comm.RectangularQAMModulator

(Чтобы быть удаленным), Модулируют использующее прямоугольное сигнальное созвездие QAM

comm.RectangularQAMModulator будет удален в будущем релизе. Использование qammod вместо этого. Для получения дополнительной информации см. Вопросы совместимости.

Описание

RectangularQAMModulator объект модулирует использующую M-арную квадратурную амплитудную модуляцию с созвездием на прямоугольной решетке. Выход представляет собой репрезентацию модулированного сигнала. Этот блок принимает на вход сигнал в виде вектора - столбца или скалярной величины.

Модулировать сигнал с помощью квадратурной амплитудной модуляции:

Задайте и настройте свой прямоугольный объект модулятора QAM. Смотрите Конструкцию.
Вызовите step модулировать сигнал согласно свойствам comm.RectangularQAMModulator. Поведение step характерно для каждого объекта в тулбоксе.

Примечание

Запуск в R2016b, вместо того, чтобы использовать step метод, чтобы выполнить операцию, заданную Системой object™, можно вызвать объект с аргументами, как будто это была функция. Например, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполните эквивалентные операции.

Конструкция

H = comm.RectangularQAMModulator создает объект модулятора, H. Этот объект модулирует вход с помощью прямоугольного метода квадратурной амплитудной модуляции (QAM).

H = comm.RectangularQAMModulator(Name,Value) создает прямоугольный объект модулятора QAM, H, с каждым заданным набором свойств к заданному значению. Можно задать дополнительные аргументы пары "имя-значение" в любом порядке как (Name1, Value1..., NameN, ValueN).

H = comm.RectangularQAMModulator(M,Name,Value) создает прямоугольный объект модулятора QAM, H. Этот объект имеет ModulationOrder набор свойств к M, и другой заданный набор свойств к заданным значениям.

Свойства

`ModulationOrder`	Число точек в сигнальном созвездии Задайте число точек в сигнальном созвездии как скалярное значение, которое является положительной целочисленной степенью двойки. Значением по умолчанию является `16`.
`PhaseOffset`	Смещение фазы созвездия Задайте смещение фазы сигнального созвездия, в радианах, как действительное скалярное значение. `Значением по умолчанию является 0`.
`BitInput`	Примите битные входные параметры Задайте, является ли вход битами или целыми числами. Значением по умолчанию является `false`. Когда вы устанавливаете это свойство на `true`, `step` вход метода требует вектор-столбца битных значений. Длина этого вектора должна быть целочисленным кратным log2 (`ModulationOrder`). Этот вектор содержит битные представления целых чисел между `0` и `ModulationOrder`–1. Когда вы устанавливаете это свойство на `false`, `step` вход метода должен быть вектор-столбцом целочисленных значений символа между `0` и `ModulationOrder`–1.
`SymbolMapping`	Кодирование созвездия Задайте, как объект сопоставляет целое число или группу log2 (`ModulationOrder`) введите биты к соответствующему символу как `Binary` \| `Gray` \| `Custom`. Значением по умолчанию является `Gray`. Когда вы устанавливаете это свойство на `Gray`, Системный объект использует серо-закодированное сигнальное созвездие. Когда вы устанавливаете это свойство на `Binary`, объект использует естественное двоично кодированное созвездие. Когда вы устанавливаете это свойство на `Custom`, объект использует сигнальное созвездие, заданное в `CustomSymbolMapping` свойство.
`CustomSymbolMapping`	Пользовательское кодирование созвездия Задайте пользовательский вектор отображения символа созвездия. Значением по умолчанию является `0:15`. Это свойство является строкой или вектор-столбцом с размером `ModulationOrder`. Этот вектор имеет уникальные целочисленные значения в области значений [`0`, `ModulationOrder`–1]. Эти значения должны иметь тип данных `double`. Первый элемент этого вектора соответствует главной крайней левой точке созвездия, с последующими элементами, бегущими по столбцам, слева направо. Последний элемент соответствует самой правой нижней частью точке. Это свойство применяется, когда вы устанавливаете `SymbolMapping` свойство к `Custom`.
`NormalizationMethod`	Метод нормализации созвездия Укажите, что метод раньше нормировал сигнальное созвездие как `Minimum distance between symbols` \| `Average power` \| `Peak power`. Значением по умолчанию является `Minimum distance between symbols`.
`MinimumDistance`	Минимальное расстояние между символами Задайте расстояние между двумя самыми близкими точками созвездия как положительное, действительное значение числового скаляра. Значением по умолчанию является `2`. Это свойство применяется, когда вы устанавливаете `NormalizationMethod` свойство к `Minimum distance between symbols`.
`AveragePower`	Средняя степень созвездия Задайте среднюю степень символов в созвездии как положительное, действительное значение числового скаляра. Значением по умолчанию является `1`. Это свойство применяется, когда вы устанавливаете `NormalizationMethod` свойство к `Average power`.
`PeakPower`	Пиковая мощность созвездия Задайте максимальную мощность символов в созвездии как положительное действительное значение числового скаляра. Значением по умолчанию является `1`. Это свойство применяется, когда вы устанавливаете `NormalizationMethod` свойство к `Peak power`.
`OutputDataType`	Тип данных выхода Задайте тип выходных данных как `double` \| `single` \| `Custom`. Значением по умолчанию является `double`.

