convertSNR

SNR 값 변환

R2022a 이후

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구문

y = convertSNR(x,inputmode)

y = convertSNR(x,inputmode,outputmode)

y = convertSNR(x,inputmode,Name=Value)

설명

y = convertSNR(x,inputmode)는 입력 신호 대 잡음비 값 x를 SNR로 변환합니다.

예제

y = convertSNR(x,inputmode,outputmode)는 입력 신호 대 잡음비 값 x를 outputmode로 지정된 비율로 변환합니다. 자세한 내용은 알고리즘 항목을 참조하십시오.

y = convertSNR(x,inputmode,Name=Value)는 추가 이름-값 인수를 지정합니다.

예제

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Eb/No 값에 대해 8-PSK 변조 신호에 잡음 추가하기

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랜덤 데이터 심볼과 8-PSK 변조 신호를 생성합니다.

d = randi([0 7],100,1);
M = 8;                  % 8-PSK
k = log2(M);            % bits per symbol
psk = pskmod(d,M);

변조 신호에 6dB Eb/No 값에 상응하는 잡음을 추가합니다. 이렇게 하기 위해 먼저 Eb/No 값을 SNR로 변환합니다.

EbNo = 6;
SNR = convertSNR(EbNo,'ebno',BitsPerSymbol=k)

SNR = 
10.7712

y = awgn(psk,SNR);

잡음 성분이 있는 신호와 없는 신호를 플로팅합니다.

figure
plot(real(psk));
hold on
plot(real(y))
legend("Perfect Signal","Noisy Signal")

Figure contains an axes object. The axes object contains 2 objects of type line. These objects represent Perfect Signal, Noisy Signal.

Eb/N0 값을 SNR 값으로 변환하기

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시뮬레이션 파라미터를 설정합니다.

M = 16;        % Modulation order
k = log2(M);   % bits per symbol
nSamp = 4;     % Number of samples

올림 코사인 송신 및 수신 필터를 만듭니다.

txfilter = comm.RaisedCosineTransmitFilter( ...
    OutputSamplesPerSymbol=nSamp);
rxfilter = comm.RaisedCosineReceiveFilter( ...
    InputSamplesPerSymbol=nSamp, ...
    DecimationFactor=nSamp);

랜덤 데이터 심볼과 필터링된 16-QAM 변조 신호를 생성합니다.

d = randi([0 1],1000,1);
modsig = qammod(d,M,InputType="bit");
txsig = txfilter(modsig);

변조 신호에 10dB $E_{b} / N_{0}$ 에 상응하는 잡음을 추가합니다. 이렇게 하기 위해 먼저 $E_{b} / N_{0}$ 값을 SNR로 변환합니다.

EbN0 = 10;
snr = convertSNR(EbN0,"ebno", ...
    BitsPerSymbol=k, ...
    SamplesPerSymbol=nSamp, ...
    CodingRate=1/3)

snr = 
5.2288

[sig2,var] = awgn(txsig,snr);
rxsig = rxfilter(sig2);
demodsig = qamdemod(rxsig,M, ...
    OutputType="llr", ...
    NoiseVariance=var);

복조된 QAM 신호를 플로팅합니다.

plot(demodsig,'.')
xlabel('Bit Number')
ylabel('LLR')

Figure contains an axes object. The axes object with xlabel Bit Number, ylabel LLR contains a line object which displays its values using only markers.

부반송파당 SNR을 SNR로 변환하기

라이브 스크립트 열기

부반송파당 SNR을 사용되지 않는 부반송파가 있는 OFDM 심볼의 SNR 값으로 변환합니다.

QPSK 변조와 OFDM 변조 관련 변수를 정의합니다.

M = 4;                  % Modulation order for QPSK
SNRsc = 15;             % SNR per subcarrier
nfft = 128;             % Total number of subcarriers
cplen = 16;             % Cyclic prefix length
nnull = 30;             % Number of null subcarriers
nullidx = ...           % Null indices
    [1:nnull nfft/2+1 nfft-nnull+1:nfft]'; 
nsc = nfft-(2*nnull)-1; % Number of active subcarriers

랜덤 데이터를 QPSK로 변조합니다.

data = randi([0 3],nsc,100);
x = qammod(data,M,UnitAveragePower=true);

신호를 OFDM으로 변조하고 단위 전력이 되도록 정규화합니다.

txscale = nfft/sqrt(nsc);
y = txscale * ofdmmod(x,nfft,cplen,nullidx);

부반송파당 SNR에 대한 등가 SNR 값을 계산한 후 OFDM 변조 신호를 AWGN 채널에 통과시킵니다.

