Основная полоса демодулятора CPM

Демодулируйте модулируемые CPM данные

Библиотека:
Communications Toolbox / Модуляция / Цифровая Основополосная Модуляция / CPM

Описание

Блок CPM Demodulator Baseband демодулирует сигнал, который модулировался с помощью непрерывной модуляции фазы (CPM).

CPM является методом модуляции с памятью. Обработка блока включает коррелятор, сопровождаемый детектором последовательности наибольшего правдоподобия (MLSD), который ищет пути через решетку состояния для минимального Евклидова пути к расстоянию. Блок использует алгоритм Viterbi, чтобы выполнить MLSD.

Для получения дополнительной информации об этой демодуляции и примененной фильтрации, смотрите Демодуляцию CPM и Импульсную Фильтрацию Формы.

Порты

Входной параметр

развернуть все

`\in` Входной сигнал
скаляр | вектор-столбец

Входной сигнал, заданный как скаляр или вектор-столбец. Длина входного сигнала должна быть целочисленным кратным количество выборок на символ, заданный в параметре Samples per symbol. Для получения дополнительной информации смотрите Выходные сигналы с бинарным знаком и с целочисленным знаком.

Типы данных: double | single

Вывод

развернуть все

`Out` — Выходной сигнал
скаляр | вектор-столбец

Выходной сигнал, возвращенный как скаляр или вектор-столбец. Для получения дополнительной информации смотрите Выходные сигналы с бинарным знаком и с целочисленным знаком.

Поддерживаемые типы данных

Плавающая точка двойной точности
Булевская переменная (когда Output type установлен в Bit),
8-, 16-, и 32-битные целые числа со знаком (когда Output type установлен в Integer),

Типы данных: double | Boolean | int8 | int16 | int32

Для получения дополнительной информации о скоростях обработки смотрите Односкоростную Обработку и Многоскоростную Обработку.

Параметры

развернуть все

`M-ary number` — Порядок модуляции
`4` (значение по умолчанию) | положительное целое число

Порядок модуляции, указывающий на размер алфавита, заданный как положительное целое число, которое является ненулевой степенью двойки. M должен иметь форму 2^K для некоторого положительного целочисленного K, где K является количеством битов на символ.

`'OutputType'` Определяет, состоит ли выведенный из целых чисел или групп битов
`Integer` (значение по умолчанию) | `Bit`

Определяет, состоит ли вывод из целых чисел или групп битов, заданных как Integer или Bit.

`Symbol set ordering` — Побитовое отображение
`Binary` (значение по умолчанию) | `Gray`

Побитовое отображение, заданное как Binary или Gray.

Этот параметр определяет как блок-диаграммы каждое целое число группе выходных битов. Для получения дополнительной информации смотрите Выходные сигналы с бинарным знаком и с целочисленным знаком.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Output type на Bit.

`Modulation index` — Индекс модуляции {h _i}
`0.5` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр | вектор-столбец

Индекс модуляции {h _i}, заданный как неотрицательный скаляр или вектор-столбец.

{h} представляет последовательность индексов модуляции. Для получения дополнительной информации смотрите Демодуляцию CPM.

`Frequency pulse shape` — Тип импульсного формирования
`Rectangular` (значение по умолчанию) | `Raised Cosine` | `Spectral Raised Cosine` | `Gaussian` | `Tamed FM`

Тип формирования импульса раньше сглаживал переходы фазы модулируемого сигнала, заданного как Rectangular, Raised Cosine, Spectral Raised Cosine, Gaussian или Tamed FM. Для получения дополнительной информации об опциях фильтрации смотрите, что Импульсная Форма Фильтрует.

`Main lobe pulse duration (symbol intervals)` — Количество интервалов символа самого большого лепестка спектрального повышенного импульса косинуса
`1` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Количество интервалов символа самого большого лепестка спектрального повышенного импульса косинуса, заданного как положительная скалярная величина.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Frequency pulse shape на Spectral Raised Cosine.

`Rolloff` — Фактор спада спектральной повышенной формы импульса косинуса
`0.2` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Фактор спада спектральной повышенной формы импульса косинуса, заданной как скаляр от 0 до 1.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Frequency pulse shape на Spectral Raised Cosine.