Свойства фиксированной точки

Методы

созвездие	(Чтобы быть удаленным), Вычисляют или строят идеальное сигнальное созвездие
шаг	(Чтобы быть удаленным), Модулируют использующий прямоугольный метод QAM

Характерный для всех системных объектов
`release`	Позвольте изменения значения свойства Системного объекта

Алгоритмы

Этот объект реализует алгоритм, входные параметры и выходные параметры, описанные на странице с описанием блока Rectangular QAM Modulator Baseband. Свойства объектов соответствуют параметрам блоков.

Вопросы совместимости

развернуть все

`comm.RectangularQAMModulator` будет удален в будущем релизе. Использование `qammod` вместо этого.

Не рекомендуемый запуск в R2018b

Нормализация созвездия PeakPower и AveragePower (кроме модульной средней степени), как поддержано comm.RectangularQAMModulator и comm.RectangularQAMDemodulator по сути не обеспечивается функциями. Выполнять пиковую мощность и среднее использование нормализации степени qammod и qamdemod функции, можно использовать эти служебные функции, чтобы масштабировать символы от пиковой или средней нормализации степени до минимальной нормализации расстояния.

function minD = pkPow2MinD(pkPow,M)
% Peak power to minimum distance
    nBits = log2(M);
    if (mod(nBits,2)==0)
        % Square QAM
        sf = 0.5*M - sqrt(M) + 0.5;
    else
        % Cross QAM
        mBy32 = M/32;
        if (nBits > 4)
            sf = (13 * mBy32) - (5 * sqrt(mBy32)) + 0.5;
        else
            sf = (20 * mBy32) - (6 * sqrt(mBy32)) + 0.5;
        end
    end
    minD = sqrt(pkPow/sf);
end

function minD = avgPow2MinD(avgPow,M)
% Average power to minimum distance
    nBits = log2(M);
    if (mod(nBits,2)==0)
        % Square QAM
        sf = (M - 1)/6;
    else
        % Cross QAM
        if (nBits > 4)
            sf = ((31 * M / 32) - 1) / 6;
        else
            sf = ((5 * M / 4) - 1) / 6;
        end
    end
    minD = sqrt(avgPow/sf);
end

Нормализация пиковой мощности для трудного решения

Средняя нормализация степени для трудного решения

Нормализация пиковой мощности для аппроксимированного LLR

Выведите показанный, здесь сравнивает расчет нормализации пиковой мощности для аппроксимированного LLR при помощи qammod и qamdemod функции и pkPow2MinD служебная функция.

