Модулятор CPM, основная полоса частот

Модуляция с использованием непрерывной фазовой модуляции

Библиотека:
Панель инструментов связи/модуляция/цифровая модуляция основной полосы частот/CPM

Описание

Блок основной полосы частот модулятора CPM модулирует входной сигнал, используя непрерывную фазовую модуляцию (CPM). Выходной сигнал модулятора является представлением модулированного сигнала в основной полосе частот:

$\begin{array}{l} s (t) = exp [j {2δ}_{\sumi =}^{}_{}_{} 0nαihiq (t - \\ iT)], nT < t \end{array}$ < (n + 1) T

где:

{αi} представляет последовательность M-арных символов данных, выбранных из алфавита ± 1, ± 3, ± (M-1).
M должен иметь вид ^2K для некоторого положительного целого числа K, где M - порядок модуляции и задает размер алфавита символа.
{hi} представляет последовательность индексов модуляции и hi циклически перемещается через набор индексов {h0, h1, h2,..., hH-1_}. Когда H = 1, существует только один индекс модуляции _h0, который обозначается как h.

Дополнительные сведения об этой модуляции и примененной фильтрации см. в разделе Модуляция CPM и фильтрация формы импульса.

Порты

Вход

развернуть все

`In` - Входной сигнал
скалярный | вектор столбца

Входной сигнал, заданный как скаляр или вектор столбца.

Если для параметра Input type установлено значение Integerблок принимает нечетные целые числа между - (M-1) и M-1. M представляет параметр M-ary числа.

Если для параметра Input type установлено значение Bitблок принимает двоично-значные входные данные, представляющие целые числа. Блок собирает двоично-значные сигналы в группы из K = _log2 (M) битов. K - количество битов на символ, а M - порядок модуляции. Длина входного вектора должна быть кратна целому числу К. Блок отображает каждую группу из K битов на символ, как определено параметром упорядочения набора символов. Для каждой группы из K битов блок выводит один модулированный символ, избыточно дискретизированный значением параметра выборок на символ.

Поддерживаемые типы данных

Плавающая точка с двойной точностью
Логическое значение (если для параметра Input type установлено значение Bit)
8-, 16- и 32-битные целые числа со знаком (если для параметра Input type установлено значение Integer)

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

Продукция

развернуть все

`Out` - Выходной сигнал
скалярный | вектор столбца

Выходной сигнал, возвращаемый в виде скалярного или столбцового вектора.

Если для параметра Input type установлено значение Integerблок выводит один модулированный символ для каждого входного символа.
Если для параметра Input type установлено значение Bitблок выводит один модулированный символ для каждой группы из K битов.

В обоих случаях модулированные символы избыточно дискретизируются значением параметра Samples per symbol.

Типы данных: double | single

Дополнительные сведения о скоростях обработки см. в разделах Односкоростная обработка и Многоскоростная обработка.

Параметры

развернуть все

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

Порядок модуляции, указывающий размер алфавита, определяемый как положительное целое число, которое является ненулевой степенью, равной двум. M должен иметь вид ^2K для некоторого положительного целого числа K, где K - количество битов на символ.

`Input type` - Целочисленный или группа битов входной индикатор
`Integer` (по умолчанию) | `Bit`

Указывает, состоит ли вход из целых чисел или групп битов, указанных как Integer или Bit.

`Symbol set ordering` - Битовое отображение
`Binary` (по умолчанию) | `Gray`

Битовое отображение, указанное как Binary или Gray. Дополнительные сведения см. в разделе Наборы символов.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Input type значение Bit.

`Modulation index` - Индекс модуляции {hi}
`0.5` (по умолчанию) | неотрицательный скаляр | вектор столбца

Индекс модуляции {hi}, заданный как неотрицательный скаляр или вектор столбца.

{h} представляет последовательность индексов модуляции. Для получения дополнительной информации см. Модуляция CPM.

`Frequency pulse shape` - Тип формирования импульсов
`Rectangular` (по умолчанию) | `Raised Cosine` | `Spectral Raised Cosine` | `Gaussian` | `Tamed FM`

Тип формирования импульсов, используемый для сглаживания фазовых переходов модулированного сигнала, указанный как Rectangular, Raised Cosine, Spectral Raised Cosine, Gaussian, или Tamed FM. Дополнительные сведения о параметрах фильтрации см. в разделе Фильтрация формы импульса.

