Как построить красочную диаграмму созвездия типа гистограммы в Matlab

Я хотел бы построить диаграмму созвездия, подобную рисунку ниже. Красочное созвездие.

Мой подход примерно такой

 clc;
 clear all;
 close all;
 N=30000;                            
 M=16;                               
 Sr=randint(N,1,[0,(M-1)]);          
 S=qammod(Sr,16,0,'gray'); S=S(:);   
 Noisy_Data=awgn(S,20,'measured');       % Add AWGN
 figure(2)
 subplot(1,2,1)
 plot(S,'o','markersize',10);
 grid on
 subplot(1,2,2)
 plot(Noisy_Data,'.');
 grid on

Не могли бы вы помочь мне внести необходимые изменения, чтобы получить график, аналогичный приведенному выше рисунку. Спасибо.


matlab plot signal-processing matlab-figure modulation
person salmannsu    schedule 27.11.2015    source источник

Ответы (1)


arrow_upward
2
arrow_downward

Первое, что нужно сделать, это вычислить двумерную гистограмму ваших данных. Это можно сделать с помощью следующего:

% Size of the histogram matrix
Nx   = 160;
Ny   = 160;

% Choose the bounds of the histogram to match min/max of data samples.
% (you could alternatively use fixed bound, e.g. +/- 4)
ValMaxX = max(real(Noisy_Data));
ValMinX = min(real(Noisy_Data));
ValMaxY = max(imag(Noisy_Data));
ValMinY = min(imag(Noisy_Data));
dX = (ValMaxX-ValMinX)/(Nx-1);
dY = (ValMaxY-ValMinY)/(Ny-1);

% Figure out which bin each data sample fall into
IdxX = 1+floor((real(Noisy_Data)-ValMinX)/dX);
IdxY = 1+floor((imag(Noisy_Data)-ValMinY)/dY);
H = zeros(Ny,Nx);
for i=1:N
  if (IdxX(i) >= 1 && IdxX(i) <= Nx && IdxY(i) >= 1 && IdxY(i) <= Ny)
    % Increment histogram count
    H(IdxY(i),IdxX(i)) = H(IdxY(i),IdxX(i)) + 1;
  end
end

Обратите внимание, что вы можете поиграть с параметрами Nx и Ny, чтобы настроить желаемое разрешение графика. Имейте в виду, что чем больше гистограмма, тем больше выборок данных (управляемых параметром N вашей симуляции) вам потребуется, чтобы иметь достаточно данных в ячейках гистограммы, чтобы избежать получения пятнистого графика.

Затем вы можете построить гистограмму в виде карты цветов на основе этого ответа. При этом вы, вероятно, захотите добавить константу ко всем ненулевым бинам гистограммы, чтобы белая полоса была зарезервирована для бинов с нулевым значением. Это обеспечит лучшую корреляцию с графиком рассеяния. Это можно сделать с помощью:

% Colormap that approximate the sample figures you've posted
map = [1 1 1;0 0 1;0 1 1;1 1 0;1 0 0];

% Boost histogram values greater than zero so they don't fall in the
% white band of the colormap.
S    = size(map,1);
Hmax = max(max(H));
bias = (Hmax-S)/(S-1);
idx = find(H>0);
H(idx) = H(idx) + bias;

% Plot the histogram
pcolor([0:Nx-1]*dX+ValMinX, [0:Ny-1]*dY+ValMinY, H);
shading flat;
colormap(map);

После увеличения N до 1000000 это дает следующий график для данных, сгенерированных в соответствии с вашим образцом:

16-QAM с шумом AWGN - график гистограммы

person SleuthEye    schedule 29.11.2015
comment
Большое спасибо за вашу помощь и объяснение. Какую спецификацию цвета необходимо использовать, чтобы получить график, подобный прикрепленной ссылке. ссылка Как установить оптимальную цену значение карты$ '= [1 1 1;0 0 1;0 1 1;1 1 0;1 0 0]'. Спасибо - person salmannsu; 30.11.2015
comment
Тот, что по ссылке, выглядит примерно так: [39 35 94; 61 97 173; 107 203 227; 159 207 98; 248 238 27; 245 131 34; 236 36 36; 222 31 38; 188 35 37; 144 25 27; 124 19 23]/255. В этом нет ничего оптимального, просто взяли программу рисования, чтобы прочитать значения пикселей цвета RGB. - person SleuthEye; 30.11.2015
comment
Я пытаюсь получить тот же сюжет для S=qammod(Sr,64,0,'gray'); S=S(:); Таким образом, я изменил код ValMaxX = 8; ValMinX = -8; ValMaxY = 8; ValMinY = -8; dX = (ValMaxX-ValMinX)/(Nx-1); dY = (ValMaxY-ValMinY)/(Ny-1); Но он запутался. Можете ли вы предложить мне некоторые изменения. Спасибо - person salmannsu; 30.11.2015
comment
Не уверен, что вы бы назвали «испорченным», но чтобы сохранить то же разрешение, вам придется удвоить Nx и Ny, а затем соответственно увеличить N, чтобы количество бинов оставалось одинаковым. - person SleuthEye; 30.11.2015
comment
Спасибо большое.. Можно было бы решить, увеличив размер матрицы гистограммы. - person salmannsu; 30.11.2015