% QAM alternative for "Peak power" normalization method for
% Approximate LLR output when using functions.
%
% Modulation order must be supported by QAM modulator-demodulator.
M = 256;     % Modulation order
pkPow = 221; % Peak constellation power
snrdB=16;    % SNR in dB

minD = pkPow2MinD(pkPow,M);

modObj = comm.RectangularQAMModulator('ModulationOrder',M, ...
    'NormalizationMethod','Peak power', ...
    'PeakPower',pkPow);

% Check 1 - Verify that the two constellations are same by 
% comparing symbols.
constellationSO = modObj((0:M-1)');
constellationFcn = qammod((0:M-1)',M);
scaledConstellationFcn = (minD/2) .* constellationFcn;
err = constellationSO - scaledConstellationFcn;
maxConstellationErr = max(abs(err))

maxConstellationErr =
     0

x = randi([0,M-1],100,1);
y1 = modObj(x);;
    

% Reset global rng stream for repeatable noise samples, then add noise
reset(RandStream.getGlobalStream);
y1Rec = awgn(y1,snrdB,'measured','db');

% Compute noise variance to use when demodulating.
nv = mean(abs(y1).^2) / 10^(snrdB/10);

demodObj = comm.RectangularQAMDemodulator('ModulationOrder',M, ...
    'NormalizationMethod','Peak power', ...
    'PeakPower',pkPow, ...
    'BitOutput',true, ...
    'DecisionMethod','Approximate log-likelihood ratio', ...
    'Variance',nv);
    
    z1 = demodObj(y1Rec);

% With proper scaling, the demodulated output from the function 
% is the same as that from the System object.
y2 = qammod(x,M);
% Scale function output so that it matches System object output.
y2Scaled = (minD/2) .* y2;

% Reset global rng stream for repeatable noise samples, then add noise.
reset(RandStream.getGlobalStream);
y2Rec = awgn(y2Scaled,snrdB,'measured','db');

% Compute noise variance to use when demodulating.
nv1 = mean(abs(y2Scaled).^2) / 10^(snrdB/10);

% Scale the received signal for the constellation used by function
y2RecScaled = (2/minD) .* y2Rec;
% Scale the noise variance appropriately.
z2 = qamdemod(y2RecScaled,M,'OutputType','approxllr', ...
    'NoiseVariance',nv1 * (2/minD)^2);

% Check 2 - Compare deomodulated output from System object and function is minimal.
maxOutputErr = max(abs(z1-z2))

maxOutputErr =
   2.8422e-14

Средняя нормализация степени для аппроксимированного LLR

Этот пример сравнивает расчет средней нормализации степени для аппроксимированного LLR при помощи qammod и qamdemod функции и avgPow2MinD служебная функция.

% QAM alternative for "Average power" normalization method for
% Approximate LLR output when using functions.
%
% Modulation order must be supported by QAM modulator-demodulator.
M = 1024;    % Modulation order
avgPow = 87; % Average constellation power
snrdB = 33;  % Signal-to-Noise Ratio in dB

minD = avgPow2MinD(avgPow,M);

modObj = comm.RectangularQAMModulator('ModulationOrder',M, ...
    'NormalizationMethod','Average power', ...
    'AveragePower',avgPow);

% Check 1 - Verify that the two constellations are same by 
% comparing symbols.
constellationSO = modObj((0:M-1)');
constellationFcn = qammod((0:M-1)',M);
scaledConstellationFcn = (minD/2) .* constellationFcn;
err = constellationSO - scaledConstellationFcn;
maxConstellationErr = max(abs(err))

maxConstellationErr =
     0

x = randi([0,M-1],100,1);
y1 = modObj(x);

% Reset global rng stream for repeatable noise samples, then add noise
reset(RandStream.getGlobalStream);
y1Rec = awgn(y1,snrdB,'measured','db');

