方差の各プロパティはその適用の際,スカラ,でなければなりません。
ホワ▪▪トガウスノ▪▪ズを入力信号に付加するには,以下の手順に従います。
comm.AWGNChannel
オブジェクトを作成し,そのプロパティを設定します。関数と同様に,引数を指定してオブジェクトを呼び出します。
系统对象の機能の詳細にいては,系统对象とはを参照してください。
作成
プロパティ
特に指定がない限り,プロパティは“調整不可能”です。まり,オブジェクトの呼び出し後に値を変更することはできません。オブジェクトは呼び出すとロックされ,ロックを解除するには関数释放
を使用します。
プロパティが"調整可能"の場合,その値をいでも変更できます。
プロパティ値の変更の詳細にいては,系统对象を使用したMATLABでのシステム設計を参照してください。
NoiseMethod
- - - - - -ノ@ @ズレベルの方式
信噪比(Eb/No)
(既定値) |信噪比(Es/No)
|信噪比(SNR)
|“方差”
ノ@ @ズレベルの方式。信噪比(Eb/No)
、信噪比(Es/No)
、信噪比(SNR)
,または“方差”
として指定します。詳細にいては,Eb/No, Es/No,および信噪比モ,ドの間の関係と分散の直接指定または間接指定を参照してください。
デ,タ型:字符
EbNo
- - - - - -ノズパワスペクトル密度に対する1ビットあたりのエネルギの比
10
(既定値) |スカラ|行ベクトル
ノイズパワースペクトル密度(Eb /不)に対する,ビットあたりのエネルギーの比(dB単位)。スカラまたは1行C列のベクトルで指定します。NCは,チャネル数です。
調整可能:是的
依存関係
このプロパティは,NoiseMethodが信噪比(Eb/No)
に設定されている場合に適用されます。
デ,タ型:双
EsNo
- - - - - -ノズパワスペクトル密度に対するシンボルあたりのエネルギの比
10
(既定値) |スカラ|行ベクトル
ノイズパワースペクトル密度(Es /不)に対する,シンボルあたりのエネルギーの比(dB単位)。スカラまたは1行C列のベクトルで指定します。NCは,チャネル数です。
調整可能:是的
依存関係
このプロパティは,NoiseMethodが信噪比(Es/No)
に設定されている場合に適用されます。
デ,タ型:双
信噪比
- - - - - -信号強度のノ▪▪ズパワ▪▪に対する割合
10
(既定値) |スカラ|行ベクトル
ノノズパワに対する信号強度の比(dB単位)。スカラまたは1行C列のベクトルで指定します。NCは,チャネル数です。
調整可能:是的
依存関係
このプロパティは,NoiseMethodが信噪比(SNR)
に設定されている場合に適用されます。
デ,タ型:双
BitsPerSymbol
- - - - - -シンボルあたりのビット数
1
(既定値) |正の整数
SignalPower
- - - - - -入力信号強度
1
(既定値) |正のスカラ|行ベクトル
ワット単位の入力信号強度。正のスカラまたは1行NC列のベクトルとして指定します。NCは,チャネル数です。オブジェクトは 1 Ω の公称インピーダンスを想定しています。
調整可能:是的
依存関係
このプロパティは,NoiseMethodが信噪比(Eb/No)
、信噪比(Es/No)
または信噪比(SNR)
に設定されている場合に適用されます。
デ,タ型:双
SamplesPerSymbol
- - - - - -シンボルあたりのサンプル数
1
(既定値) |正の整数|行ベクトル
シンボルあたりのサンプル数。n .正の整数または1行C列のベクトルとして指定します。NCは,チャネル数です。
依存関係
このプロパティは,NoiseMethodが信噪比(Eb/No)
,または信噪比(Es/No)
に設定されている場合に適用されます。
デ,タ型:双
VarianceSource
- - - - - -ノ▪▪ズ分散のソ▪▪ス
“属性”
(既定値) |输入端口的
ノ▪▪ズ分散のソ▪▪ス。“属性”
または输入端口的
として指定します。
VarianceSource
を“属性”
に設定する場合は,方差プロパティを使用してノ@ @ズ分散値を指定します。VarianceSource
を输入端口的
に設定する場合は,関数として呼び出す場合にオブジェクトへの入力を使用して,ノイズ分散値を指定します。
詳細にいては,分散の直接指定または間接指定を参照してください。
依存関係
このプロパティは,NoiseMethodが“方差”
である場合に適用されます。
デ,タ型:字符
方差
- - - - - -ホワ▪▪トガウスノ▪▪ズの分散
1
(既定値) |正のスカラ|行ベクトル
ホワ▪▪トガウスノ▪▪ズの分散。正のスカラまたは1行C列のベクトルとして指定します。NCは,チャネル数です。
調整可能:是的
依存関係
このプロパティは,NoiseMethodが“方差”