SNR = convertSNR(SNRsc,'snrsc',...
    FFTLength=nfft,NumActiveSubcarriers=nsc);
r = awgn(y,SNR);

SNR 값을 계산하고 표시합니다.

n = r - y;
fprintf('SNR of OFDM symbols = %1.1f dB\n', 10*log10(var(y)/var(n)));

SNR of OFDM symbols = 12.3 dB

Ssc = var(y) / nsc;
Nsc = var(n) / nfft;
fprintf('SNR per subcarrier = %1.1f dB\n', 10*log10(Ssc/Nsc));

SNR per subcarrier = 15.1 dB

입력 인수

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`x` — 입력값
숫자형 행 벡터

입력값(단위: dB)으로, 숫자형 행 벡터로 지정됩니다.

데이터형: double

`inputmode` — 입력 모드
`"ebno"` | `"esno"` | `"snr"` | `"snrsc"`

x의 입력 모드로, "ebno", "esno", "snr" 또는 "snrsc"로 지정됩니다.

"ebno" — x는 비트당 에너지 대 잡음 파워 스펙트럼 밀도의 비(Eb/N0)입니다.
"esno" — x는 심볼당 에너지 대 잡음 파워 스펙트럼 밀도의 비(Es/N0)입니다.
"snr" — x는 SNR입니다.
"snrsc" — x는 다중 반송파 변조 방식의 부반송파당 SNR입니다.

자세한 내용은 알고리즘 항목을 참조하십시오.

`outputmode` — 출력 모드
`"ebno"` | `"esno"` | `"snr"` | `"snrsc"`

y의 출력 모드로, "ebno", "esno", "snr" 또는 "snrsc"로 지정됩니다.

"ebno" — y는 비트당 에너지 대 잡음 파워 스펙트럼 밀도의 비(Eb/N0)입니다.
"esno" — y는 심볼당 에너지 대 잡음 파워 스펙트럼 밀도의 비(Es/N0)입니다.
"snr" — y는 SNR입니다.
"snrsc" — y는 다중 반송파 변조 방식의 부반송파당 SNR입니다.

자세한 내용은 알고리즘 항목을 참조하십시오.

이름-값 인수

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선택적 인수 쌍을 Name1=Value1,...,NameN=ValueN으로 지정합니다. 여기서 Name은 인수 이름이고 Value는 대응값입니다. 이름-값 인수는 다른 인수 뒤에 와야 하지만, 인수 쌍의 순서는 상관없습니다.

R2021a 이전 릴리스에서는 쉼표를 사용하여 각 이름과 값을 구분하고 Name을 따옴표로 묶으십시오.

예: y = convertSNR(x,inputmode,outputmode,SamplesPerSymbol=2)

`SamplesPerSymbol` — 심볼당 샘플 수
`1` (디폴트 값) | 양의 정수

심볼당 샘플 수로, 양의 정수로 지정됩니다. 다음과 같은 경우 함수는 SamplesPerSymbol 값을 무시합니다.

inputmode를 "ebno"로, outputmode를 "esno"로 설정한 경우.
inputmode를 "esno"로, outputmode를 "ebno"로 설정한 경우.

데이터형: double

`BitsPerSymbol` — 심볼당 비트 수
`1` (디폴트 값) | 양의 정수

심볼당 비트 수로, 양의 정수로 지정됩니다. 다음과 같은 경우 함수는 BitsPerSymbol 값을 무시합니다.

inputmode를 "esno"로, outputmode를 "snr"로 설정한 경우.
inputmode를 "snr"로, outputmode를 "esno"로 설정한 경우.

데이터형: double

`CodingRate` — 코딩율
`1` (디폴트 값) | (0, 1] 범위의 스칼라

코딩율로, (0, 1] 범위의 스칼라로 지정됩니다. 다음과 같은 경우 함수는 CodingRate 값을 무시합니다.

inputmode를 "esno"로, outputmode를 "snr"로 설정한 경우.
inputmode를 "snr"로, outputmode를 "esno"로 설정한 경우.

데이터형: double

`FFTLength` — 총 부반송파 개수
`64` (디폴트 값) | 양의 정수

다중 반송파 변조 신호의 총 부반송파 개수로, 양의 정수로 지정됩니다. "snrsc"가 inputmode 또는 outputmode 설정이 아닌 경우 함수는 FFTLength 값을 무시합니다.

데이터형: double

`NumActiveSubcarriers` — 활성 부반송파 개수
`64` (디폴트 값) | 양의 정수

활성 부반송파 개수로, 양의 정수로 지정됩니다. 활성 부반송파 개수는 FFTLength보다 작거나 같아야 합니다. "snrsc"가 inputmode 또는 outputmode 설정이 아닌 경우 함수는 NumActiveSubcarriers를 무시합니다.

