CPM Modulator Baseband

Модулируйте с использованием непрерывной фазовой модуляции

Библиотека:
Communications Toolbox/Модуляция/Цифровая модуляция основной полосы/CPM

Описание

Блок CPM Modulator Baseband модулирует входной сигнал, используя непрерывную фазовую модуляцию (CPM). Выход модулятора является представлением основной полосы модулированного сигнала:

$\begin{array}{l} s (t) = \exp [j 2 π \sum_{i = 0}^{n} α_{i} h_{i} q (t - i T)], \\ n T < t < (n + 1) T \end{array}$

где:

{α i} представляет последовательность M -арных символов данных, выбранных из алфавита ± 1, ± 3, ± (M -1).
M должны иметь форму 2^K для некоторых положительных целочисленных K, где M является порядком модуляции и задает размер символа алфавита.
{h i} представляет последовательность индексов модуляции и _h я циклически переходит через набор индексов _{h 0_, h ₁, h 2,.._., h H -1}. Когда H = 1, существует только один _индекс модуляции, h 0, который обозначается как h.

Для получения дополнительной информации об этой модуляции и примененной фильтрации смотрите CPM Modulation и Pulse Shape Filtering.

Порты

Вход

расширить все

`In` - Входной сигнал
скалярный | вектор-столбец

Входной сигнал, заданный как скаляр или вектор-столбец.

Когда параметр Input type установлен в Integerблок принимает нечетные целые числа между - (M -1) и M -1. M представляет параметр M-ary number.

Когда параметр Input type установлен в Bitблок принимает двоичные входы, которые представляют целые числа. Блок собирает двоичные сигналы в группы K = _log2 (M) бит. K - количество бит на символ, и M является порядком модуляции. Вход длины вектора должен быть целым числом, кратным K. Блок преобразует каждую группу K бит в символ, как задано параметром Symbol set ordering. Для каждой группы K бит блок выводит один модулированный символ с избыточной дискретизацией на Samples per symbol значение параметров.

Поддерживаемые типы данных

Плавающая точка двойной точности
Логический (когда Input type установлено в Bit)
8-, 16- и 32-битные целые числа со знаком (когда для Input type задано значение Integer)

Типы данных: double | Boolean | int8 | int16 | int32

Выход

расширить все

`Out` - Выходной сигнал
скалярный | вектор-столбец

Выход сигнал, возвращенный в виде скаляра или вектора-столбца.

Когда параметр Input type установлен в Integerблок выводит по одному модулированному символу для каждого входного символа.
Когда параметр Input type установлен в Bitблок выводит по одному модулированному символу для каждой группы K бит.

В обоих случаях модулируемые символы переизбираются Samples per symbol значения параметров.

Типы данных: double | single

Для получения дополнительной информации о скоростях обработки см. разделы Обработка с одной скоростью и Многорейсовая обработка.

Параметры

расширить все

`M-ary number` - Порядок модуляции
`4` (по умолчанию) | положительное целое число

Порядок модуляции, указывающий размер алфавита, заданный как положительное целое число, которое является ненулевой степенью двойки. M должны иметь форму 2^K для некоторых положительных целых чисел K, где K - количество бит на символ.

`Input type` - Целое число или группа битов входного индикатора
`Integer` (по умолчанию) | `Bit`

Указывает, состоит ли вход из целых чисел или групп бит, заданных как Integer или Bit.

`Symbol set ordering` - Битовое отображение
`Binary` (по умолчанию) | `Gray`

Битовое отображение, заданное как Binary или Gray. Для получения дополнительной информации см. Раздел «Наборы символов»

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Input type равным Bit.

`Modulation index` - Индекс модуляции {h i}
`0.5` (по умолчанию) | неотрицательный скаляр | вектор-столбец

Индекс модуляции {h i}, заданный как неотрицательный скаляр или вектор-столбец .

{h} представляет последовательность индексов модуляции. Для получения дополнительной информации см. Раздел «Модуляция CPM»

`Frequency pulse shape` - Тип формирования импульсов
`Rectangular` (по умолчанию) | `Raised Cosine` | `Spectral Raised Cosine` | `Gaussian` | `Tamed FM`

Тип формирования импульсов, используемый для сглаживания фазовых переходов модулированного сигнала, заданный как Rectangular, Raised Cosine, Spectral Raised Cosine, Gaussian, или Tamed FM. Для получения дополнительной информации об опциях фильтрации см. Раздел «Фильтрация импульсной формы».

