Документация

Структура примера

Модель состоит из Транспортной Пакетной генерации MPEG-2, основополосной обработки передатчика, Канала AWGN, основополосной обработки получателя и вычисления коэффициента ошибок. Следующие разделы описывают каждый субкомпонент подробно.

Определения переменной MATLAB® Workspace

Когда модель сначала загружается, она создает переменную prmATSC рабочего пространства MATLAB. Эта переменная структуры содержит поля, которые задают параметры блоков в модели. Эта переменная очищена, когда модель закрывается.

prmATSC = 

  struct with fields:

          MPEG2PacketLen: 188
           RSCodewordLen: 207
             BitsPerByte: 8
           BitsPerNibble: 2
          NibblesPerByte: 4
         NibblesPerGroup: 48
       NibblesPerSegment: 828
        SegmentsPerField: 313
         RSPrimitivePoly: [1 0 0 0 1 1 1 0 1]
         RSGeneratorPoly: [1x21 double]
      IntlvrNumShiftRegs: 52
      IntlvrShiftRegStep: 4
      DeintlvrAlignDelay: 156
        DeintlvrPktDelay: 52
        NumTrellisCoders: 12
          TraceBackDepth: 8
    TrellisDecAlignDelay: 159
      TrellisDecPktDelay: 2
              SymbolRate: 1.0762e+07
                MPEG2BPS: 1.9393e+07
            MPEG2PktRate: 1.2894e+04
       ChannelSampleTime: 9.3666e-08
             PAMSigPower: 4.5826
                    EsNo: 10

Источник данных MPEG-2

Транспортный Пакет MPEG-2 является случайным образом сгенерированным 188-байтовым вектором с первым байтом, замененным синхронизирующим байтом 0x47 (Шестнадцатеричный).

Основополосная обработка передатчика

Эта подсистема соответствует Разделу 6.4.1.1 в [1]. Байт синхронизации MPEG-2 не должен быть рандомизирован и закодирован, и следовательно выброшен перед операцией "исключающее ИЛИ". Псевдослучайная последовательность байта, которая скремблирует байты входных данных, повторно инициализируется в начале каждого Поля данных. В этой модели каждое Поле данных состоит из 312 Сегментов Данных, потому что сегмент Data Field Sync не моделируется.

Эта подсистема соответствует Разделу 6.4.1.2 в [1]. (207, 187) блок Reed-Solomon Encoder добавляет 20 байт контроля четности во входной пакет и производит вывод 207 байтов за кадр. Это позволяет до 10 ошибочных байтов на транспортный пакет быть исправленными соответствующим блоком Reed-Solomon Decoder в получателе.

Эта подсистема соответствует Разделу 6.4.1.3 в [1]. Блок Convolutional Interleaver чередует байты от 52 (межсегментных) Сегментов Данных, который является одной шестой (1/6) Поля данных. Передатчик синхронизирует interleaver с байтом First Data каждого Поля данных.

Эта подсистема, вместе с последующим блоком 8-PAM Modulator, соответствует Разделу 6.4.1.4 в [1]. Это создает последовательные 3-битные выходные параметры из параллельных байтов путем питания каждых двух битов каждого байта данных через одну из 12 двух третей (2/3) уровнем Сверточные блоки Энкодера. Каждый байт производит четыре 3-битных выходных параметров и процессы реализации каждые 12 байтов как группа. Блок управляет который Сверточные процессы Энкодера который два бита в группе. Полному преобразованию параллельных байтов к последовательным битам нужны четыре Сегмента Данных, т.е. 828 байтов данных, чтобы произвести 3 312 3-битных выходных параметров из этих 12 энкодеров и каждого энкодера процессы 69 байтов данных. Каждому Полю данных нужен 312/4 = 78 операций преобразования.

Блок 8-PAM Modulator соответствует фрагменту картопостроителя символа рисунка 6.8 в [1]. Это сопоставляет 3-битные целочисленные входные параметры с символами на 8-уровневой одномерной действительной совокупности со значениями [-7 - 5 - 3 - 1 1 3 5 7].

Канал AWGN

Блок AWGN Channel использует режим Signal to noise ratio (Es/No). Степень сигнала и период символа были вычислены и сохранены в переменной prmATSC рабочей области. Значение Es/No установлено к 10 дБ, который производит коэффициент ошибок байта приблизительно 0,0039.

Основополосная обработка получателя

Блок 8-PAM Demodulator преобразовывает полученные основополосные символы совокупности 8-PAM в 3-битные целочисленные выходные параметры. Блок имеет те же настройки совокупности как восходящий блок 8-PAM Modulator.

Эта подсистема преобразовывает последовательные 3-битные входные параметры, чтобы быть параллельной байтам путем питания каждого входа через одну из 12 двух третей (2/3) блоками Декодера Витерби уровня. Затем подсистема конкатенирует декодируемые биты в байты. deinterleaver процессы каждые 48 входных параметров, соответствующих 12 байтам как группа, и, вводят одну группу (48 входных параметров) задержки прежде, чем выполнить декодирование Viterbi. Тот же блок управления как в подсистеме Trellis Interleaver используется, чтобы выбрать, какие процессы блока Viterbi Decoder, которые вводят в группе. Обратите внимание на то, что Trellis Interleaver и подсистемы Trellis Deinterleaver вместе вводят 207 + 48 = 255 байтов задержки в систему (от Буферных блоков). Так, подсистема Trellis Deinterleaver, вывод задерживается на 159 байтов для выравнивания кадра и первые два кадра, принятые нисходящей подсистемой, должна быть проигнорирована. Чтобы уведомить последующую подсистему этой задержки кадра, подсистема Trellis Deinterleaver создает кадр допустимый флаг и передает его в нисходящем направлении.

Блок Convolutional Deinterleaver соответствует блоку Convolutional Interleaver в передатчике, и оба блока имеют ту же настройку. Обратите внимание на то, что Сверточный Interleaver и Сверточные блоки Deinterleaver вместе вводят 10 608 байтов задержки в систему. В результате блок Convolutional Deinterleaver задержек подсистемы, выведенный на 156 байтов для пакетного выравнивания и первые 52 пакета, полученные нисходящей подсистемой, должен быть проигнорирован. Чтобы уведомить последующую подсистему этой пакетной задержки, подсистема Convolutional Deinterleaver создает пакет допустимый флаг и передает его в нисходящем направлении.

Блок Reed-Solomon Decoder соответствует блоку Reed-Solomon Encoder в передатчике, и оба блока имеют ту же настройку. Блок имеет второй выходной порт, чтобы указать на количество байтов, которые были исправлены для обработанного пакета.

Эта подсистема соответствует подсистеме Randomizer в передатчике. Блок, который генерирует псевдослучайную последовательность байта, совпадает с блоком в подсистеме Randomizer. Байт синхронизации MPEG-2 вставляется в каждый пакет после дерандомизации, чтобы сформировать Транспортный Пакет MPEG-2.

Результаты и отображения

Блок Error Rate Calculation измеряет системный коэффициент ошибок байта путем сравнения переданных и декодируемых Транспортных Пакетных данных о MPEG-2. Обратите внимание на то, что система имеет 54 пакета, т.е. 10 152 байта, задержки всего, которая задает параметр Receive delay блока.

Чтобы исследовать производительность системы, используйте включенные блоки визуализации, как описано ниже:

Дальнейшее исследование

После загрузки модели можно установить различный сигнал на шумовое отношение (ОСШ) путем изменения значения поля EsNo переменной рабочей области prmATSC и наблюдать производительность системы. Следующие компоненты не моделируются в системе, но можно попытаться включать их:

Выбранная библиография