Доступные примерные версии

Существует две различные версии этого примера.

Версия с плавающей запятой: commdvbc.slx

Версия с фиксированной точкой: commdvbc_fixpt.slx

Структура примера

Определения переменных параметров рабочей области MATLAB ®

При первой загрузке модели-примера создается переменная рабочей области MATLAB prmDVBC, которая представляет собой структуру с элементами, используемыми в качестве параметров в блоках в файле модели. Обратите внимание, что эта переменная рабочей области очищается при закрытии модели.

prmDVBC = 

  struct with fields:

             bitsPerByte: 8
             bitsPerMTpl: 6
     MPEG2DatRateBitPerS: 9600000
     rawMPEG2DataPcktLen: 184
     MPEG2TrnsprtPcktLen: 188
    MPEG2TrnsprtFramePer: 1.5667e-04
     MPEG2PcktsPerSprFrm: 8
     MPEG2TrnsSuperFrame: 1504
      PRBSSeqPeriodBytes: 1503
       PRBSSeqPeriodBits: 12024
        RSCodewordLength: 204
       CableChanFrameLen: 272
      CableChanFrmPeriod: 1.5667e-04
      RCosineSampsPerSym: 8
       CableSymbolPeriod: 7.1998e-08
       RCosineFilterSpan: 16
     TxRxSymbolSampDelay: 288
     DeintrlvrAlignDelay: 192
        QAMSymbolMapping: [1x64 double]
     ConvIntlNumBranches: 12
       ConvIntlCellDepth: 17

Физический интерфейс основной полосы частот (моделируемый MPEG-2 источник данных)

Эта часть модели соответствует разделам 4.1, 5 и 6 в [1]. Транспортный пакет MPEG-2 определен в стандарте ISO ®/IEC 13818-1 [2] и состоит из 188-байтовых пакетов.

Блоки Communications Toolbox, DSP System Toolbox™ и библиотеки Simulink ® используются для моделирования потока пакетных данных MPEG-2 Transport в целях моделирования системы и измерения производительности BER.

Обработка основной полосы частот передатчика

Эта подсистема соответствует разделам 4.2 и 7.1 в [1]. В MPEG-2 Sync1 байт инвертируется, и поток данных (отличный от байтов синхронизации) рандомизируется для целей формирования спектра. Восстановленное PN Sequence Generator блок библиотеки используется как часть скремблера для этого процесса рандомизации данных.

Этот блок библиотеки соответствует разделам 4.3 и 7.2 в [1]. Как описано в стандарте, этот процесс добавляет байты четности 16 к MPEG-2 транспортному пакету, чтобы дать (204 188) кодовое слово. Это позволяет исправлять до восьми (8) ошибочных байтов на транспортный пакет соответствующим приемником. Reed-Solomon Decoder блок.

Этот блок библиотеки соответствует разделам 4.4 и 7.3 в [1]. Процесс перемежения основан на подходе Форни [3] и совместим с подходом Рамзи типа III [4], с I = 12.

A MATLAB® Function используется для выполнения этой обработки. 8-разрядные байты данных преобразуются в 64-кратные (6-разрядные) значения. Этот блок соответствует разделам 4.5 и 8 в [1].

Пример реализации блока дифференциального кодирования, как описано в разделах 4.6 и 8 в [1], показан с использованием MATLAB Function блок. Для целей этой примерной модели выход блока дифференциального кодирования соединен с терминатором (т.е. блок обходится).

Rectangular QAM Modulator Baseband блок-диаграммы библиотеки основная полоса частот, 64-ary (M-кортеж), оценивает комплексу (я и Q) 64-QAM символ созвездия, оценивают за передачу, как описано в разделах 4.7 и 9 в [1].

Фильтр интерполяции косинусов квадратного корня

Этот библиотечный блок выполняет формирование основной полосы комплексных (I и Q) значений символов созвездия для передачи, как описано в разделах 4.7, 9 и Приложении А в [1].

Канал AWGN

Система FEC в соответствии со стандартом предназначена для повышения частоты битовых ошибок (BER) с 10 ^ -4 до диапазона, от 10 ^ -10 до 10 ^ -11 (операция «Quasi Error Free »). AWGN Channel блок библиотеки Signal to Noise Ratio (Eb/No) имеет значение 16,5 дБ, соответствующее рабочей BER, равной приблизительно 10 ^ -4.