`Main lobe pulse duration (symbol intervals)` - Количество символьных интервалов наибольшего лепестка спектрального приподнятого косинусного импульса
`1` (по умолчанию) | положительный скаляр

Число символьных интервалов наибольшего лепестка спектрального приподнятого косинусного импульса, определяемого как положительный скаляр.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Frequency pulse shape значение Spectral Raised Cosine.

`Rolloff` - Коэффициент отката формы спектрального приподнятого косинусного импульса
`0.2` (по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Коэффициент отката спектрального приподнятого косинусного импульса, заданный как скаляр от 0 до 1.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Frequency pulse shape значение Spectral Raised Cosine.

`BT product` - Продукт полосы пропускания и времени
`0.3` (по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Произведение полосы пропускания и времени, определяемое как неотрицательный скаляр. Используйте продукт BT для уменьшения полосы пропускания за счет увеличения межсимвольных помех.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Frequency pulse shape значение Gaussian.

`Pulse length (symbol intervals)` - Длительность частотного импульса
`1` (по умолчанию) | положительный скаляр

Длительность частотного импульса, заданная как положительный скаляр. Дополнительные сведения о длительности частотного импульса см. в документе LT in Pulse Shape Filtering.

`Symbol prehistory` - Символы данных, используемые до начала моделирования
`1` (по умолчанию) | скаляр | вектор

Символы данных, используемые до начала моделирования, задаются как скаляр или вектор в обратном хронологическом порядке. Если предыстория символов является вектором, то ее длина должна быть на единицу меньше значения параметра Длина импульса (интервалы символов).

`Phase offset (rad)` - Начальное фазовое смещение
`0` (по умолчанию) | скаляр

Начальное фазовое смещение выходного сигнала в радианах, определяемое как скаляр.

`Samples per symbol` - Частота дискретизации символов
`8` (по умолчанию) | положительный скаляр

Частота дискретизации символов, заданная как положительный скаляр. Этот параметр представляет количество выборок, выводимых для каждого целого или двоичного слова. Для всех небинарных схем, определяемых формами импульсов, это значение должно быть больше 1.

Дополнительные сведения см. в разделе Восходящие сигналы и изменения скорости.

`Rate options` - Частота обработки блоков
`Enforce single-rate processing` (по умолчанию) | `Allow multirate processing`

Частота обработки блоков, указанная как один из следующих параметров:

Enforce single-rate processing - Входные и выходные сигналы имеют одинаковое время выборки. Блок реализует изменение скорости путем изменения размера на выходе по сравнению с входом. Выходная ширина равна произведению количества символов и значения параметра Samples per symbol.
Allow multirate processing - Входные и выходные сигналы имеют различное время выборки. Время выходной выборки равно периоду символа, деленному на значение параметра Samples per symbol.

`Output data type` - Тип выходных данных
`double` (по умолчанию) | `single`

Тип выходных данных, указанный как double или single.

Характеристики блока

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

Подробнее

развернуть все

Модуляция CPM

Выходной сигнал модулятора является представлением модулированного сигнала в основной полосе частот:

$\begin{array}{l} s (t) = exp [j {2δ}_{\sumi =}^{}_{}_{} 0nαihiq (t - \\ iT)], nT < t \end{array}$ < (n + 1) T

где:

{αi} представляет последовательность M-арных символов данных, выбранных из алфавита ± 1, ± 3, ± (M-1).
M должен иметь вид ^2K для некоторого положительного целого числа K, где M - порядок модуляции и задает размер алфавита символа.
{hi} представляет последовательность индексов модуляции и hi циклически перемещается через набор индексов {h0, h1, h2,..., hH-1_}. Когда H = 1, существует только один индекс модуляции _h0, который обозначается как h.

hi определяет индекс модуляции. Когда hi изменяется от интервала к интервалу, блок работает в несколько часов. Чтобы обеспечить конечное число фазовых состояний, hi должно быть рациональным числом.

