Gold Sequence Generator

Сгенерируйте последовательность Голда от набора последовательностей

Библиотека:
Communications Toolbox / Источники Коммуникации / Генераторы Последовательности

Описание

Блок Gold Sequence Generator генерирует двоичную последовательность с маленькими периодическими свойствами взаимной корреляции от ограниченного множества последовательностей. Для получения дополнительной информации о последовательностях Голда смотрите последовательности Голда.

Этот блок может вывести последовательности, которые варьируются по длине в процессе моделирования. Для получения дополнительной информации о сигналах переменного размера, смотрите Основы Сигнала Переменного Размера (Simulink).

Порты

Входной параметр

развернуть все

`oSiz` — Размер текущей производительности
скаляр | двухэлементный вектор-строка

Размер текущей производительности в виде скаляра или двухэлементного вектора-строки. Вторым элементом вектора должен быть 1.

Пример: [10 1] указывает, что вектор-столбец текущей производительности будет иметь размер, 10 на 1.

Зависимости

Чтобы включить этот порт выбирают параметр Output variable-size signals и устанавливают Maximum output size source на Dialog parameter.

Типы данных: double

`Ref` — Ссылочный входной сигнал
скаляр | вектор-столбец

Ссылочный входной сигнал в виде скаляра, вектор-столбца.

Зависимости

Чтобы включить этот порт выбирают параметр Output variable-size signals и устанавливают Maximum output size source на Inherit from reference input.

Типы данных: double

`Rst` — Сбросьте сигнал
скаляр | вектор-столбец

Сбросьте сигнал, заданный в одной из следующих форм.

Когда выходной размер является переменным, задают как скаляр.
В противном случае задайте как скаляр или 2D вектор-столбец с длиной, равной Samples per frame.

Выходной сигнал сбрасывает для ненулевых входных значений Rst. Для получения дополнительной информации смотрите Поведение Сброса

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите параметр Reset on nonzero input.

Типы данных: double

Вывод

развернуть все

`Out` — Выходной сигнал
вектор столбца двоичных данных

Выходной сигнал, возвращенный как вектор столбца двоичных данных. По крайней мере один элемент Initial states (1) или вектора Initial states (2) должен быть ненулевым для блока, чтобы сгенерировать ненулевую последовательность.

Типы данных: double

Параметры

развернуть все

`Preferred polynomial (1)` — Первый полином последовательности
`'z^6 + z + 1'` (значение по умолчанию) | полиномиальный вектор символов | вектор строки двоичных знаков | целочисленный вектор-строка

Первый полином последовательности, заданный в одной из следующих форм.

Полиномиальный вектор символов, такой как 'z^3 + z^2 + 1'.
Вектор строки двоичных знаков, который представляет коэффициенты полинома генератора в порядке убывающей степени. Длина этого вектора (N +1), где N является степенью полинома генератора. Например, [1 1 0 1] представляет полиномиальный x ³ + z ² + 1.
Целочисленный вектор-строка, содержащий экспоненты z для ненулевых условий в полиноме в порядке убывания. Например, [3 2 0] представляет полиномиальный z ³+ z ²+ 1.

Для получения дополнительной информации смотрите Символьное представление Полиномов и Предпочтительные Пары Последовательностей.

`Initial states (1)` — Начальные состояния для первого полинома последовательности
[0 0 0 0 0 1] (значение по умолчанию) | бинарный вектор

Начальные состояния сдвигового регистра для первого полинома последовательности предпочтительной пары в виде бинарного вектора с длиной равняются степени Preferred polynomial (1).

`Preferred polynomial (2)` — Второй полином последовательности
`'z^6 + z^5 + z^2 + z + 1'` (значение по умолчанию) | полиномиальный вектор символов | вектор строки двоичных знаков | целочисленный вектор-строка

Второй полином последовательности, заданный в одной из следующих форм.

