comm.ThermalNoise

为信号添加热噪声

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描述

的comm.ThermalNoise系统对象™对象模拟热噪声对复杂基带信号的影响。有关更多信息，请参见算法．

向复杂基带信号中添加热噪声:

创建comm.ThermalNoise对象并设置其属性。
使用参数调用对象，就像调用函数一样。

有关系统对象如何工作的详细信息，请参见什么是系统对象?

创建

语法

噪声= com . thermalnoise

噪声= com . thermalnoise(名称=值)

描述

噪音= comm.ThermalNoise创建一个接收器热噪声系统对象。该对象将热噪声添加到复杂基带输入信号中。

例子

噪音= comm.ThermalNoise (的名字＝价值）使用一个或多个名称-值参数设置属性。例如,SampleRate = 2设置输入信号采样率为2。

属性

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除非另有说明，属性为nontunable，这意味着在调用对象后不能更改它们的值。对象在调用时锁定，而释放功能解锁它们。

如果属性为可调，您可以随时更改其值。

有关更改属性值的详细信息，请参见使用系统对象的MATLAB系统设计．

`NoiseMethod`- - - - - -设置噪声功率的方法
`噪声温度的`(默认)|`“噪声图”`|`噪声系数的`

用于设置噪声功率的方法，指定为噪声温度的，“噪声图”,或噪声系数的．

`NoiseTemperature`- - - - - -接收机噪声温度
`290`(默认)|负的标量

接收机噪声温度，以开尔文为单位指定为非负标量。噪声温度通常用于表征接收机，因为输入噪声温度可以变化，通常小于290 K。

可调:是的

依赖关系

属性可启用此属性NoiseMethod财产噪声温度的．

数据类型:双

`NoiseFigure`- - - - - -噪声图
`3.01`(默认)|负的标量

噪声数值(以dB为单位)，指定为非负标量。噪声数字描述接收机的性能，不包括天线的影响。它仅定义为输入噪声温度为290 K。噪音系数是噪音系数的分贝当量。

可调:是的

依赖关系

属性可启用此属性NoiseMethod财产“噪声图”．

数据类型:双

`NoiseFactor`- - - - - -噪声系数
`2`(默认)|标量≥1

噪声因子，指定为大于或等于1的标量。噪声系数描述接收机的性能，不包括天线的影响。它仅定义为输入噪声温度为290 K。噪声系数是噪声系数的线性等效值。

可调:是的

依赖关系

属性可启用此属性NoiseMethod财产噪声系数的．

数据类型:双

`ReferenceLoad`- - - - - -参考负载
`1`(默认)|积极的标量

参考负载(以欧姆为单位)，指定为正标量。参考负载值用于根据信号和噪声功率电平计算电压电平。

可调:是的

数据类型:双

`SampleRate`- - - - - -采样率
`1`(默认)|积极的标量

采样率(以Hz为单位)，指定为正标量。该对象计算的方差噪声添加到输入信号为kT×SampleRate．的值k是玻尔兹曼常数和T通过其中一种噪声方法显式或隐式指定的噪声温度。

数据类型:双

`Add290KAntennaNoise`- - - - - -选项添加290 K天线噪声
`假`或`0`(默认)|`真正的`或`1`

选项添加290k天线噪声输入信号，指定为逻辑0（假)或1（真正的)．若要添加290 K天线噪声，请将此属性设置为真正的．加到输入信号上的总噪声是电路噪声和天线噪声的和。

依赖关系

属性可启用此属性NoiseMethod财产噪声系数的或“噪声图”．

使用

语法

噪声(信号)

描述

outsignal=噪音(insignal）将热噪声添加到复杂基带输入信号中insignal并返回结果outsignal．

输入参数

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`insignal`- - - - - -输入信号
标量|列向量

基带信号，指定为复数值的标量或列向量。

数据类型:单|双
复数支持:金宝app是的

输出参数

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`outsignal`-输出信号
标量|列向量

输出信号，作为与输入信号具有相同长度和数据类型的复值的标量或列向量返回。

数据类型:单|双
复数支持:金宝app是的

对象的功能

要使用对象函数，请将System对象指定为第一个输入参数。例如，释放system对象的系统资源obj，使用这种语法:

发行版(obj)

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所有系统对象通用

`一步`	运行系统对象算法
`释放`	释放资源并允许更改系统对象属性值和输入特征
`重置`	重置的内部状态系统对象

例子

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为QPSK信号添加热噪声

打开实时脚本

创建一个热噪声对象，噪声温度为290 K，采样率为5 MHz。

thNoise = com . thermalnoise (“NoiseTemperature”, 290,“SampleRate”5 e6);

输出功率为20 dBm的QPSK调制数据。

数据= randi([0 3]，1000,1);modData = (10 ^ ((20 - 30) / 20)) * pskmod(数据、4π/ 4);

假设链路距离为1000米，载波频率为2 GHz，利用自由空间路径损耗来衰减信号。

D = 1000;% mF = 2e9;%赫兹C = 3e8;% m / sFSL = (4*pi*d*f/c)^2;rxData = modData/sqrt(fsl);

在信号中加入热噪声。画出吵闹的星座。

noisyData = thNoise(rxData);散点图(noisyData)

图散点图包含一个轴对象。标题为Scatter plot的axes对象包含一个类型为line的对象。该对象表示通道1。

为16-QAM信号添加天线和接收机热噪声

打开实时脚本

创建一个5 dB噪声数据和10 MHz采样率的热噪声对象。包括290 K天线噪声。

thermalNoise = com . thermalNoise (“NoiseMethod”，“噪声图”，.．.“NoiseFigure”5,.．.“SampleRate”, 10 e6,.．.“Add290KAntennaNoise”,真正的);

