Сгенерируйте сигнал CCSDS TM
The ccsdsTMWaveformGenerator System object™ генерирует сигнал телеметрии (TM) Консультативного комитета по системам космических данных (CCSDS). Объект реализует аспекты генерации сигналов стандартных синих книг CCSDS:
Примечание
Объект поддерживает генерацию сигналов, заданную стандартом CCSDS TM синхронизации и канального кодирования [1], и гибкую схему расширенного кодирования и модуляции CCSDS для высокоскоростного стандарта TM [3]. Чтобы получить форму волны для любого из желаемых стандартов, установите WaveformSource свойство.
Чтобы сгенерировать сигнал CCSDS TM:
Создайте ccsdsTMWaveformGenerator Объекту и установите его свойства.
Вызывайте объект с аргументами, как будто это функция.
Дополнительные сведения о работе системных объектов см. в разделе «Что такое системные объекты?».
tmWaveGen = ccsdsTMWaveformGenerator
tmWaveGen = ccsdsTMWaveformGenerator(Name,Value)ccsdsTMWaveformGenerator("WaveformSource","flexible advanced coding and modulation","ACMFormat",20) задает источник сигнала TM CSSDS как гибкий расширенный стандарт кодирования и модуляции с форматом ACM 20 для сгенерированной формы волны.
txWaveform = tmWaveGen(bits)
[ также возвращает биты, полученные после операций подслоя ТМ-синхронизации и канального кодирования.txWaveform,encodedBits] = tmWaveGen(bits)
Чтобы использовать функцию объекта, задайте системный объект в качестве первого входного параметра. Например, чтобы освободить системные ресурсы системного объекта с именем obj, используйте следующий синтаксис:
release(obj)
Сгенерируйте сигнал телеметрии (TM) Консультативного комитета по системам космических данных (CCSDS) для стандарта синхронизации и канального кодирования для нескольких систем координат передачи. Визуализируйте форму волны с помощью спектра графика.
Создайте объект CCSDS TM System. Установите тип формы волны следующим synchronization and channel coding с GMSK-модулированными конкатенированными кодами.
tmWaveGen = ccsdsTMWaveformGenerator; tmWaveGen.WaveformSource = "synchronization and channel coding"; tmWaveGen.ChannelCoding = "concatenated"; tmWaveGen.Modulation = "GMSK"; tmWaveGen.RSMessageLength = 239; tmWaveGen.RSInterleavingDepth = 2; tmWaveGen.BandwidthTimeProduct = 0.5; disp(tmWaveGen)
ccsdsTMWaveformGenerator with properties:
WaveformSource: "synchronization and channel coding"
HasRandomizer: true
HasASM: true
Channel coding properties:
ChannelCoding: "concatenated"
ConvolutionalCodeRate: "1/2"
RSMessageLength: 239
RSInterleavingDepth: 2
IsRSMessageShortened: false
Digital modulation and filter properties:
Modulation: "GMSK"
BandwidthTimeProduct: 0.5000
SamplesPerSymbol: 10
Use get to show all properties
Укажите количество систем координат передачи.
numTF = 15;
waveform = []; % Initialize waveform as nullСгенерируйте сигнал TM CCSDS для стандарта синхронизации и канального кодирования при помощи нескольких вызовов системных объектов.
rng default % For reproducible results for iTF = 1:numTF bits = randi([0 1],tmWaveGen.NumInputBits,1); waveform = [waveform; tmWaveGen(bits)]; end
Создайте dsp.SpectrumAnalyzer Системный объект для отображения частотного спектра сгенерированной волны CCSDS TM во временной области.
BW = 36e6; % Typical satellite channel bandwidth Fsamp = tmWaveGen.SamplesPerSymbol*BW; scope = dsp.SpectrumAnalyzer('SampleRate',Fsamp,... 'AveragingMethod','Exponential'); scope(waveform)
Сгенерируйте сигнал телеметрии (TM) Консультативного комитета по системам космических данных (CCSDS) для гибкой усовершенствованной схемы кодирования и модуляции для высокоскоростного стандарта TM для одной системы координат физического слоя (PL). Визуализируйте форму волны с помощью графика поля точек.
