신호에 노이즈를 추가하는 올바른 방법

Steven 's가 정확하지 않고 기능 내부를 살펴 보라는 Horchler의 제안 awgn이 좋은 것이므로 다른 답변을 추가하고 있습니다.

MATLAB 또는 Octave (통신 도구 상자에 있음)에는 awgn원하는 신호 대 잡음 전력 레벨을 얻기 위해 (백색 가우스) 잡음을 추가 하는 기능 이 있습니다. 다음은 코드의 관련 부분입니다 (Octave 함수에서) :

  if (meas == 1)  % <-- if using signal power to determine appropriate noise power
    p = sum( abs( x(:)) .^ 2) / length(x(:));
    if (strcmp(type,"dB"))
      p = 10 * log10(p);
    endif
  endif

  if (strcmp(type,"linear"))
    np = p / snr;
  else   % <-- in dB
    np = p - snr;
  endif

  y = x + wgn (m, n, np, 1, seed, type, out);

아시다시피 p(입력 데이터의 힘)이 계산 된 것처럼 Steven의 대답은 옳지 않은 것 같습니다.

함수에 데이터 배열의 총 전력을 계산하고이를 원하는 s / n 값과 결합하여 추가 된 잡음의 적절한 전력 수준을 계산하도록 요청할 수 있습니다. 다음과 같이 선택적 입력 사이에 "measured"문자열을 전달하여이를 수행합니다 ( 옥타브 문서는 여기 를, MATLAB 문서는 여기 를 참조 하십시오 ).

     y = awgn (x, snr, 'measured')

이 리드는 궁극적으로 meas=1그래서 meas==1위의 코드에서 진실되고. awgn그런 다음 함수 는 전달 된 신호를 사용하여 신호 전력을 계산하고 여기에서 원하는 s / n에서 추가 된 잡음에 대한 적절한 전력 레벨을 계산합니다.

문서가 더 설명함에 따라

기본적으로 snr 및 pwr은 각각 dB 및 dBW로 간주됩니다. 이 기본 동작은 "dB"로 설정된 유형으로 선택할 수 있습니다. type이 "linear"로 설정된 경우 pwr은 Watts로 가정하고 snr은 비율입니다.

이는 음수 또는 0dB snr 값을 전달할 수 있음을 의미합니다. 결과는 또한 "measured"문자열과 같이 전달하는 다른 옵션에 따라 달라집니다.

MATLAB 사례의 경우 설명서를 읽는 것이 좋으며 awgn다양한 시나리오 에서 함수를 사용하는 방법을 설명합니다 . Octave와 MATLAB의 구현은 동일하지 않으며 노이즈 전력 계산은 동일해야하지만 다른 옵션이있을 수 있습니다.

다음은 wgn(위에서 에서 호출 한 awgn) 관련 부분입니다 .

  if (strcmp(type,"dBW"))
    np = 10 ^ (p/10);
  elseif (strcmp(type,"dBm"))
    np = 10 ^((p - 30)/10);
  elseif (strcmp(type,"linear"))
    np = p;
  endif

  if(!isempty(seed))
    randn("state",seed);
  endif

  if (strcmp(out,"complex"))
    y = (sqrt(imp*np/2))*(randn(m,n)+1i*randn(m,n)); % imp=1 assuming impedance is 1 Ohm
  else
    y = (sqrt(imp*np))*randn(m,n);
  endif

노이즈의 힘 ( np) 을 확인하려는 경우 awgn및 awg함수는 다음 관계가 유지된다고 가정합니다.

  np = var(y,1);        % linear scale
  np = 10*log10(np);    % in dB 

잡음에 대한 모집단 분산 var(...,1)은 어디에 있습니까 ?y