深入理解awgn函数如何向信号中添加高斯白噪声
来源:互联网 发布:手机直播字幕软件 编辑:程序博客网 时间:2024/05/19 20:44
引言
在数值模拟应用中,经常在模拟信号中添加噪声数据,分析不同模型的信号解析能力。博文使用MATLAB中提供的
MATLAB中可以方便的使用
wgn 描述
在数值变量后还可附加一些标志性参数:
awgn 描述
单位释义:
- 分贝(decibel,dB),分贝(dB)是用于表示物理量的两个值的比率的对数单位。分贝(dB)是表示相对功率或幅度电平的标准单位,是用来表示两个能量之间的差别的一种单位,不是一个绝对单位。电子系统中将电压、电流、功率等物理量的强弱通称为电平,电平的单位通常就以分贝表示,即事先取一个电压或电流作为参考值(0dB),用待表示的量与参考值之比取对数,再乘以20作为电平的分贝数(功率的电平值改乘10)。
- 分贝瓦(dBW, dBm (dB-milliWatt):即与1milliWatt(毫瓦)作比较得出的数字。
- dBm (dB-milliWatt):即与1milliWatt(毫瓦)作比较得出的数字。
- 0 dBm = 1 mW,10 dBm = 10 mW,20 dBm = 100 mW
根据分贝定义,分贝和噪声具有下式关系:
rand与randn介绍
在使用
MATLAB中
高斯白分布随机数是在均匀分布的基础上,使用Box-Muller方法,将均匀分布随机数
方法在“Numerical Recipes”书中有详细介绍及源代码,可直接使用。
由于randn产生的“高斯白序列
直接用
wgn,awgn原理剖析
使用
在使用
信号强度:
信号的强度指的就是信号的能量(振幅的平方和),连续情形就是对
sigPower = sum(abs(sig(:)).^2)/length(sig(:))
信噪比(Signal-to-noise ratio,SNR):
信噪比是用于科学和工程中将所需信号的电平与背景噪声水平进行比较的措施。它被定义为信号功率与噪声功率的比值,通常以分贝表示。高于1:1(大于0 dB)的信号比噪声更多。SNR通常被引用于电信号,但它可以应用于任何形式的信号。下式是信噪比计算式:
其中,
其中
噪声强度和信噪比关系:
noisePower = sigPower/reqSNR;
使用
下面分别是
switch lower(pMode) case 'linear' noisePower = p; case 'dbw' noisePower = 10^(p/10); case 'dbm' noisePower = 10^((p-30)/10);end;
if(strcmp(measMode,'measured')) sigPower = sum(abs(sig(:)).^2)/length(sig(:)); if(strcmp(pMode,'db')) sigPower = 10*log10(sigPower); endend% --- Compute the required noise powerswitch lower(pMode) case 'linear' noisePower = sigPower/reqSNR; case 'db' noisePower = sigPower-reqSNR; pMode = 'dbw';end% --- Add the noiseif(isreal(sig)) opType = 'real';else opType = 'complex';endy = sig+wgn(size(sig,1), size(sig,2), noisePower, 1, state, pMode, opType);
参考
[1]http://cn.mathworks.com/help/comm/ref/awgn.html?searchHighlight=awgn&s_tid=doc_srchtitle
[2]http://cn.mathworks.com/help/comm/ref/wgn.html?searchHighlight=wgn&s_tid=doc_srchtitle
[3]http://www.ilovematlab.cn/thread-28150-1-1.html
[4]https://en.wikipedia.org/wiki/Signal-to-noise_ratio
[5]https://en.wikipedia.org/wiki/Decibel
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