МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Національний університет “Львівська Політехніка”
/
Лабораторна робота №1
На тему: «Дослідження граничного значення співвідношення сигнал/шум при одному шляху поширення сигналу в Simulink моделі системи WCDMA»
Львів – 2016
Мета: Дослідити граничне значення співвідношення сигнал/шум при одному шляху поширення сигналу в Simulink моделі системи WCDMA.
Опис підмоделі AWGN Channel (додає до сигналу в каналі білий шум з гаусовим розподілом імовірностей)
Коли вхідний сигнал є дійсний, то цей блок додає дійсний шум і виробляє дійсний вихідний сигнал. Коли вхідний сигнал є комплексним, то цей блок додає комплексний гаусів шум і дає комплексний вихідний сигнал. Блок успадковує час вибірки з вхідного сигналу. Блок приймає скалярний, векторний або матричний вхідний сигнал.
Примітка.Всі значення потужностей приведені до номінального імпедансу 1Ом.
Обробка сигналів і розмір вхідних даних
Цей блок може обробляти багатоканальні сигнали. При установці параметра Input Processing за стовпцями в якості каналів (кадр на підставі), блок приймає М-на-N вхідного сигналу. M вказує кількість вибірок на канал і N визначає кількість каналів. Обидва М і N може дорівнювати 1. Блок додає кадри довжини M гауссовского шуму в кожному з N каналів, використовуючи заданий випадковий розподіл для кожного каналу.
Задавання змінних прямо або опосередковано
Можна вказати параметри шуму, що генерується блоком AWGN Channel, використовуючи один з наступних режимів.
Signal to noise ratio (Eb/No), змінюються величини, які вказані в діалоговому вікні:
Eb/No, відношення енергії біта до потужності спектральної густини шуму;
Number of bits per symbol кількість біт на символ;
Input signal power, фактична потужність символів на вході блоку;
Symbol period, період символа.
Signal to noise ratio (Es/No), змінюються величини, які вказані в діалоговому вікні:
Es/No, відношення енергії сигнала до потужності спектральної густини шуму;
Input signal power, фактична потужність символів на вході блоку;
Symbol period, період символа.
Signal to noise ratio (SNR), змінюються величини, які вказані в діалоговому вікні:
SNR, відношення потужності синала до потужності шуму;
Input signal power, фактична потужність символів на вході блоку;
Variance from mask, вказуєте зміни у діалоговому вікні. Значення має бути додатним.
Variance from port, задаєте зміни на вході блоку. Введене значення має бути позитивним, і його частота дискретизації задана вхідним сигналом.
Зміна період символу в AWGN Channel впливає на зміну адитивного шуму, що також призводить до зміни остаточної частоти появи помилок.
В режимі mask mode і в режимі port mode наступні правила описують, як блок інтерпретує зміни: якщо зміна є скаляр, то всі канали сигналу є некорельовані, але з тією ж зміною; якщо зміна є вектор, розмір якого рівний кількості каналів у вхідному сигналі, то кожен елемент є зміноюу відповідномі каналі сигналу.
Примітка. Якщо застосувати комплексні вхідні сигнали, то додається комплексний гаусів шум з нульовим середнім значенням та з розрахунковою або заданою дисперсією. Дисперсія кожної з квадратурних складових комплексного шуму в два рази менше розрахункового або заданого значення.
Залежності між Eb/No, Es/No, SNR
Для комплексних вхідних сигналів AWGN Channel параметри Eb/N0, Es/N0, SNR задані наступними рівняннями:
Es/N0 = (Tsym/Tsamp) х SNR;
Es/N0 = Eb/N0 + 10log10(k) в dB;
де Es = Signal energy (дж); Eb = Bit energy (дж); N0 – потужність спектральної густини шуму (W/Hz); Tsym – параметр Symbol period в режимі Es/No; k – числоінформаційних бітів в символі; Tsamp – час вибірки, в сек.
Для дійсних сигналів AWGN Channel параметри Es/N0 та SNR задані наступним рівнянням:
Es/N0 = 0.5(Tsym/Tsamp) x SNR.
Зауважимо, що рівняння для дійсних сигналів відрізняється від відповідного рівняння для комплексного сигналу з коефіцієнтом 2. Це тому, що потужність спектральної густини шуму рівна N0/2 Вт/Гц для дійсних вхідних сигналів, в порівнянні з N0 Вт/Гц для комплексних ...
