Эта модель показывает систему, которая включает сверточное кодирование и модуляцию GMSK. Приемник в этой модели включает в себя два параллельных пути, один из которых использует мягкие решения, а другой - жесткие решения. Модель использует коэффициенты битовых ошибок для двух путей, чтобы проиллюстрировать, что приемник мягкого решения работает лучше. Это следует ожидать, поскольку мягкие решения позволяют системе сохранять больше информации из операции демодуляции для использования в операции декодирования.
Пример модели, doc_gmsk_soft_decisionпередает и принимает кодированный сигнал GMSK.
Ключевыми компонентами являются:
Блок двоичного генератора Бернулли, который генерирует двоичные числа.
Блок сверточного кодера, который кодирует двоичные числа с использованием сверточного кода со скоростью 1/2.
Секция модулятора GMSK, которая вычисляет логическую разность между последовательными битами и модулирует результат, используя блок основной полосы частот модулятора GMSK.
Секция мягкого демодулятора GMSK, которая реализует конструкцию детектора, предложенную в [1], называемую последовательным приемником. В этом разделе модели создается шумный биполярный сигнал. Раздел Soft Decisions использует раздел из восьми областей в блоке квантования кодера для подготовки к 3-битному декодированию с мягким решением с использованием блока декодера Витерби. Раздел «Жесткие решения» использует двухобластный раздел для подготовки к декодированию Витерби с жестким решением. Использование двухобластного разбиения здесь эквивалентно тому, чтобы демодулятор принимал жесткие решения. В каждой секции декодирования блок задержки выравнивает границы кодового слова с границами кадра, так что блок декодера Витерби может правильно декодировать. Это необходимо, поскольку комбинированная задержка других блоков в системе не является целым числом, кратным длине кодового слова.
Пара блоков вычисления частоты ошибок, а также блоков отображения (Simulink), отображающих BER для системы с каждым типом решения.
Последовательный приемник GMSK основан на том факте, что GMSK может быть представлен в виде комбинации амплитудных импульсов [2]- [3] и, следовательно, может быть демодулирован согласованным фильтром. Форма сигнала GMSK, используемая в этой модели, имеет произведение BT 0,3 и длину частотного импульса 4 символа. Таким образом, он может быть представлен восемью различными амплитудными импульсами, которые показаны на рис. 2 из [3]. Согласованный фильтр в этой модели использует только наибольший импульс из восьми из-за его простоты реализации. Эта же простота, однако, дает производительность BER, которая уступает более традиционному демодулятору на основе Витерби.
Примерная модель включает в себя следующие визуализации, иллюстрирующие ее производительность:
Блоки отображения показывают, что приемник мягкого решения работает лучше (то есть имеет меньший BER), чем приемник жесткого решения.
Окно Tx Signal показывает график рассеяния сигнала перед каналом AWGN.
В окне Rx Signal отображается график рассеяния сигнала после канала AWGN.
В окне Freq Response отображается частотная характеристика сигнала GMSK до и после канала AWGN.
В окне Уровни решения (Decision Levels) желтым цветом показаны различные уровни мягкого решения на верхнем графике и двоичные жесткие решения на нижнем графике. Это окно также указывает синим цветом, когда возникают ошибки.
[1] Бьерке, Б., Дж. Проакис, М. Ли и З. Звонар, «Сравнение приемников GSM для замирания многоканальных каналов с помехами смежного и совместного каналов», IEEE J. Select. Areas Commun., Nov. 2000, pp. 2211-2219
[2] Лоран, Пьер, «Точное и приблизительное построение цифровых фазовых модуляций путем наложения амплитудно-модулированных импульсов», IEEE Trans. Comm., том COM-34, № 2, февраль 1986, стр. 150-160.
[3] Юнг, Питер, «Laurent's Representation of Binary Digital Continuous Phase Modulated Signals with Modulation Index 1/2 Revised», IEEE Trans. Comm., том COM-42, № 2/3/4, февраль/март/апрель. 1994, стр. 221-224.