Matlab筆記——AWGN函數詳解與實例——AWGN加性高斯白噪聲+QPSK調製

MATLAB 與 FPGA無線通信、圖像處理、數字信號處理（數字濾波器）、信道編碼系列

加性高斯白噪聲(Additive White Gaussian Noise)

awgn函數向信號中添加高斯白噪聲

1.Y = awgn(X,SNR)

向信號“X”添加高斯白噪聲，信噪比大小爲“SNR”，單位是dB；信號“X”的功率假定爲 0 dBW；如果“X”是複數，則添加的是復高斯白噪聲；

Example 1:

X = sqrt(2)*sin(0:pi/8:6*pi);% 設定一輸入信號X
% 假定X的功率爲0 dBW，加入高斯白噪聲，加入後信噪比SNR=10 dB
Y = awgn(X,10);			% 等價爲2中的Y = awgn(X,10,0); 

2.Y = awgn(X,SNR,SIGPOWER)

當參數“SIGPOWER”是一個數值的時候，代表輸入信號“X”的功率，單位是dBW；當參數“SIGPOWER”是“measured”的時候，在添加噪聲前會測量（計算）輸入信號“X”的功率；

Example 2:

X = sqrt(2)*sin(0:pi/8:6*pi);		% 設定一輸入信號X
% 設定X的功率爲5 dBW，加入高斯白噪聲，加入後信噪比SNR=10 dB
Y = awgn(X,10,5);				 
% 在加入噪聲前先測量信號X的功率，然後加入高斯白噪聲，加入後信噪比SNR=10 dB
Y = awgn(X,10,’measured’);

3.Y = awgn(X,SNR,SIGPOWER,S)

使用隨機流句柄“S”，用RANDN函數生成隨機噪聲樣本。如果“S”是整數，則將RANDN的狀態重置爲“S”。如果想要生成可重複的噪聲樣本，那麼提供一個隨機流的句柄（‘RandStream’），或者在默認隨機流上使用reset方法。

Y = awgn(X,SNR,SIGPOWER,STATE)

將RANDN狀態重置爲參數“STATE”指定的狀態。這種用法是不贊成的，可能在將來的版本中被刪除。

Example 3:

X = sqrt(2)*sin(0:pi/8:6*pi);				% 設定一輸入信號X
S = RandStream('mt19937ar','seed',5489);	% 由RandStream隨機數據流產生隨機數據
% 指定X的功率爲0 dBW，添加要產生的噪聲，SNR爲10dB，利用本地隨機流
Y = awgn(X,10,0,S);

4.Y = awgn(…, POWERTYPE)

使用參數“POWERTYPE”來指定信噪比“SNR”和信號功率“SIGPOWER”的單位。參數“POWERTYPE”可以選擇爲“db”或“linear”。如果“POWERTYPE”爲“db”，則信噪比“SNR”以db爲單位進行表示，“SIGPOWER”用dBW爲單位進行表示。如果“POWERTYPE”是“linear”，那麼信噪比“SNR”是按比例來測量的，而“SIGPOWER”是按瓦特來測量的。

Example 4:

X = sqrt(2)*sin(0:pi/8:6*pi);		% 設定一輸入信號X
% 指定X的功率爲3瓦，並向其添加噪聲，設定線性信噪比爲4
Y = awgn(X,4,3,'linear');
% 指定X的功率爲3 dBW，並向其添加噪聲，信噪比SNR爲4 dB
Y = awgn(X,4,3,'dB');
% 在加入噪聲前先測量信號X的功率，然後加入高斯白噪聲，設定線性信噪比爲4，
Y = awgn(X,4,'measured','linear');

5.pskmod(data_in, M)

M = 4;							%調製階數
data = randi([0 M-1],1000,1);	%生成隨機序列作爲待調製信號
txSig = pskmod(data,M,pi/M);	%調製，頻偏pi/4
rxSig = awgn(txSig,20);			%白噪聲，SNR=20dB
scatterplot(txSig)				%繪製發送信號的星座圖
scatterplot(rxSig)				%繪製接收信號的星座圖

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