`Main lobe pulse duration (symbol intervals)` - Количество символьных интервалов наибольшей доли спектрального приподнятого косинусоидного импульса
`1` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Количество символьных интервалов наибольшей доли спектрального приподнятого косинусоидного импульса, заданное как положительная скалярная величина.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Frequency pulse shape равным Spectral Raised Cosine.

`Rolloff` - Коэффициент срабатывания спектрального приподнятого косинусоидального импульса
`0.2` (по умолчанию) | неотрицательной скаляром

Коэффициент отката спектрального повышенного косинусоидного импульса, заданный как скаляр от 0 до 1.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Frequency pulse shape равным Spectral Raised Cosine.

`BT product` - Продукт полосы пропускания и времени
`0.3` (по умолчанию) | неотрицательной скаляром

Продукт полосы пропускания и времени, заданное как неотрицательный скаляр. Используйте BT product для уменьшения пропускной способности за счет увеличения межсимвольных помех.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Frequency pulse shape равным Gaussian.

`Pulse length (symbol intervals)` - Длина частотного импульса
`1` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Длина частотного импульса, заданная как положительная скалярная величина. Для получения дополнительной информации о длине частотного импульса см. LT в Фильтрации импульсной формы.

`Symbol prehistory` - Символы данных, используемые перед началом симуляции
`1` (по умолчанию) | скалярный вектор |

Символы данных, используемые до начала симуляции, заданные как скаляр или вектор в обратном хронологическом порядке. Если Symbol prehistory является вектором, то его длина должна быть на один меньше, чем Pulse length (symbol intervals) значение параметров.

`Phase offset (rad)` - Начальное смещение фазы
`0` (по умолчанию) | скаляром

Начальное смещение фазы выхода в радианах, задается как скаляр.

`Samples per symbol` - частота дискретизации символов
`8` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Символ частоты дискретизации, заданный как положительная скалярная величина. Этот параметр представляет количество выборок, выводимых для каждого целого числа или двоичного входа слова. Для всех небинарных схем, заданных импульсными формами, это значение должно быть больше 1.

Для получения дополнительной информации смотрите Upsample Signals и Rate Changes.

`Rate options` - Скорость блочной обработки
`Enforce single-rate processing` (по умолчанию) | `Allow multirate processing`

Скорость обработки блоков, заданная в качестве одного из следующих опций:

Enforce single-rate processing - Входной и выходной сигналы имеют один и тот же шаг расчета. Блок реализует изменение скорости путем изменения размера на выходе при сравнении с входом. Ширина выхода равна продукту числа символов и Samples per symbol значения параметров.
Allow multirate processing - Входные и выходные сигналы имеют разные шаги расчета. Выход шага расчета равняется периоду символа, разделенному на Samples per symbol значения параметров.

`Output data type` - Тип выходных данных
`double` (по умолчанию) | `single`

Выход данных, заданный как double или single.

Характеристики блоков

Типы данных	`Boolean` \| `double` \| `integer` \| `single`
Многомерные сигналы	`no`
Сигналы переменного размера	`no`

Подробнее о

расширить все

CPM-модуляция

Выход модулятора является представлением основной полосы модулированного сигнала:

$\begin{array}{l} s (t) = \exp [j 2 π \sum_{i = 0}^{n} α_{i} h_{i} q (t - i T)], \\ n T < t < (n + 1) T \end{array}$

где:

{α i} представляет последовательность M -арных символов данных, выбранных из алфавита ± 1, ± 3, ± (M -1).
M должны иметь форму 2^K для некоторых положительных целочисленных K, где M является порядком модуляции и задает размер символа алфавита.
{h i} представляет последовательность индексов модуляции и _h я циклически переходит через набор индексов _{h 0_, h ₁, h 2,.._., h H -1}. Когда H = 1, существует только один _индекс модуляции, h 0, который обозначается как h.

h i задает индекс модуляции. Когда _h i изменяется от интервала к интервалу, блок действует в нескольких h. Чтобы гарантировать конечное число состояний фазы, h i должно быть рациональным числом.

