Примените различные продолжительности усреднения AGC к QAM-модулируемым сигналам. Сравните отклонение и график сигналов после того, как AGC будет применен.

Создайте три Системных объекта AGC с их средним набором длин окна к 10, 100, и 1 000 выборок, соответственно.

agc1 = comm.AGC('AveragingLength',10);
agc2 = comm.AGC('AveragingLength',100);
agc3 = comm.AGC('AveragingLength',1000);

Сгенерируйте 16-QAM модулируемый и повышенный косинус packetized данные импульсной формы.

M = 16;
d = randi([0 M-1],1000,1);
s = qammod(d,M);
x = 0.1*s;
pulseShaper = comm.RaisedCosineTransmitFilter;
y = awgn(pulseShaper(x),inf);

Примените AGC к данным, получив отдельные выходные параметры для каждого объекта AGC.

r1 = agc1(y);
r2 = agc2(y);
r3 = agc3(y);

Постройте и сравните сигналы. Когда продолжительность усреднения увеличивается, отклонение при выходе уменьшений AGC.

figure(1)
subplot(4,1,1)
plot(abs(y))
title('AGC Input')
subplot(4,1,2)
plot(abs(r1))
axis([0 8000 0 10])
title('AGC Output (Averaging Length is 10 Samples)')
text(4000,5,sprintf('Variance is %f',var(r1(3000:end))))
subplot(4,1,3)
plot(abs(r2))
axis([0 8000 0 10])
title('AGC Output (Averaging Length is 100 Samples)')
text(4000,5,sprintf('Variance is %f',var(r2(3000:end))))
subplot(4,1,4)
plot(abs(r3))
axis([0 8000 0 10])
title('AGC Output (Averaging Length is 1000 Samples)')
text(4000,5,sprintf('Variance is %f',var(r3(3000:end))))

Примените различные уровни усиления максимума AGC к модулируемым QPSK сигналам. Сравните график сигналов после того, как AGC будет применен.

Создайте три Системных объекта AGC с их максимальным набором значений усиления к 10, 20, и 30 дБ, соответственно.

agc1 = comm.AGC('MaxPowerGain',10);
agc2 = comm.AGC('MaxPowerGain',20);
agc3 = comm.AGC('MaxPowerGain',30);

Сгенерируйте модулируемые QPSK данные. Передайте данные через повышенный косинус фильтрация импульсной формы и канал AWGN.

M = 4;
pktLen = 10000;
d = randi([0 M-1],pktLen,1);
s = pskmod(d,M,pi/4);
x = repmat([zeros(pktLen,1); 0.3*s],3,1);
pulseShaper = comm.RaisedCosineTransmitFilter;
y = awgn(pulseShaper(x),50);

Примените AGC к данным, получив отдельные выходные параметры для каждого объекта AGC.

r1 = agc1(y);
r2 = agc2(y);
r3 = agc3(y);

Постройте входной сигнал и настроенный AGC сигнал с различными максимальными уровнями усиления. Сравните результаты для условий в этом примере.

Как показано в графиках, пакетные передачи имеют длительные периоды, когда никакие данные не получены. Длительные периоды без данных получили результаты в AGC, увеличивающемся до максимальной установки усиления. Если пакет прибывает, когда усиление AGC слишком высоко, выходная мощность промахивается по желаемому уровню сигнала, пока AGC не может ответить на изменение на уровне входной мощности и уменьшать его усиление.

limits = [0 3];
figure(1)
subplot(4,1,1)
plot(abs(y))
ylim(limits)
title('AGC Input')
subplot(4,1,2)
plot(abs(r1))
ylim(limits)
title('AGC Output (Maximum Power Gain is 10 dB)')
subplot(4,1,3)
plot(abs(r2))
ylim(limits)
title('AGC Output (Maximum Power Gain is 20 dB)')
subplot(4,1,4)
plot(abs(r3))
ylim(limits)
title('AGC Output (Maximum Power Gain is 30 dB)')

Постройте сигнал и оценку уровня мощности. Сравнение результатов. Оценка уровня мощности может служить детектором степени, указывая точно, когда полученный пакет прибыл.

