Демодулятор мягкого решения GMSK
Эта модель показывает систему, которая включает сверточное кодирование и GMSK модуляцию. Приемник в этой модели включает два параллельных пути, один, который использует мягкие решения, и другой, который использует жесткие решения. Модель использует частоты битовой ошибки для двух путей, чтобы проиллюстрировать, что приемник мягкого решения работает лучше. Это следует ожидать, потому что мягкие решения позволяют системе сохранять больше информации от операции демодуляции для использования в операции декодирования.
Структура примера
Модель примера, doc_gmsk_soft_decisionпередает и принимает закодированный сигнал GMSK.
Ключевыми компонентами являются:
Блок Bernoulli Binary Generator, который генерирует двоичные числа.
Блок Convolutional Encoder, который кодирует двоичные числа с помощью сверточного кода скорости 1/2.
Блок модулятора GMSK, который вычисляет логическое различие между последовательными битами и модулирует результат с помощью блока GMSK Modulator Baseband.
Секция мягкого демодулятора GMSK, которая реализует проект детектора, предложенную в [1], называемую последовательным приемником. Этот раздел модели выдает зашумленный биполярный сигнал. В разделе, помеченном как «Мягкие решения», используется раздел из восьми областей в блоке Quantizing Encoder для подготовки к 3-битному декодированию с мягким решением с использованием блока Viterbi Decoder. В разделе, помеченном Hard Decisions, используется раздел с двумя областями для подготовки к декодированию Viterbi с жестким решением. Использование разбиения на две области здесь эквивалентно тому, чтобы демодулятор принимал жесткие решения. В каждой секции декодирования блок Delay выравнивает контуры кодового слова с контурами системы координат, так что блок Viterbi Decoder может декодироваться правильно. Это необходимо, потому что комбинированная задержка других блоков в системе не является целым числом, кратным длине кодового слова.
Пара Error Rate Calculation блоков, а также Display (Simulink) блоков, которые показывают BER для системы с каждым типом решения.
Последовательный приемник
Последовательный приемник GMSK основан на том, что GMSK может быть представлен как комбинация амплитудных импульсов [2]- [3], и может, следовательно, быть демодулирован согласованным фильтром. Сигнал GMSK, используемый в этой модели, имеет продукт BT 0,3 и длину частотного импульса 4 символа. Таким образом, он может быть представлен восемью различными амплитудными импульсами, которые показаны на фигура [3]. Согласованный фильтр в этой модели использует только самый большой импульс из восьми, из-за простоты реализации. Эта же простота, однако, приводит к эффективности BER, которая уступает более традиционному демодулятору на основе Viterbi.
Результаты и отображения
Пример модели включает эти визуализации, чтобы проиллюстрировать его эффективность:
Блоки Display иллюстрируют, что приемник мягкого принятия решений работает лучше (то есть имеет меньший BER), чем получатель жесткого принятия решений.
Окно Tx Signal показывает график поля точек сигнала перед каналом AWGN.
Окно Rx Signal показывает график поля точек сигнала после канала AWGN.
Окно Freq Response показывает частотную характеристику сигнала GMSK до и после канала AWGN.
В окне Уровни принятия решений (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.
Ссылки
[1] Bjerke, B., J. Proakis, M. Lee, and Z. Zvonar, «A Comparison of GSM Receivers for Thading Multipath Channels with Adjacent- and Co-Channel Interference», IEEee J. Select.
[2] Лоран, Пьер, «Точная и приблизительная конструкция цифровых фазовых модуляций путем наложения амплитудно-модулированных импульсов (AMP)», IEEE Trans. Comm., Vol. COM-34, No 2, Feb. 1986, pp. 150-160.
[3] Jung, Peter, «Laurent's Representation of Binary Digital Continuous Phase Moduled Signaled with Modulation index 1/2 Revisited», IEEE Trans. Comm., Vol. COM-42, No. 2/3/4/4, Feb./Mar./Apr. 1994, стр. 221-224.