Полиномиальный вектор символов, такой как 'z^3 + z^2 + 1'.
Вектор строки двоичных знаков, который представляет коэффициенты полинома генератора в порядке убывающей степени. Длина этого вектора (N +1), где N является степенью полинома генератора. Например, [1 1 0 1] представляет полиномиальный x ³ + z ² + 1.
Целочисленный вектор-строка, содержащий экспоненты z для ненулевых условий в полиноме в порядке убывания. Например, [3 2 0] представляет полиномиальный z ³+ z ²+ 1.

Для получения дополнительной информации смотрите Символьное представление Полиномов.

`Initial states (2)` — Начальные состояния для второго полинома последовательности
[0 0 0 0 0 1] (значение по умолчанию) | бинарный вектор

Начальные состояния сдвигового регистра для второго полинома последовательности предпочтительной пары в виде бинарного вектора с длиной равняются степени Preferred polynomial (2).

`Sequence index` — Индекс последовательности
0 (значение по умолчанию) | целочисленный скаляр в области значений [–2, ^2n–2]

Индекс последовательности выходной последовательности от набора последовательностей в виде целочисленного скаляра в области значений [–2, ^2n–2]. n является степенью предпочтительных полиномов.

`Shift` — Смещение последовательности Голда
0 (значение по умолчанию) | целочисленный скаляр

Смещение последовательности Голда с начального времени в виде целочисленного скаляра.

`Output variable-size signals` — Сигналы размера выходной переменной
от (значения по умолчанию) | на

Выберите этот параметр, чтобы разрешить переменной длине выходные последовательности в процессе моделирования. Когда установлено в off, последовательности фиксированной длины выводятся. Когда установлено в on, последовательности переменной длины могут быть выведены. Для получения информации о сигналах переменного размера смотрите Основы Сигнала Переменного Размера (Simulink).

`Maximum output size source` — Максимальный выходной источник размера
`Dialog parameter` (значение по умолчанию) | `Inherit from reference port`

Максимальный выходной источник размера, который указывает, как максимальная последовательность выходной размер задана.

Dialog parameter конфигурирует блок, чтобы использовать установку параметра Maximum output size в качестве максимальной разрешенной выходной длины последовательности. Когда вы делаете этот выбор, входной порт oSiz задает текущий размер выходного сигнала, и блок выход наследовал шаг расчета от входного сигнала. Входное значение oSiz должно быть меньше чем или равно параметру Maximum output size.
Inherit from reference port добавляет Ref входной порт и конфигурирует блок, чтобы наследовать шаг расчета, максимальный размер и размер текущей производительности от сигнала переменного размера в Ref входной порт, чтобы установить максимальную разрешенную выходную длину последовательности.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Output variable-size signals.

`Maximum output size` — Максимальный выходной размер
[10 1] (значение по умолчанию) | двухэлементный вектор-строка

Максимальный выходной размер в виде двухэлементного вектора-строки, который обозначает максимальный выходной размер для блока. Вторым элементом вектора должен быть 1.

Пример: [10 1] дает максимальный размерный выходной сигнал 10 на 1.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр выбирают Output variable-size signals и устанавливают Maximum output size source на Dialog parameter.

Типы данных: double

`Sample time` — Выведите шаг расчета
1 (значение по умолчанию)

Выведите шаг расчета в виде -1 или положительная скалярная величина, которая представляет время между каждой выборкой выходного сигнала. Если Sample time установлен в -1, шаг расчета наследован от нисходящего потока. Для получения информации об отношении между Sample time и Samples per frame, смотрите Демонстрационную Синхронизацию.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр не выбирают Output variable-size signals.

`Samples per frame` — Выборки на систему координат
1 (значение по умолчанию) | положительное целое число

Выборки на систему координат в виде положительного целого числа, указывающего на количество выборок на систему координат в одном канале выходных данных. Для получения информации об отношении между Sample time и Samples per frame, смотрите Демонстрационную Синхронизацию.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр не выбирают Output variable-size signals.