Фильтрация формы импульса

Непрерывная фазовая модуляция использует формирование импульсов для сглаживания фазовых переходов модулированного сигнала. Функция q (t) является фазовым откликом, полученным из частотного импульса, g (t), через это соотношение $: q (t_{)}^{} =∫− ∞tg$ (t) dt.

Заданная форма частотного импульса соответствует этим выражениям формы импульса для g (t).

Форма импульса	Выражение
`Rectangular`	$g (t) \begin{matrix} \frac{}{} \end{matrix}$ ={12LT,0≤t≤LT0otherwise
`Raised Cosine`	$g (t) \begin{matrix} \frac{=}{{} 12LT [1 \frac{−}{\cos} ( & 2ātLT)] \\ , \end{matrix}$ 0≤t≤LT0otherwise
`Spectral Raised Cosine`	$g (t) \frac{}{=_{}} \frac{\frac{1LmаинЦин}{(_{}}}{\frac{2πtLmainT}{)_{}}} \frac{\frac{2πtLmainTcos}{_{(}}}{{\frac{β2πtLmainT}{)_{1 -}} (}^{}} 4βLmainTt$ ) 2, 0≤β≤1
`Gaussian`	$\begin{matrix} g (t) \frac{}{=} 12T {Q_{} \frac{[\frac{}{}}{\sqrt{2πBbt}} - {T2ln2}_{]} \frac{- \frac{}{Q}}{\sqrt{[}} 2πBbt + \\ T2ln2]},_{}^{} \frac{}{\sqrt{}}^{где Q^{(} t)} \end{matrix}$ =∫t∞12πe−τ2/2dτ
`Tamed FM` (прирученная частотная модуляция)	$\begin{array}{l} g (t) \frac{}{=}_{18} [g0 (t_{−} T) +_{} 2 g0 (t) + g0 \\ _{(} t + \frac{T}{)}] \frac{, \frac{}{}}{\frac{в котором 0}{(}} t \frac{)^{}}{} \frac{\approx1T[sin \frac{(}{} securitytT \frac{)}{} © tT − \frac{}{} {\frac{security2242sin}{} (}^{} securitytT) \frac{-}{}}{{\frac{}{} 2πtTcos}^{}} ( \end{array}$ securitytT) − (securitytT) 2sin (© tT) (¼ tT) 3]

Lmain - длительность импульса основного лепестка в символьных интервалах.
β - коэффициент отката спектрального приподнятого косинуса.
Bbis - произведение полосы пропускания и гауссова импульса.
Длительность импульса LT представляет собой длительность импульса в символьных интервалах. Как определено выражениями, Spectral Raised Cosine, Gaussian, и Tamed FM формы импульсов имеют бесконечную длину. Для всех практических целей LT задает усеченную конечную длину.

Для получения дополнительной информации о фильтрации формы импульсов см. [1].

Наборы символов

В режиме двоичного ввода обработка блоков выполняется следующим образом:

Отображает каждое двоичное слово в k, целое число от 0 до M-1. Параметры отображения двоичных слов: Binary или Gray, в соответствии с параметром упорядочения набора символов.
Отображение k в промежуточное значение 2k- (M-1 )
Обработка блоков выполняется в режиме целочисленного ввода.

Односкоростная обработка

В режиме односкоростной обработки входной и выходной сигналы имеют одинаковое время выборки порта. В этом режиме вход в блок может представлять собой множество символов. Блок неявно реализует изменение скорости путем изменения размера на выходе по сравнению со входом.

Если для параметра Тип ввода (Input type) задано значение Integer, вход может быть скалярным или вектором столбца с длиной, равной числу входных символов.
Если для параметра Тип ввода (Input type) задано значение Bit, ширина входа должна быть кратна целому числу битов на символ.

Ширина выходного сигнала равна NSym × NSPS, где NSym - количество символов в кадре, а NSPS - количество выборок на символ.

Многоскоростная обработка

В режиме многоскоростной обработки входные и выходные сигналы имеют разное время выборки порта. В этом режиме вход в блок должен быть одним символом.