Создайте Системный объект AGC с его максимальным набором значений усиления к 20 дБ.

agc20 = comm.AGC('MaxPowerGain',20);

Сгенерируйте модулируемые QPSK данные. Передайте данные через повышенный косинус фильтрация импульсной формы и канал AWGN.

modOrd = 4; % Modulation order
pktLen = 10000; % Packet length
d = randi([0 modOrd-1],pktLen,1);
s = pskmod(d,modOrd,pi/4);
x = repmat([zeros(pktLen,1); 0.3*s],3,1);
pulseShaper = comm.RaisedCosineTransmitFilter;
y = awgn(pulseShaper(x),50);

Примените AGC к данным, получив отдельные выходные параметры для каждого объекта AGC.

[r2,p2] = agc20(y);

Постройте входной сигнал и оценку уровня принимаемой мощности сигнала. Сравнение результатов. Прием packetized данных с длительными периодами, когда никакие данные не получены результаты в обнаруженной оценке уровня мощности, уменьшающейся почти к нулю. В то время как входной сигнал обнаруживается, оценка уровня выходной мощности, p2, служит детектором степени, указывая точно, когда полученный пакет прибыл.

limits = [0 3];
figure(1)
subplot(4,1,1)
plot(abs(y))
ylim(limits)
title('AGC Input')
subplot(4,1,2)
plot(abs(p2))
title('Power Level')

Примените различные размеры шага AGC к модулируемым QPSK сигналам. Сравните сигналы после применения AGC.

Создайте три Системных объекта AGC с их набором размеров шага к 1e-1, 1e-3, и 1e-4, соответственно.

agc1 = comm.AGC('AdaptationStepSize',1e-1);
agc2 = comm.AGC('AdaptationStepSize',1e-3);
agc3 = comm.AGC('AdaptationStepSize',1e-4);

Сгенерируйте модулируемые QPSK данные с повышенным формированием импульса косинуса.

d = randi([0 3],500,1);
s = pskmod(d,4,pi/4);
x = 0.1*s;
pulseShaper = comm.RaisedCosineTransmitFilter;
y = pulseShaper(x);

Примените AGC к данным, получив отдельные выходные параметры для каждого объекта AGC.

r1 = agc1(y);
r2 = agc2(y);
r3 = agc3(y);

Постройте сигнал ввода и вывода после различных размеров шага AGC.

figure
subplot(4,1,1)
plot(abs(y))
title('AGC Input')
subplot(4,1,2)
plot(abs(r1))
title('AGC Output (Adaption Step Size is 1e-1)')
subplot(4,1,3)
plot(abs(r2))
title('AGC Output (Adaption Step Size is 1e-3)')
subplot(4,1,4)
plot(abs(r3))
title('AGC Output (Adaption Step Size is 1e-4)')

Модулируйте и усильте сигнал QPSK. Установите полученную амплитуду сигнала приблизительно на 1 вольт при помощи AGC. Постройте выход.

Создайте модулируемый QPSK сигнал при помощи Системного объекта QPSK.

data = randi([0 3],1000,1);
qpsk = comm.QPSKModulator;
modData = qpsk(data);

Ослабьте модулируемый сигнал.

txSig = 0.1*modData;

Создайте Системный объект AGC и передайте переданный сигнал через него. AGC настраивает принимаемую мощность сигнала приблизительно к 1 Вт.

agc = comm.AGC;
rxSig = agc(txSig);

Постройте сигнальные созвездия передачи и полученных сигналов после того, как AGC достигнет установившийся.

h = scatterplot(txSig(200:end),1,0,'*');
hold on
scatterplot(rxSig(200:end),1,0,'or',h);
legend('Input of AGC','Output of AGC')

Измерьте и сравните степень переданных и полученных сигналов после того, как AGC достигнет устойчивого состояния. Степень переданного сигнала в 100 раз меньше, чем степень полученного сигнала.

txPower = var(txSig(200:end));
rxPower = var(rxSig(200:end));
[txPower rxPower]

ans = 1×2

    0.0100    0.9970

Создайте две Системы AGC objects™, чтобы настроить уровень полученного сигнала с помощью двух различных размеров шага с идентичными периодами обновления.