데이터형: double

출력 인수

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`y` — 출력값
숫자형 값으로 구성된 행 벡터

출력값(단위: dB)으로, 숫자형 값으로 구성된 행 벡터로 반환됩니다. 자세한 내용은 알고리즘 항목을 참조하십시오.

알고리즘

다음 표에서는 입력 모드에서 출력 모드로의 유효한 변환을 보여줍니다.

`inputmode`를 `outputmode`로	변환
`"ebno"`를 `"snr"`로	SNR = E_b / N₀ + 10log10((N_bps×R) / N_sps)
`"snr"`을 `"ebno"`로	E_b / N₀ = SNR – 10log10((N_bps×R) / N_sps)
`"ebno"`를 `"esno"`로	E_s / N₀ = E_b / N₀ + 10log10(N_bps×R)
`"esno"`를 `"ebno"`로	E_b / N₀ = E_s / N₀ – 10log10(N_bps×R)
`"esno"`를 `"snr"`로	SNR = E_s / N₀ – 10log10(N_sps)
`"snr"`을 `"esno"`로	E_s / N₀ = SNR + 10log10(N_sps)
`"snrsc"`를 `"snr"`로	SNR = SNR_SC + 10log10(N_SC / FFTLen)
`"snr"`을 `"snrsc"`로	SNR_SC = SNR – 10log10(N_SC / FFTLen)

여기서

N_bps는 BitsPerSymbol 값입니다.
N_sps는 SamplesPerSymbol 값입니다.
R은 CodingRate 값입니다.
FFTLen은 FFTLength 값입니다.
N_SC는 NumActiveSubcarriers 값입니다.
E_b / N₀은 inputmode를 "ebno"로 설정한 경우 x 값 입력이고 outputmode를 "ebno"로 설정한 경우 y 값 출력입니다.
E_s / N₀은 inputmode를 "esno"로 설정한 경우 x 값 입력이고 outputmode를 "esno"로 설정한 경우 y 값 출력입니다.
SNR은 inputmode를 "snr"로 설정한 경우 x 값 입력이고 outputmode를 "snr"로 설정한 경우 y 값 출력입니다.
SNR_SC는 inputmode를 "snrsc"로 설정한 경우 x 값 입력이고 outputmode를 "snrsc"로 설정한 경우 y 값 출력입니다.

버전 내역

R2022a에 개발됨

모두 확장

R2023b: 부반송파당 SNR 변환

이제 convertSNR 함수를 사용하여 다중 반송파 변조 방식의 부반송파당 SNR과 SNR 간을 변환할 수 있습니다.

참고 항목

awgn

convertSNR

구문

설명

예제

Eb/No 값에 대해 8-PSK 변조 신호에 잡음 추가하기

Eb/N0 값을 SNR 값으로 변환하기

부반송파당 SNR을 SNR로 변환하기

입력 인수

x — 입력값 숫자형 행 벡터

inputmode — 입력 모드 "ebno" | "esno" | "snr" | "snrsc"

outputmode — 출력 모드 "ebno" | "esno" | "snr" | "snrsc"

이름-값 인수

SamplesPerSymbol — 심볼당 샘플 수 1 (디폴트 값) | 양의 정수

BitsPerSymbol — 심볼당 비트 수 1 (디폴트 값) | 양의 정수

CodingRate — 코딩율 1 (디폴트 값) | (0, 1] 범위의 스칼라

FFTLength — 총 부반송파 개수 64 (디폴트 값) | 양의 정수

NumActiveSubcarriers — 활성 부반송파 개수 64 (디폴트 값) | 양의 정수

출력 인수

y — 출력값 숫자형 값으로 구성된 행 벡터

알고리즘

버전 내역

R2023b: 부반송파당 SNR 변환

참고 항목

`x` — 입력값
숫자형 행 벡터

`inputmode` — 입력 모드
`"ebno"` | `"esno"` | `"snr"` | `"snrsc"`

`outputmode` — 출력 모드
`"ebno"` | `"esno"` | `"snr"` | `"snrsc"`

`SamplesPerSymbol` — 심볼당 샘플 수
`1` (디폴트 값) | 양의 정수

`BitsPerSymbol` — 심볼당 비트 수
`1` (디폴트 값) | 양의 정수

`CodingRate` — 코딩율
`1` (디폴트 값) | (0, 1] 범위의 스칼라

`FFTLength` — 총 부반송파 개수
`64` (디폴트 값) | 양의 정수

`NumActiveSubcarriers` — 활성 부반송파 개수
`64` (디폴트 값) | 양의 정수

`y` — 출력값
숫자형 값으로 구성된 행 벡터