Правильный наклон синхроимпульса символа
Коммуникационный тулбокс/синхронизация
Блок Symbol Synchronizer корректирует наклон временных часов символа для схем модуляции PAM, PSK, QAM или OQPSK между передатчиком с одной несущей и приемником. Для получения дополнительной информации см. раздел «Обзор синхронизации символов».
Примечание
Входной сигнал действует на базисе скорости дискретизации, в то время как выходной сигнал действует на базисе скорости символа.
samples
- Входные выборкиВходы дискретизации, заданные как скаляр или вектор-столбец сигнала с одной несущей PAM, PSK, QAM или OQPSK. Этот порт в блоке без имени.
Типы данных: double
| single
Поддержка комплексного числа: Да
Sym
- Выходы сигналаВыходы сигнала, возвращенные как скаляр переменного размера или вектор-столбец, который имеет совпадающий тип данных, что и вход. Для входа с размерностями N самп-на-1 выход на Sym имеет размерности N сим-на-1. N sym приблизительно равен N sump, разделенному на N sps. N sps равно параметру Samples per symbol. Если выход превышает максимальный размер вывода, она усечена.
Этот порт не называется, если Normalized timing error output port не выбран.
Err
- Предполагаемая ошибка синхронизацииПредполагаемая ошибка синхронизации для каждой входной выборки, возвращенная в виде скаляра или вектора-столбца со значениями в области значений [0, 1]. Предполагаемая ошибка синхронизации нормирована входным шагом расчета. Err имеет совпадающий тип данных и размер, что и входной сигнал.
Чтобы включить этот порт, выберите Normalized timing error output port.
Modulation type
- Тип модуляцииPAM/PSK/QAM
(по умолчанию) | OQPSK
Тип модуляции, заданный как PAM/PSK/QAM
, или OQPSK
.
Timing error detector
- Тип детектора временных ошибокZero-Crossing (decision-directed)
(по умолчанию) | Gardner (non-data-aided)
| Early-Late (non-data-aided)
| Mueller-Muller (decision-directed)
Тип детектора временных ошибок, заданный как Zero-Crossing (decision-directed)
, Gardner (non-data-aided)
, Early-Late (non-data-aided)
, или Mueller-Muller (decision-directed)
. Этот параметр присваивает схему выявления ошибок синхронизации, используемую в синхронизаторе.
Для получения дополнительной информации смотрите Выявление ошибок синхронизации (TED).
Samples per symbol
- Выборки по символу2
(по умолчанию) | положительное целое число, больше 1Выборки на символ, заданные как положительное целое число, больше 1.
Типы данных: double
Damping factor
- Коэффициент затухания контурного фильтра1
(по умолчанию) | положительная скалярная величинаКоэффициент затухания фильтра цикла, заданный как положительная скалярная величина. Для получения дополнительной информации см. Раздел «Фильтр цикла».
Настраиваемый: Да
Типы данных: double
| single
Normalized loop bandwidth
- Нормированная полоса пропускания контурного фильтра0.01
(по умолчанию) | положительной скалярной величиной менее 1Нормированная полоса пропускания цикла фильтра, заданная как положительная скалярная величина менее 1. Шумовая полоса нормирована частотой дискретизации входного сигнала. Для получения дополнительной информации см. Раздел «Фильтр цикла».
Примечание
Чтобы убедиться, что символьный синхронизатор заблокирован, задайте значение параметра Normalized loop bandwidth меньше 0.1
.
Настраиваемый: Да
Типы данных: double
| single
Detector gain
- Коэффициент усиления фазового детектора2.7
(по умолчанию) | положительная скалярная величинаФаза коэффициент усиления детектора, заданный как положительная скалярная величина.
Настраиваемый: Да
Типы данных: double
| single
Normalized timing error output port
- Включите выходной порт нормированной ошибки синхронизацииon
(по умолчанию) | off
Выберите этот параметр, чтобы вывести нормированные данные ошибки синхронизации на выход Err порта.
Simulate using
- Тип выполняемой симуляцииCode generation
(по умолчанию) | Interpreted execution
Тип выполняемой симуляции, заданный как Code generation
или Interpreted execution
.