`BT product` — Продукт пропускной способности и время
`0.3` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Продукт пропускной способности и время, заданное как неотрицательный скаляр. Используйте BT product, чтобы уменьшать пропускную способность, за счет увеличенной интерференции межсимвола.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Frequency pulse shape на Gaussian.

`Pulse length (symbol intervals)` — Длина импульса частоты
`1` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Импульс частоты формирует длину, заданную как положительная скалярная величина. Обратитесь к LT в Импульсной Фильтрации Формы для получения дополнительной информации о длине импульса частоты.

`Symbol prehistory` — Символы данных, используемые перед запуском симуляции
`1` (значение по умолчанию) | скаляр | вектор

Символы данных, используемые перед запуском симуляции в противоположном хронологическом порядке. Если Symbol prehistory является вектором, то его длина должна быть той меньше, чем значение параметров Pulse length.

`Phase offset (rad)` — Начальная фаза смещается
`0` (значение по умолчанию) | скаляр

Смещение начальной фазы вывода в радианах, заданных как скаляр.

`Samples per symbol` — Уровень выборки символа
`8` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Уровень выборки символа, заданный как положительная скалярная величина. Этот параметр представляет количество выборок вывод для каждого входа целочисленного или двоичного слова. Для всех небинарных схем, как задано импульсными формами, это значение должно быть больше, чем 1.

Для получения дополнительной информации смотрите, Сверхдискретизировали Изменения Уровня и Сигналы.

`Rate options` — Блокируйте скорость обработки
`Enforce single-rate processing` (значение по умолчанию) | `Allow multirate processing`

Блокируйте скорость обработки, заданную как одна из этих опций:

Enforce single-rate processing — Сигналы ввода и вывода имеют тот же шаг расчета порта. Блок реализует изменение уровня путем внесения изменения размера при выводе когда по сравнению с входом. Вывод width является количеством символов (который дан путем деления входной длины значением параметров Samples per symbol, когда параметр Output type устанавливается на Integer).
Allow multirate processing — Сигналы ввода и вывода имеют различные шаги расчета порта. Выходной период совпадает с периодом символа и равняется продукту входного периода и значения параметров Samples per symbol.

`Traceback depth` — Количество ответвлений решетки
`16` (значение по умолчанию) | положительное целое число

Количество ответвлений решетки раньше создавало каждый traceback путь, заданный как положительное целое число. Для получения дополнительной информации см. Задержки Глубины и Вывода Traceback.

`Output data type` — Тип выходных данных
`double` (значение по умолчанию) | `boolean` | `int8` | `int16` | `int32`

Тип выходных данных, заданный как double, boolean, int8, int16 или int32. Для получения дополнительной информации смотрите Поддерживаемые Типы данных в Out.

Характеристики блока

Типы данных	`Boolean` \| `double` \| `integer` \| `single`
Многомерные сигналы	`no`
Сигналы переменного размера	`no`

Больше о

развернуть все

Демодуляция CPM

Обработка демодуляции CPM состоит из коррелятора, сопровождаемого детектором последовательности наибольшего правдоподобия (MLSD), который ищет пути через решетку состояния для минимального Евклидова пути к расстоянию. Когда индекс модуляции рационален (h = m/p), существует конечное число состояний фазы в символе. Блок использует алгоритм Viterbi, чтобы выполнить MLSD.

{h _i} представляет последовательность индексов модуляции, которая перемещает циклически через набор индексов {h ₀, h ₁, h ₂, …, h _H-1}.

h _i = m _i/pi представляет индекс модуляции в соответствующей рациональной форме.
m _i представляет числитель индекса модуляции.
p _i представляет знаменатель индекса модуляции.
m _i и p _i - относительно главные положительные числа.
Наименьшее общее кратное (LCM) {p ₀, p ₁, p ₂, …, p _H-1} обозначается как p.
h _i= m _'i / p

{h _i} определяет количество состояний фазы:

и влияет на количество состояний решетки:

numStates = numPhaseStates *M ^(L-1)

L представляет Pulse length.
M представляет M-ary number.