,およびVarianceSourceが“属性”
に設定されている場合に適用されます。
デ,タ型:双
RandomStream
- - - - - -乱数ストリ,ムのソ,ス
“全球流”
(既定値) |“mt19937ar with seed”
乱数ストリ,ムのソ,ス。“全球流”
または“mt19937ar with seed”
として指定します。
RandomStream
を“全球流”
に設定すると,このオブジェクトはmatlab®の既定の乱数ストリ,ムを使用して乱数を生成します。このオブジェクトを使用して再現性のある数を生成するため,MATLABの既定の乱数ストリームをリセットすることができます。重置(RandStream.getGlobalStream)
などのようにします。詳細にいては,RandStream
を参照してください。RandomStream
を“mt19937ar with seed”
に設定すると,正規分布の乱数発生にオブジェクトでmt19937arアルゴリズムが使用されます。この場合,重置
関数を呼び出すと,オブジェクトにより乱数ストリ,ムが种子
プロパティの値に再初期化されます。このオブジェクトをリセットすることで,再現性のある数を生成できます。
複素数入力信号の場合,オブジェクトは,次のようにランダムデ,タを作成します。
N年代は,サンプルの数です。NCは,チャネルの数です。依存関係
このプロパティは,NoiseMethodが“方差”
に設定されている場合に適用されます。
デ,タ型:字符
种子
- - - - - -初期シ,ド
67
(既定値) |非負の整数
Mt19937ar乱数ストリ、ムの初期シ、ド。非負の整数で指定します。関数重置
を呼び出すたびに,オブジェクトによりmt19937ar乱数ストリ,ムが种子
の値に再初期化されます。
依存関係
このプロパティは,RandomStreamが“mt19937ar with seed”
に設定されている場合に適用されます。
デ,タ型:双
使用法
説明
は,ホワaaplトガウスノaaplズの分散を指定します。この構文は,NoiseMethodをoutsignal
= awgnchan (insignal
,var
)“方差”
,およびVarianceSourceを输入端口的
に設定した場合に適用されます。
次に例を示します。
awgnchan = com . awgnchannel ('NoiseMethod','方差',…“VarianceSource”、“输入端口的);Var = 12;...Outsignal = awgnchan(insignal,var);
入力引数
insignal
- - - - - -入力信号
スカラ|ベクトル|行列
入力信号。スカラ、N年代要素のベクトルまたは年代行NC列の行列として指定します。N年代は,サンプルの数です。NCは,チャネルの数です。
デ,タ型:双
複素数のサポ,ト:あり
var
- - - - - -加法性ホワ▪▪トガウスノ▪▪ズの分散
正のスカラ|行ベクトル
加法性ホワ▪▪トガウスノ▪▪ズの分散。正のスカラまたは1行C列のベクトルとして指定します。NCは,チャネル数です。これは,入力信号行列の列数で決まります。
オブジェクト関数
オブジェクト関数を使用するには,系统对象を最初の入力引数として指定します。たとえば,obj
という名前の系统对象のシステムリソースを解放するには,次の構文を使用します。
发行版(obj)
例
AWGNチャネル系统对象の作成
既定の構成を使用して,AWGNチャネル系统对象を作成します。このチャネルを通して信号デ,タを渡します。
Awgnチャネルオブジェクトと信号デ,タを作成します。
awgnchan = com . awgnchannel;Insignal = randi([0 1],100,1);
チャネルを通して,入力信号を送信します。
Outsignal = awgnchan(insignal);
8-psk信号へのホワ▪▪トガウスノ▪▪ズの付加
8-PSK信号を変調してホワイトガウスノイズを付加した後,信号をプロットしてノイズの影響を可視化します。
M-PSK変調器系统对象™を作成します。オブジェクトの既定の変調次数は8です。
pskModulator = com . pskModulator;
信号を変調します。
modData = pskModulator(randi([0 7],2000,1));
加法性ホワイトガウスノイズ(AWGN)チャネルを通じて信号を渡して,変調された信号にホワイトガウスノイズを付加します。
通道= com . awgnchannel (“EbNo”, 20岁,“BitsPerSymbol”3);
Awgnチャネルを通して信号を送信します。
channelOutput = channel(modData);