Code generation
- Симулируйте модель при помощи сгенерированного кода C. Первый раз, когда вы запускаете симуляцию, Simulink® генерирует код С для блока. Код С повторно используется для последующих симуляций, если модель не меняется. Эта опция требует дополнительного времени запуска, но скорость последующих симуляций быстрее Interpreted execution
.
Interpreted execution
-- Моделируйте модель с помощью MATLAB® интерпретатор. Эта опция требует меньше времени запуска, чем Code generation
метод, но скорость последующих симуляций медленнее. В этом режиме можно отлаживать исходный код блока.
Типы данных |
|
Многомерные сигналы |
|
Сигналы переменного размера |
|
Алгоритм символьной синхронизации основан на цикле фазовой автоподстройки (ФАП), который состоит из четырех компонентов:
Детектор временных ошибок (TED)
Делающий интерполяции
Контроллер интерполяции
Фильтр цикла
Для модуляции OQPSK синфазные и квадратурные компоненты сигнала сначала выравниваются (как в модуляции QPSK) с использованием буфера состояний, чтобы кэшировать последнюю половину символа предыдущего входного сигнала. После начального выравнивания оставшийся процесс синхронизации аналогичен процессу модуляции QPSK.
Этот блок показывает пример синхронизатора синхронизации времени. На рисунке временная характеристика символа PLL работает с x (t), принятым сигналом дискретизации после согласованной фильтрации. PLL синхронизации символов выводит сигнал символа ,, после корректировки на синхроимпульс между передатчиком и приемником.
Синхронизатор временных параметров символа поддерживает методы TED с использованием данных и TED, ориентированные на принятие решений. В этой таблице показаны выражения оценки времени для опций метода TED.
Метод TED | Выражение |
---|---|
Пересечение нулем (направленное на принятие решения) | |
Гарднер (без использования данных) | |
Раннее-позднее (без использования данных) | |
Мюллер-Мюллер (ориентированный на принятие решений) |
TED без использования данных использует принятые выборки без какого-либо знания переданного сигнала или результатов оценки канала. TED без использования данных используется, чтобы оценить ошибку синхронизации для сигналов со схемами модуляции, которые имеют точки созвездия, выровненные по синфазной или квадратурной оси. Примеры сигналов, подходящих для методов Гарднера или раннего-позднего времени, включают модулированные QPSK сигналы с нулевым смещением фазы, который имеет точки в {1 + 0 i, 0 + 1 i, -1 + 0 i, 0−1<reservedrangesplaceholder0>} и BPSK-модулированные сигналы с нулевым смещением фазы.
Метод Гарднера - метод Гарднера является методом обратной связи без использования данных, который не зависит от восстановления фазы несущей. Используется для систем основной полосы частот и модулированных систем несущей. Более конкретно, этот способ используется для систем, которые используют тип линейной модуляции с импульсами Найквиста, которые имеют избыточную полосу пропускания между приблизительно 40% и 100%. Примеры включают системы, которые используют PAM, PSK, QAM или OQPSK модуляцию и которые формируют сигнал с использованием фильтров приподнятого косинуса, коэффициент срабатывания которых находится между 0,4 и 1. При наличии шума эффективность этого способа восстановления синхронизации улучшается, когда избыточная полоса пропускания увеличивается (или коэффициент срабатывания увеличивается в случае фильтра приподнятого косинуса). Метод Гарднера аналогичен методу ранних-поздних ворот.
Ранний-поздний метод - метод раннего-позднего периода является методом обратной связи без использования данных. Он используется для систем, которые используют тип линейной модуляции, такой как PAM, PSK, QAM или OQPSK модуляция. Для примера системы, использующие фильтр приподнятого косинуса с импульсами Найквиста. При наличии шума эффективность этого способа восстановления синхронизации улучшается, когда избыточная полоса пропускания импульса увеличивается (или коэффициент срабатывания увеличивается в случае фильтра приподнятого косинуса).
Ранне-поздний метод аналогичен методу Гарднера. Метод Гарднера работает лучше в системах с высокими значениями ОСШ, потому что он имеет более низкий самошум, чем ранний-поздний метод.
TED, ориентированный на принятие решений, использует sign
функция для оценки синфазной и квадратурной составляющих принятых выборок, что приводит к меньшей вычислительной сложности, чем TED без использования данных.
