Правильный символ, синхронизирующий расфазировку тактовых сигналов
Система SymbolSynchronizer
object™ исправляет для расфазировки тактовых сигналов между передатчиком одно поставщика услуг и получателем.
Исправлять для символа, синхронизирующего расфазировку тактовых сигналов:
Задайте и настройте объект SymbolSynchronizer
. Смотрите Конструкцию.
Вызовите step
, чтобы исправить для расфазировки тактовых сигналов между передатчиком и получателем согласно свойствам comm.SymbolSynchronizer
. Длина выходного вектора отличается в зависимости от ошибки синхронизации и свойств синхронизатора. Поведение step
характерно для каждого объекта в тулбоксе.
Перечисленные характеристики применяются к синхронизатору символа:
PAM, PSK и схемы модуляции QAM поддерживаются.
Вход действует на основе частоты дискретизации, в то время как выходной сигнал действует на основе уровня символа.
Фактор затухания, нормированная пропускная способность цикла и свойства усиления детектора являются настраиваемыми так, чтобы они могли быть легко настроены, чтобы улучшать производительность синхронизатора.
При запуске в R2016b, вместо того, чтобы использовать метод step
, чтобы выполнить операцию, заданную Системой object™, можно вызвать объект с аргументами, как будто это была функция. Например, y = step(obj,x)
и y = obj(x)
выполняют эквивалентные операции.
S = comm.SymbolSynchronizer
создает Системный объект синхронизатора символа, S
, который исправляет для расфазировки тактовых сигналов между передатчиком одно поставщика услуг и получателем.
S = comm.SymbolSynchronizer(
создает объект синхронизатора символа, Name
,Value
)S
, с каждым заданным набором свойства Name
к заданному Value
. Можно задать дополнительные аргументы пары "имя-значение" в любом порядке как (Name1
, Value1
..., NameN
, ValueN
).
|
Тип модуляции Задайте тип модуляции как |
|
Синхронизация детектора ошибок Задайте метод выявления ошибок синхронизации как |
|
Выборки на символ Задайте количество выборок на символ, s, как действительный положительный конечный целочисленный скаляр, такой что s ≥ 2. Значением по умолчанию является |
|
Затухание фактора контурного фильтра Задайте фактор затухания контурного фильтра как положительная скалярная величина. Значением по умолчанию является |
|
Нормированная пропускная способность контурного фильтра Задайте нормированную пропускную способность цикла как действительный скаляр, имеющий значение между 0 и 1. Пропускная способность цикла нормирована частотой дискретизации входного сигнала. Значением по умолчанию является ПримечаниеРекомендуется установить |
|
Усиление детектора фазы Задайте усиление детектора как действительный положительный конечный скаляр. Значением по умолчанию является |
сброс | Сбросьте состояния объекта синхронизатора символа |
шаг | Правильный символ, синхронизирующий расфазировку тактовых сигналов |
Характерный для всех системных объектов | |
---|---|
release | Позвольте изменения значения свойства Системного объекта |
Синхронизатор синхронизации символа основан на алгоритме поэтапного цикла блокировки (PLL), состоящем из четырех компонентов:
Синхронизация детектора ошибок (TED)
Интерполятор
Контроллер интерполяции
Контурный фильтр
Для OQPSK синфазное и квадратурные компоненты сигнала сначала выравниваются (как в QPSK) использование буфера (состояние), чтобы кэшировать последнюю половину символа предыдущего входа. После начального выравнивания остающаяся обработка синхронизации является QPSK.
Обобщенную схему синхронизатора синхронизации показывают ниже.
В фигуре x(t) является полученным демонстрационным сигналом после согласованного фильтра и сигнал символа, исправленный для расфазировки тактовых сигналов между передатчиком и получателем.
Поддержка объектов SymbolSynchronizer
четыре типа синхронизации выявления ошибок: Пересечение нулем, Гарднер, Ранний Поздно, и Мюллер-Мюллер.
non-data-aided timing error detector (TED) использует полученные выборки без любого ведома переданных сигналов и выполняющий любую оценку.
decision-directed TED использует знаковую функцию, чтобы оценить синфазные компоненты и квадратурные компоненты полученных выборок.
Zero-Crossing (decision-directed)
и методы Mueller-Muller (decision-directed)
оценивают ошибку синхронизации на основе знака синфазных компонентов, и квадратурные компоненты сигналов передали синхронизатору. В результате направленные на решение методы не рекомендуются для совокупностей, которые имеют точки или с синфазным нулем или с квадратурным компонентом. Например, модуляция QPSK с нулевым смещением фазы, имеющим точки в {1+0i
, 0+1i
, -1+0i
и 0−1i
}, не подошла бы для этих методов.