Если для параметра Тип ввода (Input type) задано значение Integer, вход должен быть скаляром.
Если для параметра Тип ввода (Input type) задано значение Bit, ширина входа должна равняться количеству битов на символ.

Время выходной выборки равно TSym/NSPS_, где TSym _- период символа, а NSPS _- количество выборок на символ.

Парный блок

Модулирующая полоса демодулятора CPM - демодулирует непрерывные фазомодулированные данные.

Ссылки

[1] Андерсон, Джон Б., Тор Аулин и Карл-Эрик Сундберг. Цифровая фазовая модуляция. Нью-Йорк: Пленум Пресс, 1986.

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

См. также

Блоки

Модулятор CPFSK - основная полоса частот | Модулирующая полоса демодулятора CPM | Модулятор модулирующей полосы GMSK | Модулятор MSK, основная полоса частот

Темы

Представлен до R2006a

Документация

Модулятор CPM, основная полоса частот

Описание

Порты

Вход

In - Входной сигнал скалярный | вектор столбца

Поддерживаемые типы данных

Продукция

Out - Выходной сигнал скалярный | вектор столбца

Параметры

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

Input type - Целочисленный или группа битов входной индикатор Integer (по умолчанию) | Bit

Symbol set ordering - Битовое отображение Binary (по умолчанию) | Gray

Зависимости

Modulation index - Индекс модуляции {hi} 0.5 (по умолчанию) | неотрицательный скаляр | вектор столбца

Frequency pulse shape - Тип формирования импульсов Rectangular (по умолчанию) | Raised Cosine | Spectral Raised Cosine | Gaussian | Tamed FM

Зависимости

Rolloff - Коэффициент отката формы спектрального приподнятого косинусного импульса 0.2 (по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Зависимости

BT product - Продукт полосы пропускания и времени 0.3 (по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Зависимости

Pulse length (symbol intervals) - Длительность частотного импульса 1 (по умолчанию) | положительный скаляр

Symbol prehistory - Символы данных, используемые до начала моделирования 1 (по умолчанию) | скаляр | вектор

Phase offset (rad) - Начальное фазовое смещение 0 (по умолчанию) | скаляр

Samples per symbol - Частота дискретизации символов 8 (по умолчанию) | положительный скаляр

Rate options - Частота обработки блоков Enforce single-rate processing (по умолчанию) | Allow multirate processing

Output data type - Тип выходных данных double (по умолчанию) | single

Характеристики блока

Подробнее

Модуляция CPM

Фильтрация формы импульса

Наборы символов

Односкоростная обработка

Многоскоростная обработка

Парный блок

Ссылки

Расширенные возможности

Создание кода C/C + + Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

См. также

Блоки

Темы

Документация по инструментам связи

Поддержка

`In` - Входной сигнал
скалярный | вектор столбца

`Out` - Выходной сигнал
скалярный | вектор столбца

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

`Input type` - Целочисленный или группа битов входной индикатор
`Integer` (по умолчанию) | `Bit`

`Symbol set ordering` - Битовое отображение
`Binary` (по умолчанию) | `Gray`

`Modulation index` - Индекс модуляции {hi}
`0.5` (по умолчанию) | неотрицательный скаляр | вектор столбца

`Frequency pulse shape` - Тип формирования импульсов
`Rectangular` (по умолчанию) | `Raised Cosine` | `Spectral Raised Cosine` | `Gaussian` | `Tamed FM`

`Rolloff` - Коэффициент отката формы спектрального приподнятого косинусного импульса
`0.2` (по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`BT product` - Продукт полосы пропускания и времени
`0.3` (по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`Pulse length (symbol intervals)` - Длительность частотного импульса
`1` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Symbol prehistory` - Символы данных, используемые до начала моделирования
`1` (по умолчанию) | скаляр | вектор

`Phase offset (rad)` - Начальное фазовое смещение
`0` (по умолчанию) | скаляр

`Samples per symbol` - Частота дискретизации символов
`8` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Rate options` - Частота обработки блоков
`Enforce single-rate processing` (по умолчанию) | `Allow multirate processing`

`Output data type` - Тип выходных данных
`double` (по умолчанию) | `single`

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™