Фильтрация импульсной формы

Непрерывная фазовая модуляция использует импульсное формирование, чтобы сглаживать фазовые переходы модулированного сигнала. Функция q (t) является фазовым откликом, полученной из частотного импульса g (t), посредством этого отношения: $q (t) = \int_{- \infty}^{t} g (t) d t$ .

Заданная форма импульса частоты соответствует этим выражениям формы импульса для g (t).

Импульсная форма	Выражение
`Rectangular`	$g (t) = {\begin{matrix} \frac{1}{2 L T}, & 0 \leq t \leq L T \\ 0 & иначе \end{matrix}$
`Raised Cosine`	$g (t) = {\begin{matrix} \frac{1}{2 L T} [1 - \cos (\frac{2 π t}{L T})], & 0 \leq t \leq L T \\ 0 & иначе \end{matrix}$
`Spectral Raised Cosine`	$g (t) = \frac{1}{L_{m a i n} T} \frac{\sin (\frac{2 π t}{L_{m a i n} T})}{\frac{2 π t}{L_{m a i n} T}} \frac{\cos (β \frac{2 π t}{L_{m a i n} T})}{1 - {(\frac{4 β}{L_{m a i n} T} t)}^{2}}, 0 \leq β \leq 1$
`Gaussian`	$\begin{matrix} g (t) = \frac{1}{2 T} {Q [2 π B_{b} \frac{t - \frac{T}{2}}{\sqrt{\ln 2}}] - Q [2 π B_{b} \frac{t + \frac{T}{2}}{\sqrt{\ln 2}}]}, где \\ Q (t) = \int_{t}^{\infty} \frac{1}{\sqrt{2 π}} e^{- τ^{2} / 2} d τ \end{matrix}$
`Tamed FM` (прирученная частотная модуляция)	$\begin{array}{l} g (t) = \frac{1}{8} [g_{0} (t - T) + 2 g_{0} (t) + g_{0} (t + T)], где \\ g_{0} (t) \approx \frac{1}{T} [\frac{\sin (\frac{π t}{T})}{\frac{π t}{T}} - \frac{π^{2}}{24} \frac{2 \sin (\frac{π t}{T}) - \frac{2 π t}{T} \cos (\frac{π t}{T}) - {(\frac{π t}{T})}^{2} \sin (\frac{π t}{T})}{{(\frac{π t}{T})}^{3}}] \end{array}$

L _{главное} - это длительность основного лепестка импульса в символьных интервалах.
β - коэффициент срабатывания спектрального приподнятого косинуса.
B bis - продукт полосы пропускания и Гауссова импульса.
Длительность импульса, LT, является длиной импульса в символьных интервалах. Как определено выражениями, Spectral Raised Cosine, Gaussian, и Tamed FM импульсные формы имеют бесконечную длину. Для всех практических целей LT задает усеченную конечную длину.

Для получения дополнительной информации о фильтрации формы импульса см. [1].

Наборы символов

В двоичном режиме входа обработка блоков выполняется в соответствии с этой процедурой:

Отображает каждое двоичное слово на k, целое число от 0 до M -1. Опции отображения двоичных слов Binary или Gray, как задано параметром Symbol set ordering.
Сопоставляет k с промежуточным значением 2 k - (M -1)
Переходит к обработке блоков как в целочисленном режиме входа.

Односкоростная обработка

В односкоростном режиме обработки входные и выходные сигналы имеют один и тот же шаг расчета порта. В этом режиме вход в блок может быть несколькими символами. Блок неявно реализует изменение скорости путем изменения размера на выходе при сравнении со входом.

Когда вы задаете Input type Integer, вход может быть скаляром или вектором-столбцом с длиной, равной количеству входа символов.
Когда вы задаете Input type Bitширина входа должна быть целым числом, кратным количеству бит на символ.

Выходная ширина равна N Sym × _{N SPS}, где _N Sym - количество символов в системе координат, а _N SPS - количество выборок на символ.

Многократная обработка

В режиме многократной обработки входные и выходные сигналы имеют различные шаги расчета портов. В этом режиме вход в блок должен быть одним символом.

