Доступные версии примера

Существует две различные версии этого примера.

Версия с плавающей точкой: commdvbc.slx

Версия с фиксированной точкой: commdvbc_fixpt.slx

Структура примера

Определения параметров переменной рабочей области MATLAB ®

Когда пример модели впервые загружен, он создает переменное Рабочее пространство MATLAB prmDVBC, которая является структурой с представителями, которые используются в качестве параметров в блоках в файле модели. Обратите внимание, что эта переменная рабочей области очищается, когда модель закрыта.

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 (моделируемый MPEG-2 источник данных)

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

Блоки Communications Toolbox, DSP System Toolbox™ и Simulink ® используются для моделирования потока данных MPEG-2 Transport Packet в целях системной симуляции и измерения эффективности BER.

Обработка основной полосы частот передатчика

Эта подсистема соответствует разделам 4.2 и 7.1 в [1]. Область MPEG-2 Sync1 байт инвертируется, и поток данных (кроме байтов Sync) рандомизируется для целей формирования спектра. Сбрасываемая PN Sequence Generator Библиотечный блок используется как часть скремблера для этого процесса рандомизации данных.

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

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

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

Пример реализации модуля дифференциального кодирования, описанный в разделах 4.6 и 8 в [1], показан с использованием MATLAB Function блок. В целях этой модели примера выход модуля дифференциального кодирования соединяется с терминатором строки (т.е. блок обходится).

The Rectangular QAM Modulator Baseband библиотечный блок преобразует 64-арные (M-кортежные) полосы базовых частот в комплексные (I и Q) 64-QAM символические значения созвездия для передачи, как описано в разделах 4.7 и 9 в [1].

Квадратный корневой фильтр интерполяции косинуса приподнятого 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 в приложении А в [1].

Канал AWGN

Системный FEC в соответствии со стандартом предназначен для улучшения частоты битовых ошибок (BER) с 10 ^ -4 до области значений, 10 ^ -10 до 10 ^ -11 (операция «Quasi Error Free»). The AWGN Channel Библиотечный блок Signal to Noise Ratio (Eb/No) устанавливается на 16,5 дБ, соответствующий рабочей BER приблизительно 10 ^ -4.

Квадратный корень приподнятого косинуса Rx децимирующего фильтра

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

Обработка основной полосы частот приемника

The Rectangular QAM Demodulator Baseband блок библиотеки демпфирует принятые комплексы основной полосы частот (I и Q) 64-QAM созвездия значений символов до 64-арных M-кортежей, как описано в разделах 4.7 и 9 в [1].

В целях этой модели примера фрагмент дифференциального декодирования опускается. Кроме того, более реалистичная реализация системы приемника, вероятно, будет иметь эквализацию и синхронизации до этого фрагмента модели приемника.

A MATLAB Function блок используется для выполнения этой обработки, которая является обратной обработки Byte to M-Tuple, используемой в передатчике. 64-арные (6-битные) значения M-кортежа преобразуются в 8-битные байты данных.

The Convolutional Deinterleaver библиотечный блок соответствует Convolutional Interleaver библиотечный блок, появляющийся в реализации подсистемы передатчика. Процесс обратного перемежения основан на подходе Форни [3] и совместим с подходом Рамси типа III [4], при I = 12.

Для простоты модели примера, простая дополнительная задержка используется, чтобы синхронизировать первый байт синхронизации в ветвь «0» Convolutional Deinterleaver. Более реалистичная реализация системы приемника, вероятно, будет иметь дополнительную обработку синхронизации в восходящем направлении до этого фрагмента модели.

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

Эта подсистема выполняет дескремблирование данных, чтобы получить принятые байты MPEG-2 транспортных пакетных данных.

Результаты и отображения

Чтобы изучить эффективность примера, используйте включенные блоки визуализации, как описано ниже.

Общие результаты и отображения системы:

Результаты и отображения передатчика/получателя:

Различия между версиями примера с фиксированной и плавающей точками

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

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 точкой (и встроенное целое число), когда их входные и/или выходные сигналы являются с плавающей точкой (т.е. тип данных double или single) или чисто встроенное целое число (например, uint8), как и в версии с плавающей точкой (commdvbc.slx).

Однако в версии с фиксированной точкой (commdvbc_fixpt.slx) эти блоки используют арифметику с фиксированной точкой, потому что их входные и/или выходные сигналы являются типами данных с фиксированной точкой (то есть sfix или ufix в Simulink). Кроме того, обратите внимание, что для запуска версии примера с фиксированной точкой требуется лицензия Fixed-Point Designer™ точкой.

Следующие результаты симуляции показывают соответствие эффективности BER для выбранных настроек при сравнении версии с плавающей точкой с версией с фиксированной точкой.

Избранная библиография

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

[2] ISO/IEC 13818-1 «Кодирование движущихся изображений и связанного аудио».

[3] Форни, Г., Д., младший Burst-Correcting Codes for the Classic Bursty Channel (неопр.) (недоступная ссылка). Транзакции IEEE по коммуникациям, том COM-19, октябрь 1971, стр. 772-781.

[4] Рэмси, Дж. Л. «Реализация оптимальных перемежителей». Транзакции IEEE по теории информации, IT-16 (3), май 1970, стр. 338-345.