Модуляция CPM

Вход к демодулятору представляет собой репрезентацию модулированного сигнала:

где:

{α _i} представляет последовательность M-ary символы данных, выбранные из алфавита ±1, ±3, ± (M –1).
M должен иметь форму 2^K для некоторого положительного целочисленного K, где M является порядком модуляции и задает размер алфавита символа.
{h _i} представляет последовательность индексов модуляции и h _i перемещений циклически через набор индексов {h ₀, h ₁, h ₂..., h _H-1}. Когда H =1, существует только один индекс модуляции, h ₀, который обозначается как h.

Импульсная фильтрация формы

Непрерывная модуляция фазы использует формирование импульса, чтобы сглаживать переходы фазы модулируемого сигнала. Функциональный q (t) является фазовым откликом, полученным из импульса частоты, g (t), через это отношение:

Заданная форма импульса частоты соответствует этим импульсным выражениям формы, g (t).

Импульсная форма	Выражение
`Rectangular`
`Raised Cosine`
`Spectral Raised Cosine`
`Gaussian`
`Tamed FM` (прирученная модуляция частоты)

_{Основной} L является основной длительностью импульса лепестка в интервалах символа.
β является фактором спада спектрального повышенного косинуса.
B _{еще раз} продукт пропускной способности и Гауссова импульса.
Длительность импульса, LT, является импульсной длиной в интервалах символа. Как задано выражениями, Spectral Raised Cosine, Gaussian и формы импульса Tamed FM имеют бесконечную длину. Во всех практических целях LT задает усеченную конечную длину.

Для получения дополнительной информации об импульсной фильтрации формы см. [1]

Выходные сигналы с бинарным знаком и с целочисленным знаком

Когда параметр Output type устанавливается на Integer:

Блок производит нечетные целые числа между – (M –1) и M –1. Порядок модуляции, M, задан параметром M-ary number.
Параметр Output datatype не может быть установлен на boolean.

Когда параметр Output type устанавливается на Bit:

Блок производит группировки битов K. Каждая группировка называется binary word.
Output datatype может только быть double или boolean.
В режиме двоичного выхода обработка блока выполняет эту процедуру:
1. Карты каждый вводимый символ к промежуточному значению, как в целочисленном режиме вывода.
2. Сопоставляет нечетный целочисленный k с неотрицательным целым числом (k +M–1)/2.
3. Карты каждое неотрицательное целое число к двоичному слову, с помощью Binary или отображения Gray, как задано параметром Symbol set ordering.

Односкоростная обработка

В односкоростном режиме обработки сигналы ввода и вывода имеют тот же шаг расчета порта. Блок неявно реализует изменение уровня путем внесения изменения размера при выводе когда по сравнению с входом. Вход width должен быть целочисленным кратным значение параметров Samples per symbol, и вход может быть вектор-столбцом.

Когда вы устанавливаете Output type на Bit, вывод width является временами K количество вводимых символов.
Когда вы устанавливаете Output type на Integer, вывод width является количеством вводимых символов.

Многоскоростная обработка

В многоскоростном режиме обработки сигналы ввода и вывода имеют различные шаги расчета порта. Вход должен быть скаляром. Выходное время символа является продуктом входного шага расчета и значения параметров Samples per symbol.

Когда вы устанавливаете Output type на Bit, вывод width равняется количеству битов на символ.
Когда вы устанавливаете Output type на Integer, вывод является скаляром.

Глубина Traceback и Выходные задержки

Параметр Traceback depth, D, является количеством ответвлений решетки, используемых, чтобы создать каждый traceback путь. D влияет на выходную задержку, которая является количеством нулевых символов, которые предшествуют первому значимому демодулируемому значению в выводе.

Когда параметр Rate options устанавливается на Allow multirate processing, и модель использует решатель переменного шага или решатель фиксированного шага с набором параметра Tasking Mode к SingleTasking, затем вектор задержки состоит из D +1 символ нулевого значения.
Когда параметр Rate options устанавливается на Enforce single-rate processing, вектор задержки состоит из символов нулевого значения D.

Оптимальное значение параметров Traceback depth зависит от Евклидовых расчетов расстояния минимума в квадрате. Также типичное значение, зависящее от количества состояний, может быть выбрано, использовав правило five-times-the-constraint-length, которое соответствует.

Поскольку двоичный файл повысил форму импульса косинуса с импульсной длиной 3, и h =2/3, применяя это правило дает результат, который является близко к оптимальному значению 20.