`Reset on nonzero input` — Сбросьте выходной сигнал
`off` (значение по умолчанию) | `on`

Выберите этот параметр, чтобы включить порт Rst. Когда ненулевое значение вводится в порте Rst, внутренние сдвиговые регистры сбрасываются к исходным значениям параметров Initial states (2) и Initial states (1).

`Output data type` — Тип выходных данных
`double` (значение по умолчанию) | `boolean` | `Smallest unsigned integer`

Выходные данные вводят в виде boolean'double', или Smallest unsigned integer.

Когда установлено в Smallest unsigned integer, тип выходных данных выбран на основе настроек, используемых в Панели Аппаратной реализации (Simulink) диалогового окна Configuration Parameters модели. Если ASIC/FPGA выбран в панели Аппаратной реализации, тип выходных данных является идеальным минимальным однобитным размером (ufix (1)). Для всех других выборов это - беззнаковое целое с самым маленьким доступным размером слова, достаточно большим, чтобы соответствовать одному биту, обычно соответствуя размеру char (uint8).

Примеры модели

Сгенерируйте золотую кодовую последовательность

Сгенерируйте те же Золотые кодовые последовательности с помощью двух PN Sequence Generator блоки или один Gold Sequence Generator блок.

Поведение сброса генератора последовательности Голда

Gold Sequence Generator поведение выхода для связанных со сбросом установок параметров.

WCDMA сквозной физический уровень

Часть дуплекса деления частоты (FDD) передает в нисходящем направлении физический уровень системы радиосвязи третьего поколения, известной как широкополосное кодовое разделение несколько получают доступ (WCDMA).

Сгенерируйте GPS крупные коды приобретения

Как сконфигурировать блок Gold Sequence Generator, чтобы сгенерировать крупное приобретение (C/A) коды, как представлено в [1] и использование дискретное представление модели блока той же настройки для проверки сгенерированного кода. GPS использует коды C/A, чтобы упростить приобретение и отслеживание сигналов передачи.

Характеристики блока

Типы данных	`Boolean` \| `double` \| `fixed point`
Многомерные сигналы	`no`
Сигналы переменного размера	`yes`

Больше о

развернуть все

Демонстрационная синхронизация

Время между выходными обновлениями равно продукту Samples per frame и Sample time. Например, если Sample time и Samples per frame равняются один, блок выводит выборку каждую секунду. Если Samples per frame увеличен до 10, то вектор 10 на 1 выводится каждые 10 секунд. Это гарантирует, что эквивалентная норма выработки не зависит от параметра Samples per frame.

Последовательности Голда

Характеристические свойства взаимной корреляции последовательностей Голда делают их полезными, когда несколько устройств являются широковещательными в том же частотном диапазоне. Последовательности Голда заданы с помощью заданной пары последовательностей u и v, периода N = 2ⁿ – 1, названный preferred pair, как задано в Предпочтительных Парах Последовательностей. Набор G (u, v) последовательностей Голда задан

$G (u, v) = {u, v, u \oplus v, u \oplus T v, u \oplus T^{2} v, ..., u \oplus T^{N - 1} v}$

где T представляет оператор, который переключает векторы циклически налево одним местом, и $\oplus$ представляет сложение по модулю 2. Обратите внимание на то, что G (u, v) содержит N + 2 последовательности периода N. Блок Gold Sequence Generator выводит одну последовательность Голда согласно сконфигурированным параметрам и входным параметрам.

Последовательности Голда имеют свойство, что взаимная корреляция между любыми двумя, или между переключенными версиями их, берет одно из трех значений: –t (n), –1, или t (n) – 2, где

$t (n) = {\begin{array}{l} 1 + 2^{(n + 1) / 2} & n даже \\ 1 + 2^{(n + 2) / 2} & n нечетный \end{array}$

Блок Gold Sequence Generator использует два блока PN Sequence Generator, чтобы сгенерировать предпочтительную пару последовательностей, и затем XORs эти последовательности, чтобы произвести выходную последовательность, как показано в следующей схеме.