Создайте объект CCSDS TM System, а затем укажите его свойства.
tmWaveGen = ccsdsTMWaveformGenerator; tmWaveGen.WaveformSource = "flexible advanced coding and modulation"; tmWaveGen.ACMFormat = 17; % 16QPSK tmWaveGen.PulseShapingFilter = "none"; disp(tmWaveGen)
ccsdsTMWaveformGenerator with properties:
WaveformSource: "flexible advanced coding and modulation"
ACMFormat: 17
NumBytesInTransferFrame: 223
Digital modulation and filter properties:
PulseShapingFilter: "none"
HasPilots: false
ScramblingCodeNumber: 0
Use get to show all properties
Вычислите количество систем координат передачи в одной системе координат PL.
NumTFInOnePL = tmWaveGen.MinNumTransferFrames*16; % One PL frame consists of 16 codewords, as specified in the standard waveform = []; % Initialize waveform as null
Сгенерируйте сигнал CCSDS TM для гибкой схемы расширенного кодирования и модуляции для высокоскоростных приложений TM.
rng default % For reproducible results for iTF = 1:NumTFInOnePL bits = randi([0 1],tmWaveGen.NumInputBits,1); waveform = [waveform; tmWaveGen(bits)]; end
Отобразите график поля точек созвездия для сгенерированной формы волны.
scatterplot(waveform);
legend off;
Получение информации из ccsdsTMWaveformGenerator Системный объект при помощи info функция. Затем извлеките остаточные выборки фильтра с помощью flushFilter функция объекта.
Создание Консультативного комитета по системам космических данных (CCSDS) телеметрия (ТМ) Системного объекта. Установите тип формы волны следующим synchronization and channel coding с кодированием канала с низкой плотностью проверки четности (LDPC). Отображение свойств.
tmWaveGen = ccsdsTMWaveformGenerator; tmWaveGen.WaveformSource = "synchronization and channel coding"; tmWaveGen.ChannelCoding = "LDPC"; tmWaveGen.NumBitsInInformationBlock = 1024; tmWaveGen.Modulation = "QPSK"; tmWaveGen.CodeRate = "1/2"; disp(tmWaveGen)
ccsdsTMWaveformGenerator with properties:
WaveformSource: "synchronization and channel coding"
HasRandomizer: true
HasASM: true
PCMFormat: "NRZ-L"
Channel coding properties:
ChannelCoding: "LDPC"
NumBitsInInformationBlock: 1024
CodeRate: "1/2"
IsLDPCOnSMTF: false
Digital modulation and filter properties:
Modulation: "QPSK"
PulseShapingFilter: "root raised cosine"
RolloffFactor: 0.3500
FilterSpanInSymbols: 10
SamplesPerSymbol: 10
Use get to show all properties
Укажите количество систем координат передачи.
numTF = 20;
Получите характеристическую информацию о генераторе формы сигнала CCSDS TM.
info(tmWaveGen)
ans = struct with fields:
ActualCodeRate: 0.5000
NumBitsPerSymbol: 2
SubcarrierFrequency: []
Сгенерируйте входные биты для генератора формы волны CCSDS TM, а затем сгенерируйте форму волны.
bits = randi([0 1], tmWaveGen.NumInputBits*numTF,1); waveform = tmWaveGen(bits);
Проверьте невязки данных фильтра, которые остаются в задержке фильтра.
flushFilter(tmWaveGen)
ans = 100×1 complex
-0.0772 - 0.0867i
-0.0751 - 0.0859i
-0.0673 - 0.0788i
-0.0549 - 0.0654i
-0.0388 - 0.0469i
-0.0200 - 0.0250i
0.0002 - 0.0012i
0.0208 + 0.0227i
0.0405 + 0.0453i
0.0587 + 0.0653i
⋮
[1] CCSDS 131 .0-B-3. Синяя книга. Выпуск 3. «Синхронизация TM и кодирование канала». Рекомендация по стандартам системы космических данных. Вашингтон, округ Колумбия: CCSDS, сентябрь 2017 года.
[2] CCSDS 401 .0-B-30. Синяя книга. Выпуск 30. «Системы радиочастоты и модуляции - Часть 1: Земные станции и космические аппараты». Рекомендация по стандартам системы космических данных. Вашингтон, округ Колумбия: CCSDS, февраль 2020.
[3] CCSDS 131 .2-B-1. Синяя книга. Выпуск 1. Гибкая расширенная схема кодирования и модуляции для высокоскоростных приложений телеметрии. Рекомендация по стандартам системы космических данных. Вашингтон, округ Колумбия: CCSDS, март 2012 года.