Парный блок

Основная полоса Модулятора CPM — Модулирует данные с помощью непрерывной модуляции фазы.

Ссылки

[1] Андерсон, Джон Б., скалистая вершина Олин и Карл-Эрик Зундберг. Цифровая модуляция фазы. Нью-Йорк: нажатие пленума, 1986.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Смотрите также

Блоки

Основная полоса демодулятора CPFSK | Основная полоса модулятора CPM | Основная полоса демодулятора GMSK | Основная полоса демодулятора MSK | Декодер Витерби

Документация

Основная полоса демодулятора CPM

Описание

Порты

Входной параметр

\in Входной сигнал скаляр | вектор-столбец

Вывод

Out — Выходной сигнал скаляр | вектор-столбец

Поддерживаемые типы данных

Параметры

M-ary number — Порядок модуляции 4 (значение по умолчанию) | положительное целое число

'OutputType' Определяет, состоит ли выведенный из целых чисел или групп битов Integer (значение по умолчанию) | Bit

Symbol set ordering — Побитовое отображение Binary (значение по умолчанию) | Gray

Зависимости

Modulation index — Индекс модуляции {h i} 0.5 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр | вектор-столбец

Frequency pulse shape — Тип импульсного формирования Rectangular (значение по умолчанию) | Raised Cosine | Spectral Raised Cosine | Gaussian | Tamed FM

Зависимости

Rolloff — Фактор спада спектральной повышенной формы импульса косинуса 0.2 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Зависимости

BT product — Продукт пропускной способности и время 0.3 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Зависимости

Pulse length (symbol intervals) — Длина импульса частоты 1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Symbol prehistory — Символы данных, используемые перед запуском симуляции 1 (значение по умолчанию) | скаляр | вектор

Phase offset (rad) — Начальная фаза смещается 0 (значение по умолчанию) | скаляр

Samples per symbol — Уровень выборки символа 8 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Rate options — Блокируйте скорость обработки Enforce single-rate processing (значение по умолчанию) | Allow multirate processing

Traceback depth — Количество ответвлений решетки 16 (значение по умолчанию) | положительное целое число

Output data type — Тип выходных данных double (значение по умолчанию) | boolean | int8 | int16 | int32

Характеристики блока

Больше о

Демодуляция CPM

Модуляция CPM

Импульсная фильтрация формы

Выходные сигналы с бинарным знаком и с целочисленным знаком

Односкоростная обработка

Многоскоростная обработка

Глубина Traceback и Выходные задержки

Парный блок

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++ Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Смотрите также

Блоки

Темы

Представлено до R2006a

Документация Communications Toolbox

Поддержка

`\in` Входной сигнал
скаляр | вектор-столбец

`Out` — Выходной сигнал
скаляр | вектор-столбец

`M-ary number` — Порядок модуляции
`4` (значение по умолчанию) | положительное целое число

`'OutputType'` Определяет, состоит ли выведенный из целых чисел или групп битов
`Integer` (значение по умолчанию) | `Bit`

`Symbol set ordering` — Побитовое отображение
`Binary` (значение по умолчанию) | `Gray`

`Modulation index` — Индекс модуляции {h _i}
`0.5` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр | вектор-столбец

`Frequency pulse shape` — Тип импульсного формирования
`Rectangular` (значение по умолчанию) | `Raised Cosine` | `Spectral Raised Cosine` | `Gaussian` | `Tamed FM`

`Rolloff` — Фактор спада спектральной повышенной формы импульса косинуса
`0.2` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`BT product` — Продукт пропускной способности и время
`0.3` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`Pulse length (symbol intervals)` — Длина импульса частоты
`1` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Symbol prehistory` — Символы данных, используемые перед запуском симуляции
`1` (значение по умолчанию) | скаляр | вектор

`Phase offset (rad)` — Начальная фаза смещается
`0` (значение по умолчанию) | скаляр

`Samples per symbol` — Уровень выборки символа
`8` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Rate options` — Блокируйте скорость обработки
`Enforce single-rate processing` (значение по умолчанию) | `Allow multirate processing`

`Traceback depth` — Количество ответвлений решетки
`16` (значение по умолчанию) | положительное целое число

`Output data type` — Тип выходных данных
`double` (значение по умолчанию) | `boolean` | `int8` | `int16` | `int32`

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.