В этом примере показано, как использовать аппаратные блоки сверточного кодирования и прокола для кодирования выборок на скоростях кода WLAN.
Создание случайных выборок входных кадров с помощью сигналов управления кадрами с помощью whdlFramesToSamples функция в MATLAB ®.
Импортируйте эти образцы в модель Simulink ® и запустите модель для кодирования и прокалывания образцов.
Экспортируйте результаты моделирования Simulink обратно в MATLAB.
Создание эталонных образцов с помощью convenc Функция MATLAB с включенным прокалыванием.
Сравните результаты Simulink с эталонными образцами.
Пример модели поддерживает генерацию HDL-кода для подсистемы EncoateAndPuncture, которая содержит блоки сверточного кодирования и прокола.
modelname = 'GenConvEncPuncturerModel';
open_system(modelname);
Настройка переменных рабочей области, описывающих скорость кода. Блок сверточного кодера поддерживает длины ограничений в диапазоне [3,9] и длины многочленов в диапазоне [2,7].
Начиная с кодовой скорости 1/2, IEEE 802.11 WLAN определяет три шаблона прокалывания для генерации трех дополнительных кодовых скоростей. Выберите одну из этих скоростей кодирования, а затем задайте размер кадра и шаблон прокалывания на основе этой скорости. Кроме того, можно выбрать скорость передачи кода без обработки 1/2.
IEEE 802.11 WLAN определяет различные скорости передачи и использования кода 'Terminated' режим. Блоки также поддерживают 'Continuous' режим и 'Truncated' режимы, но они не включены в этот пример.
constraintLength = 7; codeGenerator = [133 171]; trellis = poly2trellis(constraintLength,... codeGenerator); % IEEE 802.11n-2009 WLAN 1/2 (7, [133 171]) % Rate Puncture Pattern Maximum Frame Size % 1/2 [1;1;1;1] 2592 % 2/3 [1;1;1;0] 1728 % 3/4 [1;1;1;0;0;1] 1944 % 5/6 [1;1;1;0;0;1;1;0;0;1] 2160 codeRate = 3/4; if (codeRate == 2/3) puncVector = logical([1;1;1;0]); frameSize = 1728; elseif (codeRate == 3/4) puncVector = logical([1;1;1;0;0;1]); frameSize = 1944; elseif (codeRate == 5/6) puncVector = logical([1;1;1;0;0;1;1;0;0;1]); frameSize = 2160; else % codeRate == 1/2 puncVector = logical([1;1;1;1]); frameSize = 2592; end
Произведите входные образцы структуры для кодирования и прокалывания при помощи Коммуникаций, которым Система Toolbox™ возражает, чтобы произвести закодированные образцы.
numFrames = 5; txMessages = cell(1,numFrames); txCodeword = cell(1,numFrames); for ii = 1:numFrames txMessages{ii} = logical(randn(frameSize-constraintLength+1,1)); end
Настройка переменных для моделирования Simulink. Модель Simulink требует потоковых выборок с сопутствующими сигналами управления. Вычислите требуемое время моделирования по задержке блоков сверточного кодера и прокалывателя.
samplesizeIn = 1;
idlecyclesbetweensamples = 0;
idlecyclesbetweenframes = constraintLength-1;
[sampleIn,ctrlIn] = whdlFramesToSamples(txMessages, ...
idlecyclesbetweensamples,idlecyclesbetweenframes,samplesizeIn);
startIn = ctrlIn(:,1);
endIn = ctrlIn(:,2);
validIn = ctrlIn(:,3);
simTime = size(ctrlIn,1)+6;
sampletime = 1;
Запустите модель Simulink.
set_param([modelname '/EncodeAndPuncture'],'Open','on'); sim(modelname);
Преобразование отсчетов потока из выходных данных блока Simulink в данные с кадрами для сравнения.
sampleOut = squeeze(sampleOut); startOut = ctrlOut(:,1); endOut = ctrlOut(:,2); validOut = ctrlOut(:,3); idxStart = find(startOut.*validOut); idxEnd = find(endOut.*validOut);
Создание эталонных образцов с помощью convenc Функция MATLAB.
for ii = 1:numFrames txCodeword{ii} = convenc([txMessages{ii};false(constraintLength-1,1)],... trellis,puncVector); end
Сравните выходные выборки с сгенерированными входными выборками.
fprintf('\nEncoded Samples\n'); for ii = 1:numFrames idx = idxStart(ii):idxEnd(ii); idxValid = (validOut(idx)); dataOut = sampleOut(:,idx); hdlTxCoded = dataOut(:,idxValid); numBitsErr = sum(xor(txCodeword{ii},hdlTxCoded(:))); fprintf('Number of samples mismatched in the frame #%d: %d bits\n',ii,numBitsErr); end
Encoded Samples Number of samples mismatched in the frame #1: 0 bits Number of samples mismatched in the frame #2: 0 bits Number of samples mismatched in the frame #3: 0 bits Number of samples mismatched in the frame #4: 0 bits Number of samples mismatched in the frame #5: 0 bits