Можно задать предпочтительную пару Preferred polynomial (1) и параметрами Preferred polynomial (2) в диалоговом окне для блока Gold Sequence Generator. Эти полиномы, оба из которых должны иметь степень n, описывают сдвиговые регистры, что Генератор Псевдошумовой последовательности блокирует использование, чтобы сгенерировать их выход. Для получения дополнительной информации о том, как эти последовательности сгенерированы, видят страницу с описанием для блока PN Sequence Generator. Можно задать предпочтительные полиномы с помощью этих форматов:

Полиномиальный вектор символов, который включает номер 1, например, 'z^4 + z + 1'.
Вектор, который перечисляет коэффициенты полинома в порядке убывания степеней. Первые и последние записи должны быть 1. Обратите внимание на то, что длина этого вектора является еще одним, чем степень полинома генератора.
Вектор, содержащий экспоненты z для ненулевых условий полинома в порядке убывания степеней. Последней записью должен быть 0.

Например, полиномиальный z ⁵ + z ² + 1 может быть представлен вектором символов 'z^5 + z^2 + 1', векторный [5 2 0], и векторный [1 0 0 1 0 1].

Следующая таблица предоставляет короткий список предпочтительных пар.

n	N	Preferred Polynomial (1)	Preferred Polynomial (2)
5	31	[5 2 0]	[5 4 3 2 0]
6	63	[6 1 0]	[6 5 2 1 0]
7	127	[7 3 0]	[7 3 2 1 0]
9	511	[9 4 0]	[9 6 4 3 0]
10	1023	[10 3 0]	[10 8 3 2 0]
11	2047	[11 2 0]	[11 8 5 2 0]

Initial states (1) и параметры Initial states (2) являются векторами, задающими начальные значения регистров, соответствующих Preferred polynomial (1) и Preferred polynomial (2), соответственно. Эти параметры должны удовлетворить этим критериям:

Всеми элементами Initial states (1) и векторов Initial states (2) должны быть двоичные числа.
Длина вектора Initial states (1) должна равняться степени Preferred polynomial (1), и длина вектора Initial states (2) должна равняться степени Preferred polynomial (2).
Примечание
По крайней мере один элемент векторов начальных состояний (Initial states (1) или Initial states (2)) должен быть ненулевым для блока, чтобы сгенерировать ненулевую последовательность. А именно, начальное состояние по крайней мере одного из регистров должно быть ненулевым.

Параметр Sequence index задает, какая последовательность Голда в наборе G (u, v) выводится. Область значений Sequence index [–2, –1, 0, 1, 2..., ^2n–2], где n является степенью полиномов генератора, заданных параметрами Preferred polynomial (2) и Preferred polynomial (1). Эта таблица показывает соответствие между Sequence index и выходной последовательностью.

Индекс последовательности	Выведите последовательность
–2	u
–1	v
0	$u \oplus v$
1	$u \oplus T v$
2	$u \oplus T^{2} v$
...	...
2 ⁿ –2	$u \oplus T^{2^{n} - 2} v$

T представляет оператор, который переключает векторы циклически налево одним местом, и $\oplus$ представляет сложение по модулю 2.

Можно переключить начальную точку последовательности Голда параметром Shift, который является целым числом, представляющим длину сдвига.

Можно использовать внешний сигнал сбросить значения внутреннего сдвигового регистра к начальному состоянию путем выбора Reset on nonzero input. Это создает входной порт для внешнего сигнала в блоке Gold Sequence Generator. Путем сброс блока, внутренний сдвиговый регистр зависит от того, являются ли его выходной сигнал и сигнал сброса скаляром или вектором. Для получения дополнительной информации смотрите Поведение Сброса.

Сбросьте поведение

Чтобы сбросить последовательность генератора, необходимо сначала выбрать Reset on nonzero input, чтобы добавить Rst входной параметр. Предположим что блок Gold Sequence Generator выходные параметры [1 0 0 1 1 0 1 1] когда нет никакого сброса. Следующая таблица показывает эффект на блоке Gold Sequence Generator выход для обозначенных значений свойств.

