Создание, валидация и тестирование определяемой пользователем структуры решетки
Создайте определяемую пользователем структуру решетки
Этот пример демонстрирует создание нестандартной структуры решетки для сверточного энкодера с незакодированными битами и обратной связью. Энкодер не может быть создан с помощью poly2trellis, потому что специфические спецификации для энкодера не совпадают с входными требованиями poly2trellis.
Даже при том, что poly2trellis не используется, чтобы создать структуру решетки, можно вручную создать структуру, затем использовать ту структуру решетки в качестве входной структуры решетки для энкодера и декодера. Сверточные блоки Энкодера и Декодера Витерби, используемые в модели Convolutional Encoder with Uncoded Bits и Feedback, загружают структуру решетки, созданную здесь с помощью коллбэка PreLoadFcn.
Сверточный энкодер
Создайте уровень 3/4 сверточный энкодер со связью обратной связи, бит MSB которой остается незакодированным.
Объявите переменные согласно спецификациям.
k = 3; n = 4; constraintLength = 4;
Создайте структуру решетки
Решетка представлена структурой со следующими полями:
numInputSymbols– Количество вводимых символовnumOutputSymbols– Количество выходных символовnumStates– Количество состоянийnextStates– Следующая матрица состояниявыходные параметрыВыходная матрица
Для получения дополнительной информации об этих полях структуры, смотрите istrellis.
Сбросьте любое предыдущее вхождение структуры myTrellis.
clear myTrellis;Задайте поля структуры решетки.
myTrellis.numInputSymbols = 2^k; myTrellis.numOutputSymbols = 2^n; myTrellis.numStates = 2^(constraintLength-1);
Создайте матрицу nextStates
Матрица nextStates [numStates x numInputSymbols] матрица. (I, j) элемент следующей матрицы состояния является получившимся индексом конечного состояния, который соответствует переходу от начального состояния i для входа, равного j.
myTrellis.nextStates = [0 1 2 3 0 1 2 3; ... 6 7 4 5 6 7 4 5; ... 1 0 3 2 1 0 3 2; ... 7 6 5 4 7 6 5 4; ... 2 3 0 1 2 3 0 1; ... 4 5 6 7 4 5 6 7; ... 3 2 1 0 3 2 1 0; ... 5 4 7 6 5 4 7 6]
myTrellis = struct with fields:
numInputSymbols: 8
numOutputSymbols: 16
numStates: 8
nextStates: [8x8 double]
Постройте матрицу nextStates
Используйте функцию помощника commcnv_plotnextstates, чтобы построить матрицу nextStates, чтобы проиллюстрировать переходы ответвления между различными состояниями для данного входа.
commcnv_plotnextstates(myTrellis.nextStates);
Create outputs Matrix
Матрица outputs [numStates x numInputSymbols] матрица. (I, j) элемент выходной матрицы является выходным символом в восьмеричном формате, учитывая текущее состояние i для входа, равного j.
outputs = [0 2 4 6 10 12 14 16; ... 1 3 5 7 11 13 15 17; ... 0 2 4 6 10 12 14 16; ... 1 3 5 7 11 13 15 17; ... 0 2 4 6 10 12 14 16; ... 1 3 5 7 11 13 15 17; ... 0 2 4 6 10 12 14 16; ... 1 3 5 7 11 13 15 17]
outputs = 8×8
0 2 4 6 10 12 14 16
1 3 5 7 11 13 15 17
0 2 4 6 10 12 14 16
1 3 5 7 11 13 15 17
0 2 4 6 10 12 14 16
1 3 5 7 11 13 15 17
0 2 4 6 10 12 14 16
1 3 5 7 11 13 15 17
Используйте oct2dec, чтобы отобразить эти значения в десятичном формате.
outputs_dec = oct2dec(outputs)
outputs_dec = 8×8
0 2 4 6 8 10 12 14
1 3 5 7 9 11 13 15
0 2 4 6 8 10 12 14
1 3 5 7 9 11 13 15
0 2 4 6 8 10 12 14
1 3 5 7 9 11 13 15
0 2 4 6 8 10 12 14
1 3 5 7 9 11 13 15
Скопируйте выходную матрицу в структуру myTrellis.
myTrellis.outputs = outputs
myTrellis = struct with fields:
numInputSymbols: 8
numOutputSymbols: 16
numStates: 8
nextStates: [8x8 double]
outputs: [8x8 double]
Постройте матрицу outputs
Используйте функцию помощника commcnv_plotoutputs, чтобы построить матрицу outputs, чтобы проиллюстрировать возможные выходные символы для данного состояния в зависимости от вводимого символа.
commcnv_plotoutputs(myTrellis.outputs, myTrellis.numOutputSymbols);
Проверяйте получившуюся структуру решетки
istrellis(myTrellis)
ans = logical
1
Возвращаемое значение 1 подтверждает, что структура решетки допустима.
Сверточный энкодер с незакодированными битами и обратной связью
Модель служит местом размещения модульного теста для реализованного сверточного кода. Модель показывает, как задать и использовать решетку, которая описывает сверточный код. Конкретный код в этом примере не может быть описан набором генератора и полиномов связи обратной связи. Решетка кода не может быть создана poly2trellis, потому что эта функция ожидает генератор и полиномы связи обратной связи как входные параметры.
Структура сверточного кода
Эти данные показывают сверточный код.
Структура примера
Главные компоненты в этом примере включают:
Путь к передаче, который создает представление сверточного энкодера с помощью дискретной низкоуровневой задержки и суммы (XOR) блоки. Это представление выглядит очень похожим на фигуру, показывающую структуру сверточного кода.
Передача - получает путь, который создает представление того же сверточного энкодера с помощью блока Convolutional Encoder. В этом случае описание энкодера в параметре структуры Решетки блока. Этот фрагмент модели также включает блок Viterbi Decoder, который декодирует сверточный код.
Оба пути вычисляют количество битовых ошибок.
Открытая модель в качестве примера и исследует свое содержимое
Откройте модель slex_commcnvencoder в качестве примера.
Результаты и отображения
То, когда вы запускаете симуляцию, блок маркировал Compare Encoder, проверяет, что два представления энкодера приводят к тому же результату. Блок маркировал проверки Compare Encoder - Decoder, что энкодер и декодер работают правильно парой. Каждый блок Display в модели показывает коэффициент ошибок нуля, как ожидалось.
Error rate for Compare Encoder signal: 0.000 Error rate for Compare Encoder-Decoder signal: 0.000