ノ▪▪ズのないデ▪タとノ▪▪ズのあるデ▪タを散布図にプロットし,ノ▪▪ズの影響を可視化します。
散点图(modData)
散点图(channelOutput)
EbNo
プロパティを10 dBに変更してノleiズを増やします。
通道。EbNo=10;
変調デ,タをawgnチャネルを介して渡します。
channelOutput = channel(modData);
チャネル出力をプロットします。増加したノ@ @ズの影響が分かります。
散点图(channelOutput)
チャネル数変更時の信号の処理
単一チャネルおよびマルチチャネルの信号をAWGNチャネル系统对象™を経由して渡します。
単一チャネル入力用にEb /不比を設定したAWGNチャネル系统对象を作成します。この場合,EbNo
プロパティはスカラ,です。
通道= com . awgnchannel (“EbNo”15);
ランダムデ,タを生成してQPSK変調を適用します。
数据= randi([0 3],1000,1);modData = pskmod(data,4,pi/4);
変調デ,タをawgnチャネルを介して渡します。
rxSig = channel(modData);
ノ▪▪ズの多いコンスタレ▪▪ションをプロットします。
散点图(rxSig)
2チャネルの入力デ,タを生成してQPSK変調を適用します。
数据= randi([0 3],2000,2);modData = pskmod(data,4,pi/4);
変調デ,タをawgnチャネルを介して渡します。
rxSig = channel(modData);
ノ▪▪ズの多いコンスタレ▪▪ションをプロットします。rxSig
では,各チャネルは単一の列として表されます。プロットはほとんど同一です。これは,どらのチャネルにも同じEb/否の値が適用されているためです。
散点图(rxSig(: 1)标题(“第一频道”)
散点图(rxSig(: 2)标题(“第二频道”)
AWGNチャネルオブジェクトを変更して,別のEb/否の値を各チャネルに適用します。異なる値を適用するには,EbNo
プロパティを1行2列のベクトルに設定します。EbNo
プロパティの次元を変更する場合,awgnチャネルオブジェクトを解放しなければなりません。
释放通道(通道)。EbNo = [10 20];
デ,タをawgnチャネルを経由して渡します。
rxSig = channel(modData);
ノ▪▪ズの多いコンスタレ▪▪ションをプロットします。最初のチャネルはEb/否の値が低いため,ノescズがかなり多くなります。
散点图(rxSig(: 1)标题(“第一频道”)
散点图(rxSig(: 2)标题(“第二频道”)
ノesc escズ分散入力端子を使用してawgnを追加
ノ@ @ズ分散を,現在の信号入力のチャネル数と等しい長さのスカラ@ @または行ベクトルとして適用します。
NoiseMethod
プロパティを”方差的
に設定し,VarianceSource
プロパティを”输入端口的
に設定して,AWGNチャネル系统对象™を作成します。
通道= com . awgnchannel (“NoiseMethod”,“方差”,...“VarianceSource”,输入端口的);
2 ., 16-qam。
Data = randi([0 15],10000,2);txSig = qammod(data,16);
変調デ,タをawgnチャネルを介して渡します。Awgnチャネルオブジェクトは 2 つのチャネルからのデータを処理します。分散入力は 1 行 2 列のベクトルです。
rxSig = channel(txSig,[0.01 0.1]);
2。2番目の信号は,分散値が他方の10倍であるためノescズが多くなっています。
散点图(rxSig (: 1))
散点图(rxSig (: 2)
ノ▪▪ズ分散の入力をスカラ▪▪にして手順を繰り返します。どらのチャネルにも同じ分散が適用されます。コンスタレションダアグラムはほぼ同一です。
rxSig = channel(txSig,0.2);散点图(rxSig (: 1))
散点图(rxSig (: 2)
反復性のための乱数シ,ドの設定
シ,ドを指定する乱数ストリ,ムを使用する場合は,シ,ドを指定して同じ出力を生成します。
AWGNチャネル系统对象™を作成します。NoiseMethod
プロパティを“方差”
に,RandomStream
プロパティを“mt19937ar with seed”
に,种子
プロパティを99
に設定します。
通道= com . awgnchannel (...“NoiseMethod”,“方差”,...“RandomStream”,“mt19937ar with seed”,...“种子”, 99);
デ,タをawgnチャネルを経由して渡します。
Y1 =通道(零(8,1));
もう1,すべてがゼロのベクトルをチャネルを経由して渡します。