Когда вы задаете Input type Integer, вход должен быть скаляром.
Когда вы задаете Input type Bitширина входа должна равняться количеству бит на символ.

Выходной шаг расчета равняется T _Sym/ N _SPS, где _{T Sym} является периодом символа, а _N SPS - количеством выборок на символ.

Парный блок

CPM Demodulator Baseband - Демодулирует непрерывные фазовые модулированные данные.

Ссылки

[1] Андерсон, Джон Б., Тор Аулин и Карл-Эрик Сундберг. Цифровая фазовая модуляция. Нью-Йорк: Пленум Пресс, 1986.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

См. также

Блоки

CPFSK Modulator Baseband | CPM Demodulator Baseband | GMSK Modulator Baseband | MSK Modulator Baseband

Темы

Представлено до R2006a

Документация

CPM Modulator Baseband

Описание

Порты

Вход

In - Входной сигнал скалярный | вектор-столбец

Поддерживаемые типы данных

Выход

Out - Выходной сигнал скалярный | вектор-столбец

Параметры

M-ary number - Порядок модуляции 4 (по умолчанию) | положительное целое число

Input type - Целое число или группа битов входного индикатора Integer (по умолчанию) | Bit

Symbol set ordering - Битовое отображение Binary (по умолчанию) | Gray

Зависимости

Modulation index - Индекс модуляции {h i} 0.5 (по умолчанию) | неотрицательный скаляр | вектор-столбец

Frequency pulse shape - Тип формирования импульсов Rectangular (по умолчанию) | Raised Cosine | Spectral Raised Cosine | Gaussian | Tamed FM

Зависимости

Rolloff - Коэффициент срабатывания спектрального приподнятого косинусоидального импульса 0.2 (по умолчанию) | неотрицательной скаляром

Зависимости

BT product - Продукт полосы пропускания и времени 0.3 (по умолчанию) | неотрицательной скаляром

Зависимости

Pulse length (symbol intervals) - Длина частотного импульса 1 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Symbol prehistory - Символы данных, используемые перед началом симуляции 1 (по умолчанию) | скалярный вектор |

Phase offset (rad) - Начальное смещение фазы 0 (по умолчанию) | скаляром

Samples per symbol - частота дискретизации символов 8 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Rate options - Скорость блочной обработки Enforce single-rate processing (по умолчанию) | Allow multirate processing

Output data type - Тип выходных данных double (по умолчанию) | single

Характеристики блоков

Подробнее о

CPM-модуляция

Фильтрация импульсной формы

Наборы символов

Односкоростная обработка

Многократная обработка

Парный блок

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + + Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

См. также

Блоки

Темы

Документация Communications Toolbox

Поддержка

`In` - Входной сигнал
скалярный | вектор-столбец

`Out` - Выходной сигнал
скалярный | вектор-столбец

`M-ary number` - Порядок модуляции
`4` (по умолчанию) | положительное целое число

`Input type` - Целое число или группа битов входного индикатора
`Integer` (по умолчанию) | `Bit`

`Symbol set ordering` - Битовое отображение
`Binary` (по умолчанию) | `Gray`

`Modulation index` - Индекс модуляции {h i}
`0.5` (по умолчанию) | неотрицательный скаляр | вектор-столбец

`Frequency pulse shape` - Тип формирования импульсов
`Rectangular` (по умолчанию) | `Raised Cosine` | `Spectral Raised Cosine` | `Gaussian` | `Tamed FM`

`Rolloff` - Коэффициент срабатывания спектрального приподнятого косинусоидального импульса
`0.2` (по умолчанию) | неотрицательной скаляром

`BT product` - Продукт полосы пропускания и времени
`0.3` (по умолчанию) | неотрицательной скаляром

`Pulse length (symbol intervals)` - Длина частотного импульса
`1` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Symbol prehistory` - Символы данных, используемые перед началом симуляции
`1` (по умолчанию) | скалярный вектор |

`Phase offset (rad)` - Начальное смещение фазы
`0` (по умолчанию) | скаляром

`Samples per symbol` - частота дискретизации символов
`8` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Rate options` - Скорость блочной обработки
`Enforce single-rate processing` (по умолчанию) | `Allow multirate processing`

`Output data type` - Тип выходных данных
`double` (по умолчанию) | `single`

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®