输出功率为1w的QPSK调制数据。

数据= randi([0 15]，1000,1);modSig = qammod(data,16，“UnitAveragePower”,真正的);

假设链路距离为1km，载波频率为5ghz，利用自由空间路径损耗对信号进行衰减。

D = 1000;% mF = 5e9;%赫兹C = 3e8;% m / sFSL = (4*pi*d*f/c)^2;rxSig = modSig/sqrt(fsl);

将热噪声添加到信号中并绘制其星座图。

noisySig = thermalNoise(rxSig);散点图(noisySig)

图散点图包含一个轴对象。标题为Scatter plot的axes对象包含一个类型为line的对象。该对象表示通道1。

估计信噪比。

mer = com . mer;snrEst1 = mer(rxSig,noisySig)

snrEst1 = 22.6611

将噪声图降低到0 dB，并绘制得到的接收信号。信号不是完全无噪声的，因为天线噪声也包括在内。

thermalNoise。NoiseFigure＝0; noisySig = thermalNoise(rxSig); scatterplot(noisySig)

图散点图包含一个轴对象。标题为Scatter plot的axes对象包含一个类型为line的对象。该对象表示通道1。

估计信噪比。信噪比比第一种情况高5 dB，这是考虑到噪声数字下降5 dB的预期。

snrEst2 = mer(rxSig,noisySig)

snrEst2 = 27.8658

snrEst2 - snrEst1

Ans = 5.2047

算法

无线接收机的性能通常表示为一个噪声因子或数字。噪声因子定义为输入信噪比之比，年代_我/N_我对输出信噪比，年代_o/N_o，以致于

$F ＝ \frac{{年代}_{我} / N_{我}}{{年代}_{o} / N_{o}} ．$

给定接收机增益G接收机噪声功率N_电路时，噪声因子可表示为

$\begin{matrix} F ＝ \frac{{年代}_{我} / N_{我}}{G {年代}_{我} / （ N_{c k t} + G N_{我} ）} \\ ＝ \frac{N_{c k t} + G N_{我}}{G N_{我}} ． \end{matrix}$

IEEE定义了噪声因子，假设输入端的噪声温度为T₀,在那里T₀= 290 k。噪声因素是

$\begin{matrix} F ＝ \frac{N_{c k t} + G N_{我}}{G N_{我}} \\ ＝ \frac{G k B T_{c k t} + G k B T_{0}}{G k B T_{0}} \\ ＝ \frac{T_{c k t} + T_{0}}{T_{0}} ． \end{matrix}$

T_电路接收机的等效输入噪声温度和表示为

$T_{c k t} ＝ T_{0} （ F - 1 ）．$

天线和接收机的总体噪声温度T_sys是

$T_{年代 y 年代} ＝ T_{一个 n t} + T_{c k t} ，$

在哪里T_蚂蚁天线噪声温度。

噪声数据NFdB是否等于噪声因子，可表示为

$N F ＝ 10 {日志}_{10} （ F ）．$

噪声功率可以表示为

$N ＝ k T B ＝ V^{2} / R ，$

在哪里V噪声电压是否表示为

$V^{2} ＝ k T B R ，$

而且R为参考负载。

扩展功能

C/ c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

使用注意事项和限制:

看到系统对象在MATLAB代码生成(MATLAB编码器)．

版本历史

在R2012a中引入

另请参阅

comm.AWGNChannel|接收机热噪声

comm.ThermalNoise

描述

创建

语法

描述

属性

NoiseMethod- - - - - -设置噪声功率的方法噪声温度的(默认)|“噪声图”|噪声系数的

NoiseTemperature- - - - - -接收机噪声温度290(默认)|负的标量

依赖关系

NoiseFigure- - - - - -噪声图3.01(默认)|负的标量

依赖关系

NoiseFactor- - - - - -噪声系数2(默认)|标量≥1

依赖关系

ReferenceLoad- - - - - -参考负载1(默认)|积极的标量

SampleRate- - - - - -采样率1(默认)|积极的标量

Add290KAntennaNoise- - - - - -选项添加290 K天线噪声假或0(默认)|真正的或1

依赖关系

使用

语法

描述

输入参数

insignal- - - - - -输入信号标量|列向量

输出参数

outsignal-输出信号标量|列向量

对象的功能

所有系统对象通用

例子

为QPSK信号添加热噪声

为16-QAM信号添加天线和接收机热噪声

算法

扩展功能

C/ c++代码生成使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

版本历史

另请参阅

`NoiseMethod`- - - - - -设置噪声功率的方法
`噪声温度的`(默认)|`“噪声图”`|`噪声系数的`

`NoiseTemperature`- - - - - -接收机噪声温度
`290`(默认)|负的标量

`NoiseFigure`- - - - - -噪声图
`3.01`(默认)|负的标量

`NoiseFactor`- - - - - -噪声系数
`2`(默认)|标量≥1

`ReferenceLoad`- - - - - -参考负载
`1`(默认)|积极的标量

`SampleRate`- - - - - -采样率
`1`(默认)|积极的标量

`Add290KAntennaNoise`- - - - - -选项添加290 K天线噪声
`假`或`0`(默认)|`真正的`或`1`

`insignal`- - - - - -输入信号
标量|列向量

`outsignal`-输出信号
标量|列向量

C/ c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。