Восстановление фазы синхронизации символов с помощью метода нелинейности четвертого порядка
Поддиапазон восстановления фазы синхронизации
Блок восстановления синхронизации сигнала MSK-типа восстанавливает фазу синхронизации символа входного сигнала, используя способ нелинейности четвертого порядка. Этот блок реализует общий способ обратной связи без помощи данных, который не зависит от восстановления фазы несущей, но требует предварительной компенсации для сдвига несущей частоты. Этот блок подходит для систем, которые используют модуляцию минимальной манипуляции сдвигом (MSK) или модуляцию минимальной манипуляции сдвигом (GMSK) по Гауссу.
По умолчанию блок имеет один входной порт. Входной сигнал может быть (но не обязательно) выходным сигналом фильтра приема, который согласован с формой передающего импульса, или выходным сигналом фильтра нижних частот, который ограничивает величину шума, поступающего в этот блок.
Этот блок принимает входной сигнал скалярного значения или вектора столбца. На входе используется N выборок для представления каждого символа, где N > 1 является параметром Samples per symbol.
Для входного сигнала вектора столбца блок работает в режиме односкоростной обработки. В этом режиме выходной сигнал наследует частоту дискретизации из входного сигнала. Длина входа должна быть кратна N.
Для скалярного входного сигнала блок работает в режиме многоскоростной обработки. В этом режиме входной и выходной сигналы имеют разные частоты дискретизации. Выходная частота дискретизации равна N, умноженной на входную частоту дискретизации.
Этот блок принимает входные сигналы типа Double или Single
Если для параметра Reset установлено значение On nonzero input via port, то блок имеет второй входной порт, помеченный Rst. Rst ввод определяет момент перезапуска процесса оценки времени и должен быть скалярным.
Если входной сигнал является скалярным значением, время выборки Rst ввод равен периоду символа
Если входной сигнал является вектором столбца, время выборки Rst входное значение равно времени выборки входного порта
Этот блок принимает сигналы сброса типа Double или Boolean
Блок имеет два выходных порта с меткой Sym и Ph:
Sym выходной сигнал является результатом применения оценочной фазовой коррекции к входному сигналу. Этот выходной сигнал представляет собой значение сигнала для каждого символа, которое может использоваться в целях принятия решения. Значения в Sym вывод осуществляется с символьной скоростью:
Для входного сигнала вектора столбца длиной N * R Sym выходной сигнал представляет собой вектор столбца длиной R, имеющий ту же частоту дискретизации, что и входной сигнал.
Для скалярного входного сигнала частота дискретизации Sym выходной сигнал равен N, умноженному на входную частоту дискретизации.
Ph выходной сигнал дает оценку фазы для каждого символа на входе.
Ph выход содержит неотрицательные вещественные числа, меньшие N. Неинтегренные значения для фазовой оценки соответствуют интерполированным значениям, лежащим между двумя значениями входного сигнала. Время выборки Ph выходной сигнал совпадает с выходным сигналом Sym выход.
Примечание
Если Ph выходной сигнал очень близок к нулю или отсчетам на символ, или если фактический сдвиг фазы синхронизации во входном сигнале очень близок к нулю, то точность блока может быть скомпрометирована небольшими суммами шума или дрожания. Блок хорошо работает, когда сдвиг фазы синхронизации является значительным, а не очень близким к нулю.
Выходной сигнал наследует тип данных из входного сигнала.
Когда входной сигнал является вектором, этот блок несет задержку в два символа. Когда входной сигнал является скалярным, этот блок несет задержку в три символа.
Тип модуляции в системе. Варианты: MSK и GMSK.
Количество выборок, N, которые представляют каждый символ во входном сигнале. Значение должно быть больше 1.
Положительное действительное число, представляющее размер шага, который блок использует для обновления последовательных оценок фазы. Обычно это число меньше 1/N, что соответствует медленно изменяющейся фазе.
Этот параметр настраивается в обычном режиме, в режиме ускорителя и в режиме ускорителя. Если для создания исполняемого файла RSIM используется цель Rapid Simulink ® Coder™ (RSIM), можно настроить параметр без повторной компиляции модели. Дополнительные сведения см. в разделе Настраиваемые параметры (Simulink).
Определяет, перезапускает ли блок процесс оценки фазы и при каких обстоятельствах. Варианты: None, Every frame, и On nonzero input via port. Последняя опция приводит к тому, что блок имеет второй входной порт с меткой Rst.
Алгоритм этого блока извлекает информацию синхронизации путем пропускания дискретизированного сигнала основной полосы частот через нелинейность четвертого порядка, за которой следует цифровой дифференциатор, выходной сигнал которого сглаживается для получения сигнала ошибки. Затем алгоритм использует сигнал ошибки для корректировки выборки.
Более конкретно, этот блок использует детектор ошибки синхронизации, результатом которой для k-го символа является e (k), указанный в [2] на
{r2 (kT + Ts + dk − 1) r * 2 ((k − 1) T + Ts + dk − 1)}
где
r - входной сигнал блока;
T - период символа;
Ts - период выборки.
* означает комплексный конъюгат
dk - оценка фазы для k-го символа
D равно 1 для MSK и 2 для гауссовой модуляции MSK
[1] D'Andrea, A. N., U. Mengali и R. Reggiannini, «Цифровой подход к восстановлению часов при обобщенной минимальной манипуляции переключениями», IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. 39, No. 3, August 1990, pp. 227-234.
[2] Менгали, Умберто и Альдо Н. Д'Андреа, Методы синхронизации для цифровых приемников, Нью-Йорк, Plenum Press, 1997.