Y2 =通道(零(8,1));
関数の呼び出し間でシ,ドが変化するため,出力が異なります。
isequal (y1, y2)
ans =逻辑0
関数重置
を呼び出して,awgnチャネルオブジェクトをリセットします。ランダムデ,タストリ,ムが初期シ,ドの99
にリセットされます。
重置(渠道);
すべてがゼロのベクトルをawgnチャネルを経由して渡します。
Y3 =通道(零(8,1));
2の信号が同一であることを確認します。
isequal (y1, y3)
ans =逻辑1
アルゴリズム
Eb/No, Es/No,および信噪比モ,ドの間の関係
符号化されていない複素数の入力信号の場合,comm.AWGNChannel
は次の式に従って,eb/ N0E年代/ N0,および信噪比に関連します。
E年代/ N0= Nsps×信噪比
E年代/ N0= Eb/ N0+ 10的日志10(k) dB
ここで,
E年代は,ジュ,ル単位の信号エネルギ,を示します。
Ebは,ジュ,ル単位のビットエネルギ,を示します。
N0は,ノズパワスペクトル密度(瓦/Hz)を示します。
Nspsは,シンボルあたりのサンプル数
SamplesPerSymbol
を示します。Kは入力シンボルあたりの情報ビット数
BitsPerSymbol
を示します。
実数の信号入力の場合,comm.AWGNChannel
は次の式に従って,e年代/ N0および信噪比に関連します。
E年代/ N0= 0.5 (nsps) ×信噪比
メモ
すべての電力値は公称ンピダンス1オムを想定しています。
実数のケスの式は2の係数による複素数のケスに対応する式とは異なることに注意してください。特に,オブジェクトは,実数の入力信号の場合は0/2瓦/Hz,複素信号の場合はN0瓦/Hzのノ转换器ズパワ,スペクトル密度を使用します。
詳細はAwgnチャネルノaapl .ズレベルを参照してください。
分散の直接指定または間接指定
comm.AWGNChannel
によって生成されるノesc escズの分散を直接指定するには,次のようにVarianceSource
を指定します。
“财产”
。次にNoiseMethod
を“方差”
に設定し,方差
プロパティを使用して分散値を指定します。“输入端口”
。次に入力引数var
を使用して,入力としてオブジェクトの分散レベルを指定します。
分散を間接的に指定する(comm.AWGNChannel
で分散を計算する)には,VarianceSource
を“财产”
として指定し,NoiseMethod
を次のように指定します。
信噪比(Eb/No)
。ここで,オブジェクトは以下のプロパティを使用して分散を計算します。EbNo
。ビットあたりのエネルギとノズパワスペクトル密度の比率BitsPerSymbol
SignalPower
。実際の入力信号サンプルの強度SamplesPerSymbol
信噪比(Es/No)
。ここで,オブジェクトは以下のプロパティを使用して分散を計算します。EsNo
。信号エネルギとノズパワスペクトル密度の比率SignalPower
。実際の入力信号サンプルの強度SamplesPerSymbol
信噪比(SNR)
。ここで,オブジェクトは以下のプロパティを使用して分散を計算します。信噪比
。信号強度のノ▪▪ズパワ▪▪に対する割合SignalPower
。実際の入力信号サンプルの強度
シンボルあたりのサンプル数(SamplesPerSymbol
)を変更すると,サンプルごとに加えられるノイズの分散に影響し,最終的なエラーレートが変わる原因ともなります。
NoiseVariance =SignalPower
×SamplesPerSymbol
/ 10(EsNo
/ 10)
ヒント
シンボルの構成要素および適用されているオーバーサンプリングに基づいて,シンボルあたりのサンプル数を選択します。たとえば,シンボルは,3ビットあり,4でオバサンプリングされている場合があります。詳細はAwgnチャネルノaapl .ズレベルを参照してください。
参照
John G. Proakis,数字通信,第四版,McGraw-Hill, 2001。
拡張機能
C/ c++コ,ド生成
MATLAB®Coder™を使用してCおよびc++コドを生成します。
使用上の注意および制限:
MATLABコ,ド生成における系统对象(MATLAB编码器)を参照してください。
バ,ジョン履歴
R2012aで導入
参考
ブロック
オブジェクト
関数
トピック
Matlabコマンド
次のmatlabコマンドに対応するリンクがクリックされました。
コマンドをmatlabコマンドウィンドウに入力して実行してください。Webブラウザ,はMATLABコマンドをサポ,トしていません。
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