Метод пересечения нулем - метод пересечения нулем является методом, направленным на принятие решения, который требует 2 выборки на символ на входе в синхронизатор. Используется в условиях низкого ОСШ для всех значений избыточной полосы пропускания и в условиях умеренного ОСШ для умеренных коэффициентов избыточной полосы пропускания в приблизительной области значений [0,4, 0,6].
Метод Мюллера-Мюллера - метод Мюллера-Мюллера является направленным на принятие решения методом обратной связи, который требует предварительного восстановления фазы несущей. Когда входной сигнал имеет импульсы Найквиста (для примера, при использовании фильтра приподнятого косинуса), метод Мюллера-Мюллера не имеет собственного шума. Для узкополосной передачи сигналов в присутствии шума эффективность метода Мюллера-Мюллера улучшается, когда коэффициент избыточной полосы пропускания импульса уменьшается.
Поскольку методы, ориентированные на принятие решений (пересечение нулем и Мюллер-Мюллер), оценивают ошибку синхронизации на основе знака синфазной и квадратурной составляющих сигналов, переданных синхронизатору, они не рекомендованы для созвездий, которые имеют точки с нулем синфазного или квадратурного компонента. и являются синфазными и квадратурными компонентами входных сигналов к детектору ошибки синхронизации, где - предполагаемая ошибка синхронизации. Коэффициенты метода Мюллера-Мюллера и являются оценками и . Временные оценки делаются путем применения sign
функция для синфазного и квадратурного компонентов и используется только для методов TED, направленных на принятие решений.
Временная задержка оценивается из выборок с фиксированной скоростью согласованного фильтра, которые асинхронны со скоростью символа. Поскольку получившиеся выборки не выровнены по контурам символов, интерполятор используется, чтобы «переместить» выборки. Поскольку задержка неизвестна, интерполятор должен быть адаптивным. Кроме того, поскольку интерполяция является линейной комбинацией доступных выборок, ее можно рассматривать как выход фильтра.
Интерполятор использует кусочно-параболический интерполятор с структурой Фэрроу и α коэффициента, установленными на 1/2 (см. Райс, Майкл, Цифровые коммуникации: Подход в дискретном времени).
Управление интерполяцией предоставляет интерполятору индекс базовой точки и дробный интервал. Индекс базовой точки является индексом выборки, ближайшим к интерполяции. Дробный интервал является отношением времени между интерполяцией и ее индексом базовой точки и интерполяционным интервалом.
Интерполяция выполняется для каждой выборки, и сигнал строба используется, чтобы определить, выводится ли интерполянт. Синхронизатор использует управление интерполяцией счетчика по модулю 1, чтобы предоставить строб и дробный интервал для использования с интерполятором.
Синхронизатор использует пропорционально-интегрирующий петлевой фильтр (PI). Пропорциональные составляющие, K 1 и коэффициент усиления интегратора, K 2, вычисляются
и
Промежуточный срок, θ, дается
где:
N - количество выборок на символ.
ζ - коэффициент затухания.
Bn T s является нормированным циклом полосой пропускания.
K p - коэффициент усиления детектора.
[1] Райс, Майкл. Цифровые коммуникации: подход в дискретном времени. Верхняя Седл-Ривер, Нью-Джерси: Prentice Hall, 2008.
[2] Менгали, Умберто и Альдо Н. Д'Андреа. Методы синхронизации для цифровых приемников. Нью-Йорк: Пленум Пресс, 1997.
1. Если смысл перевода понятен, то лучше оставьте как есть и не придирайтесь к словам, синонимам и тому подобному. О вкусах не спорим.
2. Не дополняйте перевод комментариями “от себя”. В исправлении не должно появляться дополнительных смыслов и комментариев, отсутствующих в оригинале. Такие правки не получится интегрировать в алгоритме автоматического перевода.
3. Сохраняйте структуру оригинального текста - например, не разбивайте одно предложение на два.
4. Не имеет смысла однотипное исправление перевода какого-то термина во всех предложениях. Исправляйте только в одном месте. Когда Вашу правку одобрят, это исправление будет алгоритмически распространено и на другие части документации.
5. По иным вопросам, например если надо исправить заблокированное для перевода слово, обратитесь к редакторам через форму технической поддержки.