Сбросьте свойства сигнала

Блок Gold Sequence Generator

	Сбросьте свойства сигнала	Блок Gold Sequence Generator
Никакой сброс	Sample time = `1` Samples per frame = `1` Rst = `[0 0 0 0 0 0 0 0]`	Sample time = `1` Samples per frame = `1` Out = `[1 0 0 1 1 0 1 1]`
Скалярный сигнал сброса	Sample time = `1` Samples per frame = `1` Rst = `[0 0 0 1 0 0 0 0]`	Sample time = `1` Samples per frame = `1`
Векторный сигнал сброса	Sample time = `1` Samples per frame = `8` Rst = `[0 0 0 1 0 0 0 0]`	Sample time = `1` Samples per frame = `8`

Сбросьте сигнал

Выходной сигнал

Никакой сброс

Sample time = 1

Samples per frame = 1

Rst = [0 0 0 0 0 0 0 0]

Sample time = 1

Samples per frame = 1

Out = [1 0 0 1 1 0 1 1]

Скалярный сигнал сброса

Sample time = 1

Samples per frame = 1

Rst = [0 0 0 1 0 0 0 0]

Sample time = 1

Samples per frame = 1

Векторный сигнал сброса

Sample time = 1

Samples per frame = 8

Rst = [0 0 0 1 0 0 0 0]

Sample time = 1

Samples per frame = 8

Ни для какого случая сброса последовательность выводится без того, чтобы быть сброшенным. Для скалярных и векторных случаев сигнала сброса сброс сигнализирует о [0 0 0 1 0 0 0 0] вводится к Rst порт. Последовательность выход сбрасывается на уровне четвертого бита, потому что четвертый бит сигнала сброса является 1 и Sample time, равняется 1.

Для выходных параметров переменного размера блок только поддерживает скалярные входные параметры сигнала сброса.

Пример Поведения Сброса Генератора последовательности Голда демонстрирует поведение сброса в модели Simulink^®.

Предпочтительные пары последовательностей

Требования для пары последовательностей u, v периода N = ^2n–1, чтобы быть предпочтительной парой следующие:

n не является делимым 4
v = u [q], где
- q является нечетным
- q = ^2k+1 или q = ^22k–2k+1
- v получен путем выборки каждого q th символ u
$\gcd (n, k) = {\begin{matrix} 1 & n \equiv 1 \mod 2 \\ 2 & n \equiv 2 \mod 4 \end{matrix}$

Вопросы совместимости

развернуть все

Существующие модели автоматически обновляют этот блок к текущей версии

Поведение изменяется в R2020a

Начиная в R2020a, Simulink больше не позволяет вам использовать версию блока Gold Sequence Generator, доступную перед R2015b.

Существующие модели автоматически обновляются, чтобы загрузить версию блока Gold Sequence Generator, о которой объявляют в Исходных блоках выходные системы координат непрерывных выборок времени, но не используют атрибут системы координат в Информации о релизах R2015b. Для получения дополнительной информации о передаче блока см. Передающие Таблицы (Simulink).

Ссылки

[1] Proakis, Цифровая связь Джона Г. 3-й редактор Нью-Йорк: Макгроу Хилл, 1995.

[2] Золото, R. “Максимальные Рекурсивные Последовательности с 3-значными Рекурсивными Функциями взаимной корреляции (Corresp).”. Транзакции IEEE на Теории информации 14, № 1 (январь 1968): 154–56. https://doi.org/10.1109/TIT.1968.1054106.

[3] Золото, R. “Оптимальные Двоичные последовательности для Спектра Распространения, Мультиплексирующего (Corresp).”. Транзакции IEEE на Теории информации 13, № 4 (октябрь 1967): 619–21. https://doi.org/10.1109/TIT.1967.1054048.

[4] Sarwate, D.V., и М.Б. Персли, "Свойства взаимной корреляции Псевдослучайных и Связанных Последовательностей", Proc. IEEE, Издание 68, № 5, май 1980, стр 583-619.

