Уравнять с помощью алгоритма Витерби
Блок эквалайзера
Блок выравнивания MLSE использует алгоритм Витерби для выравнивания линейно модулированного сигнала через дисперсный канал. Блок обрабатывает входные кадры и выводит оценку последовательности максимального правдоподобия (MLSE) сигнала, используя оценку канала, смоделированного как фильтр конечного входного отклика (FIR).
Этот блок поддерживает single и double типы данных.
Оценка канала принимает форму вектора столбца, содержащего коэффициенты КИХ-фильтра в порядке убывания мощностей. Длина этого вектора является канальной памятью, которая должна быть кратной параметру Samples блока на входной символ.
Чтобы задать вектор оценки канала, используйте один из следующих методов:
Задайте для параметра Specify channel via значение Dialog и введите вектор в поле Коэффициенты канала.
Задайте для параметра Specify channel via значение Input port и блок отображает дополнительный входной порт с меткой Ch, который принимает входной сигнал вектора столбца.
Параметр Signal constellation определяет совокупность для модулированного сигнала, определяемую модулятором в модели. Сигнальное созвездие - это вектор комплексных чисел, где k-е комплексное число в векторе является точкой созвездия, в которую модулятор отображает целое число k-1.
Примечание
Последовательность точек созвездия должна быть согласованной между модулятором в модели и параметром созвездия сигнала в этом блоке.
Например, чтобы задать совокупность, заданную отображением
установить точки созвездия в значение [1+i, -1+i, -1-i, 1-i]. Обратите внимание, что последовательность чисел в векторе показывает, как модулятор отображает целые числа на множество точек созвездия. Ниже показано маркированное созвездие.
Если данные сопровождаются преамбулой (префиксом) или постамблом (суффиксом), настройте блок соответствующим образом:
Если выбран параметр «Ввод содержит преамбулу», то параметр «Ожидаемая преамбула» определяет преамбулу, которая должна предшествовать данным во входном сигнале.
Если установлен флажок Input contains postamble, то параметр Expected postamble определяет postamble, который должен следовать за данными во входном сигнале.
Параметр Ожидаемая преамбула или Ожидаемая постамбль должен быть вектором целых чисел от 0 до M-1, где M - количество точек созвездия. Целочисленное значение k-1 в векторе соответствует k-ой записи в векторе точек Созвездия и, следовательно, входу модулятора k-1.
Преамбула или постамбль уже должны быть включены в начало или конец, соответственно, входного сигнала этого блока. При необходимости векторы можно объединить в программном обеспечении Simulink ® с помощью блока Matrix Concatenation.
Чтобы узнать, как блок использует преамбулу и postamble, см. раздел «Сброс режима работы каждого кадра» ниже.
Один из способов, с помощью которого алгоритм Витерби может переходить между последовательными кадрами, называется Reset every frame режим. Этот режим можно выбрать с помощью параметра Режим работы.
В Reset every frame в режиме блок декодирует каждый кадр данных независимо, сбрасывая метрику состояния в конце каждого кадра. Декодирование отслеживания всегда начинается в состоянии с метрикой минимального состояния.
Инициализация метрик состояния зависит от указания преамбулы и/или постамбы:
Если преамбула не указана, декодер инициализирует метрики всех состояний на 0 в начале каждого кадра данных.
При указании преамбулы блок использует ее для инициализации метрик состояния в начале каждого кадра данных. Более конкретно, блок декодирует преамбулу и назначает метрику 0 декодированному состоянию. Если преамбула не декодируется до уникального состояния, то есть если длина преамбулы меньше, чем канальная память, декодер присваивает метрику 0 всем состояниям, которые могут быть представлены преамбулой. Каждый раз, когда вы указываете преамбулу, путь отслеживания заканчивается в одном из состояний, представленных преамбулой.
Если не указать почтовую таблицу, путь отслеживания начинается в состоянии с наименьшей метрикой.
Если указать почтовую рассылку, путь отслеживания начинается с состояния, представленного почтовой рассылкой. Если postamble не декодируется до уникального состояния, декодер идентифицирует наименьшее из всех возможных декодированных состояний, которые представлены postamble, и начинает декодирование отслеживания в этом состоянии.
Примечание
В Reset every frame в режиме, вход в блок корректора MLSE должен содержать по меньшей мере Т символов, не включая необязательную преамбулу, где T - параметр глубины Traceback.
Альтернативный способ, которым алгоритм Витерби может переходить между последовательными кадрами, называется Continuous with reset option режим. Этот режим можно выбрать с помощью параметра Режим работы.
В Continuous with reset option В режиме блок инициализирует метрики всех состояний на 0 в начале моделирования. В конце каждого кадра блок сохраняет метрику внутреннего состояния для использования при вычислении путей отслеживания в следующем кадре.
При выборе опции Enable the reset input port в блоке отображается другой входной порт с меткой Rst. В этом случае блок сбрасывает метрики состояния всякий раз, когда скалярное значение в Rst порт ненулевой.
Блок выравнивания MLSE вводит задержку на выходе, равную глубине отслеживания в Continuous with reset option режим и отсутствие задержки в Reset every frame режим.
Способ определения оценки канала. При выборе Input portблок отображает второй входной порт, который принимает оценку канала. При выборе Dialog, можно указать оценку канала как вектор коэффициентов для КИХ-фильтра в поле Коэффициенты канала.
Вектор, содержащий коэффициенты КИХ-фильтра, который блок использует для оценки канала. Это поле отображается только в том случае, если для параметра Specify channel via установлено значение Dialog.
Вектор комплексных чисел, определяющий совокупность для модуляции.
Количество решетчатых ветвей (эквивалентно количеству символов), используемых блоком в алгоритме Витерби для построения каждого пути отслеживания.
Режим работы декодера Витерби. Варианты: Continuous with reset option и Reset every frame.
Если флажок установлен, можно задать преамбулу в поле Ожидаемая преамбула. Эта опция появляется только в том случае, если для параметра Режим работы (Operation mode) задано значение Reset every frame.
Вектор целых чисел между 0 и M-1, представляющий преамбулу, где M - размер созвездия. Это поле отображается и активно только в том случае, если для параметра Operation mode установлено значение Reset every frame а затем выберите Ввод содержит преамбулу.
Если флажок установлен, можно установить почтовую рассылку в поле Ожидаемая почтовая рассылка. Эта опция появляется только в том случае, если для параметра Режим работы (Operation mode) задано значение Reset every frame.
Вектор целых чисел между 0 и M-1, представляющий постамбль, где M - размер созвездия. Это поле отображается и активно только в том случае, если для параметра Operation mode установлено значение Reset every frame а затем выберите Input contains postamble.
Количество входных выборок для каждой точки совокупности.
При установке этого флажка блок имеет второй входной порт с меткой Rst. Предоставление ненулевого входного значения для этого порта приводит к тому, что блок перед обработкой входных данных переводит свою внутреннюю память в исходное состояние. Эта опция появляется только в том случае, если для параметра Режим работы (Operation mode) задано значение Continuous with reset option.
[1] Проакис, Джон Г., Digital Communications, четвертое издание, Нью-Йорк, McGraw-Hill, 2001.
[2] Стил, Рэймонд, Ред., Мобильная радиосвязь, Чичестер, Англия, Уайли, 1996.