Фильтр децимации Cosine Rx с квадратным корнем

Этот библиотечный блок выполняет согласованную прореживающую фильтрацию принятых комплексных (I и Q) значений символов созвездия, как описано в разделах 4.7, 9 и Приложении А в [1].

Обработка основной полосы частот получателя

Rectangular QAM Demodulator Baseband блок библиотеки сравнивает принятые комплексные (I и Q) 64-QAM значения символов созвездия с 64-ary M-кортежами, как описано в разделах 4.7 и 9 в [1].

Для целей этой примерной модели часть дифференциального декодирования опущена. Кроме того, более реалистичная реализация системы приемника, вероятно, будет иметь обработку выравнивания и синхронизации до этой части модели приемника.

A MATLAB Function блок используется для выполнения этой обработки, которая является обратной обработке Byte-M-Tuple, используемой в передатчике. 64-кратные (6-разрядные) значения M-кортежа переупаковываются в 8-разрядные байты данных.

Convolutional Deinterleaver блок библиотеки соответствует Convolutional Interleaver блок библиотеки, появляющийся в реализации подсистемы передатчика. Процесс обращенного перемежения основан на подходе Форни [3] и совместим с подходом Рамзи типа III [4], с I = 12.

Для простоты примерной модели используется простая дополнительная задержка для синхронизации первого байта синхронизации в ветви «0» сверточного обращенного перемежителя. Более реалистичная реализация системы приемника, вероятно, будет иметь дополнительную обработку синхронизации восходящего потока до этой части модели.

Этот библиотечный блок выполняет R-S декодирование, соответствующее кодированным пакетам данных.

Эта подсистема выполняет данные descrambling, чтобы получить полученные Транспортные байты данных о Пакете MPEG-2.

Результаты и отображение

Чтобы проверить производительность примера, используйте включенные блоки визуализации, как показано ниже.

Общие результаты и отображение системы:

Результаты и дисплеи передатчика/приемника:

Различия между версиями с фиксированной и плавающей точками

Существует две различные версии этого примера - версия с плавающей запятой и версия с фиксированной запятой. Примеры аналогичны. В частности, большая часть Transmitter Baseband Processing и Receiver Baseband Processing подсистемы идентичны и в основном используют неподписанные целочисленные типы данных в своих сигнальных трактах.

Различия между двумя версиями заключаются в том, как сигналы обрабатываются Byte to M-tuple Conversion, 64-QAM Constellation Mapping, Square Root Raised Cosine Tx Interpolation Filter, Square Root Raised Cosine Rx Decimation Filter, 64-QAM Constellation Demapping, и M-Tuple to Byte Conversion блоки. Эти блоки используют арифметику с плавающей запятой (и встроенное целое число), когда их входные и/или выходные сигналы являются сигналами с плавающей запятой (т.е. тип данных double или single) или чисто встроенное целое число (например, uint8), как и в версии с плавающей запятой (commdvbc.slx).

Однако в варианте с фиксированной точкой (commdvbc_fixpt.slx) эти блоки используют арифметику с фиксированной точкой, поскольку их входные и/или выходные сигналы являются типами данных с фиксированной точкой (т.е. sfix или ufix в Simulink). Также следует отметить, что для запуска версии примера с фиксированной точкой требуется лицензия Fixed-Point Designer™.

Следующие результаты моделирования показывают соответствие производительности BER для выбранных настроек при сравнении версии с плавающей запятой и версии с фиксированной запятой.

Избранная библиография

[1] Стандарт ETSI EN 300 429 V1.2.1: цифровое видеовещание (DVB); Структура кадров, канальное кодирование и модуляция для кабельных систем, Европейский институт телекоммуникационных стандартов, Вальбонна, Франция, 1998 год.

[2] ISO/IEC 13818-1, «Кодирование движущихся изображений и соответствующего звука».

[3] Форни, Г., Д., младший «Коды коррекции пакетов для классического канала Bursty». IEEE Transactions on Communications, vol. COM-19, October 1971, pp. 772-781.

[4] Рэмзи, Дж. Л. «Реализация оптимальных перемежителей». IEEE Transactions on Information Theory, IT-16 (3), май 1970, стр. 338-345.