[5] Диксон, Роберт К. Сприд Спектрум Системс: С Коммерческим применением. 3-й редактор Нью-Йорк: Вайли, 1994.

Документация

Gold Sequence Generator

Описание

Порты

Входной параметр

oSiz — Размер текущей производительности скаляр | двухэлементный вектор-строка

Зависимости

Ref — Ссылочный входной сигнал скаляр | вектор-столбец

Зависимости

Rst — Сбросьте сигнал скаляр | вектор-столбец

Зависимости

Вывод

Out — Выходной сигнал вектор столбца двоичных данных

Параметры

Initial states (1) — Начальные состояния для первого полинома последовательности[0 0 0 0 0 1] (значение по умолчанию) | бинарный вектор

Initial states (2) — Начальные состояния для второго полинома последовательности[0 0 0 0 0 1] (значение по умолчанию) | бинарный вектор

Sequence index — Индекс последовательности0 (значение по умолчанию) | целочисленный скаляр в области значений [–2, 2n–2]

Shift — Смещение последовательности Голда0 (значение по умолчанию) | целочисленный скаляр

Output variable-size signals — Сигналы размера выходной переменной от (значения по умолчанию) | на

Maximum output size source — Максимальный выходной источник размера Dialog parameter (значение по умолчанию) | Inherit from reference port

Зависимости

Maximum output size — Максимальный выходной размер[10 1] (значение по умолчанию) | двухэлементный вектор-строка

Зависимости

Sample time — Выведите шаг расчета1 (значение по умолчанию)

Зависимости

Samples per frame — Выборки на систему координат1 (значение по умолчанию) | положительное целое число

Зависимости

Reset on nonzero input — Сбросьте выходной сигнал off (значение по умолчанию) | on

Output data type — Тип выходных данных double (значение по умолчанию) | boolean | Smallest unsigned integer

Примеры модели

Сгенерируйте золотую кодовую последовательность

Поведение сброса генератора последовательности Голда

WCDMA сквозной физический уровень

Сгенерируйте GPS крупные коды приобретения

Характеристики блока

Больше о

Демонстрационная синхронизация

Последовательности Голда

Сбросьте поведение

Предпочтительные пары последовательностей

Вопросы совместимости

Существующие модели автоматически обновляют этот блок к текущей версии

Ссылки

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Блоки

Объекты

Документация Communications Toolbox

Поддержка

`oSiz` — Размер текущей производительности
скаляр | двухэлементный вектор-строка

`Ref` — Ссылочный входной сигнал
скаляр | вектор-столбец

`Rst` — Сбросьте сигнал
скаляр | вектор-столбец

`Out` — Выходной сигнал
вектор столбца двоичных данных

`Initial states (1)` — Начальные состояния для первого полинома последовательности
[0 0 0 0 0 1] (значение по умолчанию) | бинарный вектор

`Initial states (2)` — Начальные состояния для второго полинома последовательности
[0 0 0 0 0 1] (значение по умолчанию) | бинарный вектор

`Sequence index` — Индекс последовательности
0 (значение по умолчанию) | целочисленный скаляр в области значений [–2, ^2n–2]

`Shift` — Смещение последовательности Голда
0 (значение по умолчанию) | целочисленный скаляр

`Output variable-size signals` — Сигналы размера выходной переменной
от (значения по умолчанию) | на

`Maximum output size source` — Максимальный выходной источник размера
`Dialog parameter` (значение по умолчанию) | `Inherit from reference port`

`Maximum output size` — Максимальный выходной размер
[10 1] (значение по умолчанию) | двухэлементный вектор-строка

`Sample time` — Выведите шаг расчета
1 (значение по умолчанию)

`Samples per frame` — Выборки на систему координат
1 (значение по умолчанию) | положительное целое число

`Reset on nonzero input` — Сбросьте выходной сигнал
`off` (значение по умолчанию) | `on`

`Output data type` — Тип выходных данных
`double` (значение по умолчанию) | `boolean` | `Smallest unsigned integer`

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