Сгенерируйте сигнал 8-PSK, таким образом, что его степень составляет 10 Вт.

data = randi([0 7],200,1);
modData = sqrt(10)*pskmod(data,8,pi/8,'gray');

Создайте пару повышенных согласованных фильтров косинуса с их Gain набор свойств так, чтобы у них была выходная мощность единицы.

txfilter = comm.RaisedCosineTransmitFilter('Gain',sqrt(8));
rxfilter = comm.RaisedCosineReceiveFilter('Gain',sqrt(1/8));

Пропустите модулируемый сигнал через повышенный фильтр передачи косинуса.

txSig = txfilter(modData);

Создайте два Системных объекта AGC, чтобы настроить полученный уровень сигнала. Установите размер шага 0,01 и 0.1, соответственно.

agc1 = comm.AGC('AdaptationStepSize',0.01);
agc2 = comm.AGC('AdaptationStepSize',0.1);

Примените AGC к модулируемому сигналу, получив отдельные выходные параметры для каждого объекта AGC.

agcOut1 = agc1(txSig);
agcOut2 = agc2(txSig);

Фильтр выходные сигналы AGC при помощи повышенного косинуса получает фильтр.

rxSig1 = rxfilter(agcOut1);
rxSig2 = rxfilter(agcOut2);

Постройте степень отфильтрованных ответов AGC, в то время как составление 10 задержек символа через передачу - получает пару фильтра.

plot([abs(rxSig1(11:110)).^2 abs(rxSig2(11:110)).^2])
grid on
xlabel('Symbols')
ylabel('Power (W)')
legend('Step size 0.01','Step size 0.1')

Сигнал с большим размером шага сходится быстрее к целевому уровню мощности AGC 1 Вт.

Постройте степень установившихся отфильтрованных сигналов AGC включением только последних 100 символов. Больший размер шага AGC приводит к менее точной коррекции усиления. Большие значения размера шага AGC приводят к более быстрой сходимости за счет менее точного управления усилением.

plot((101:200),[abs(rxSig1(101:200)).^2 abs(rxSig2(101:200)).^2])
grid on
xlabel('Symbols')
ylabel('Power (W)')
legend('Step size 0.01','Step size 0.1')

Передайте ослабленные пакетные данные о QPSK двум AGCs с различными максимальными усилениями. Постройте график результатов.

Создайте два, пакеты данных QSPK с 200 символами. Передайте пакеты по системе координат с 1200 символами.

modData1 = pskmod(randi([0 3],200,1),4,pi/4);
modData2 = pskmod(randi([0 3],200,1),4,pi/4);
txSig = [modData1; zeros(400,1); modData2; zeros(400,1)];

Ослабьте переданный пакетный сигнал на 20 дБ и постройте его степень.

rxSig = 0.1*txSig;
rxSigPwr = abs(rxSig).^2;
plot(rxSigPwr)
grid
xlabel('Symbols')
ylabel('Power (W)')
title('Signal Power Before Applying AGC')

Создайте два AGCs с усилениями максимальной мощности 30 дБ и 24 дБ, соответственно.

agc1 = comm.AGC('MaxPowerGain',30,'AdaptationStepSize',0.02);

agc2 = comm.AGC('MaxPowerGain',24,'AdaptationStepSize',0.02);

Примените AGC к ослабленному сигналу, получив отдельные выходные параметры для каждого объекта AGC. Вычислите выходную мощность для каждого случая.

rxAGC1 = agc1(rxSig);
rxAGC2 = agc2(rxSig);

pwrAGC1 = abs(rxAGC1).^2;
pwrAGC2 = abs(rxAGC2).^2;

Постройте выходные мощности. Первоначально, для второго пакета, agc1 степень выходного сигнала слишком высока, потому что AGC применил свое максимальное усиление в период, когда никакие данные не были переданы. Соответствующий agc2 степень выходного сигнала (2,5 Вт) промахивается по целевому уровню мощности 1 Вт значительно меньше, чем agc1 степень выходного сигнала (10 Вт). Время сходимости для agc2 короче, чем время сходимости для agc1, потому что вход сигнала к agc2 применяет меньшее максимальное усиление, чем agc1.

plot([pwrAGC1 pwrAGC2])
legend('AGC1','AGC2')
grid
xlabel('Symbols')
ylabel('Power (W)')
title('Signal Power After Applying AGC')