В таблице, и синфазные компоненты и квадратурные компоненты входа сигналов к детектору ошибок синхронизации, где предполагаемая ошибка синхронизации. Коэффициенты и оценки и . Эти оценки сделаны путем применения функции sign
к синфазным компонентам и квадратурным компонентам и используются только для направленных на решение режимов TED.
Тип TED | Выражение |
---|---|
Пересечение нулем | |
Гарднер | |
Ранний поздно | |
Мюллер-Мюллер |
Метод Пересечения нулем является направленным на решение методом, который требует двух выборок на символ во входе синхронизатора. Это выполняет хорошо в низких условиях ОСШ для всех значений избыточной пропускной способности, и в умеренных условиях ОСШ для умеренных избыточных факторов пропускной способности (~0.4 - ~0.6).
Метод Гарднера является методом обратной связи не данных, которому помогают, который независим от восстановления фазы поставщика услуг. Это подходит и для основополосных систем и для модулируемых систем поставщика услуг. А именно, этот метод подходит для систем, которые используют линейный тип модуляции с импульсами Найквиста, которые имеют избыточную пропускную способность приблизительно между 40% и 100%. Примеры подходящих систем - те, которые используют импульсную амплитудную модуляцию (PAM), модуляцию манипулирования сдвига фазы (PSK), или квадратурную амплитудную модуляцию (QAM) и ту форму сигнал с помощью повышенных фильтров косинуса, фактор спада которых между 0,4 и 1. В присутствии шума производительность этого метода восстановления синхронизации улучшается как избыточная пропускная способность (фактор спада в случае повышенного фильтра косинуса) увеличения.
Метод Гарднера подобен раннему последнему методу логического элемента.
Ранний Последний метод является также методом обратной связи не данных, которому помогают. Это подходит для систем, которые используют линейный тип модуляции, такой как импульсная амплитудная модуляция (PAM), модуляция манипулирования сдвига фазы (PSK) или квадратурная амплитудная модуляция (QAM), с импульсами Найквиста (например, с помощью повышенного фильтра косинуса). В присутствии шума производительность этого метода восстановления синхронизации улучшается как избыточная пропускная способность импульса (фактор спада в случае повышенного фильтра косинуса) увеличения.
Ранний Последний метод подобен методу Гарднера. По сравнению с методом Гарднера Ранний Последний метод имеет выше сам шум и таким образом не выполняет, а также метод Гарднера в системах с высокими значениями ОСШ.
Метод Мюллера-Мюллера является направленным на решение методом обратной связи, который требует предшествующего восстановления фазы поставщика услуг.
Когда входной сигнал имеет импульсы Найквиста (например, с помощью повышенного фильтра косинуса), этот метод имеет не сам шум. В присутствии шума улучшается производительность метода Мюллера-Мюллера, когда избыточный фактор пропускной способности импульса уменьшается, делая метод хорошим кандидатом на узкополосную сигнализацию.
Задержка оценивается от выборок с фиксированной процентной ставкой согласованного фильтра, которые являются асинхронными с уровнем символа. Когда результирующие выборки не выравниваются с контурами символа, интерполятор используется, чтобы “переместить” выборки. Поскольку задержка неизвестна, интерполятор должен быть адаптивным. Кроме того, потому что interpolant является линейной комбинацией доступных выборок, он может считаться выводом фильтра. Следовательно, кусочный параболический интерполятор со структурой Фэрроу и коэффициентом набор α к 1/2, как описано в [1] используется Системным объектом.
Управление интерполяцией предоставляет интерполятору индекс basepoint и дробный интервал, где индекс basepoint является демонстрационным индексом, самым близким к interpolant, и дробный интервал является отношением времени между interpolant и его индексом basepoint и интервалом интерполяции.
Интерполяция выполняется для каждой выборки, где сигнал строба используется, чтобы определить, выводится ли interpolant. Объект использует 1 встречное управление интерполяцией по модулю, чтобы обеспечить строб и дробный интервал для использования с интерполятором.
Пропорциональное - контурный фильтр плюс интегратора (PI) формы, показанной ниже, используется. Пропорциональное усиление, K1 и усиление интегратора, K2, вычисляется
и
Временным термином, θ, дают
где N, ζ, BnTs и Kp соответствуют SamplesPerSymbol
, DampingFactor
, NormalizedLoopBandwidth
и свойствам DetectorGain
, соответственно.
[1] Рис, Майкл. Цифровая связь: Подход Дискретного времени. Верхний Сэддл-Ривер, NJ: Prentice Hall, 2009, стр 434–513.
[2] Mengali, Умберто и Альдо Н. Д'Андреа. Методы синхронизации для цифровых получателей. Нью-Йорк: нажатие пленума, 1997.