% Compute noise variance to use when demodulating.
nv = mean(abs(y1).^2) / 10^(snrdB/10);

demodObj = comm.RectangularQAMDemodulator('ModulationOrder',M, ...
    'NormalizationMethod','Average power', ...
    'AveragePower',avgPow, ...
    'BitOutput',true, ...
    'DecisionMethod','Approximate log-likelihood ratio', ...
    'Variance',nv);

z1 = demodObj(y1Rec);

% With proper scaling, the demodulated output from the function 
% is the same as that from the System object.
y2 = qammod(x,M);
% Scale function output so that it matches System object output.
y2Scaled = (minD/2) .* y2;

% Reset global rng stream for repeatable noise samples, then add noise.
reset(RandStream.getGlobalStream);
y2Rec = awgn(y2Scaled,snrdB,'measured','db');
% Compute noise variance to use when demodulating.
nv1 = mean(abs(y2Scaled).^2) / 10^(snrdB/10);

% Scale the received signal for the constellation used by function
y2RecScaled = (2/minD) .* y2Rec;
% Scale the noise variance appropriately.
z2 = qamdemod(y2RecScaled,M,'OutputType','approxllr', ...
    'NoiseVariance',nv1 * (2/minD)^2);

% Check 2 - Compare deomodulated output from System object and function is minimal.
maxOutputErr = max(abs(z1-z2))

maxOutputErr =
   1.3642e-12

Нормализация пиковой мощности для LLR

Выведите показанный, здесь сравнивает расчет нормализации пиковой мощности для LLR при помощи qammod и qamdemod функции и pkPow2MinD служебная функция.

% QAM alternative for "Peak power" normalization method for
% LLR output when using functions.
%
% Modulation order must be supported by QAM modulator-demodulator.
M = 1024;  % Modulation order
pkPow = 1; % Peak constellation power
snrdB=6;   % SNR in dB

minD = pkPow2MinD(pkPow,M);

modObj = comm.RectangularQAMModulator('ModulationOrder',M, ...
    'NormalizationMethod','Peak power', ...
    'PeakPower',pkPow);

% Check 1 - Verify that the two constellations are same by 
% comparing symbols.
constellationSO = modObj((0:M-1)');
constellationFcn = qammod((0:M-1)',M);
scaledConstellationFcn = (minD/2) .* constellationFcn;
err = constellationSO - scaledConstellationFcn;
maxConstellationErr = max(abs(err))

maxConstellationErr =
     0

x = randi([0,M-1],100,1);
% Modulate and demodulate using the System objects
y1 = modObj(x);;

% Reset global rng stream for repeatable noise samples, then add noise
reset(RandStream.getGlobalStream);
y1Rec = awgn(y1,snrdB,'measured','db');

% Compute noise variance to use when demodulating.
nv = mean(abs(y1).^2) / 10^(snrdB/10);

demodObj = comm.RectangularQAMDemodulator('ModulationOrder',M, ...
    'NormalizationMethod','Peak power', ...
    'PeakPower',pkPow, ...
    'BitOutput',true, ...
    'DecisionMethod','Log-likelihood ratio', ...
    'Variance',nv);
    
    z1 = demodObj(y1Rec);

% Modulate and demodulate using the functions
y2 = qammod(x,M);
% Scale function output so that it matches System object output.
y2Scaled = (minD/2) .* y2;

% Reset global rng stream for repeatable noise samples, then add noise.
reset(RandStream.getGlobalStream);
y2Rec = awgn(y2Scaled,snrdB,'measured','db');

% Compute noise variance to use when demodulating.
nv1 = mean(abs(y2Scaled).^2) / 10^(snrdB/10);

% Create inputs required by utility function to compute LLR
nBits = log2(M);
bitwiseMapping = (int2bit((0:M-1),nBits))';
% c0 contains indices of mapping which has 0 at various bit positions
[c0, ~] = find(bitwiseMapping==0);
c0 = reshape(int32(c0),M/2,nBits);
% c1 contains indices of mapping which has 1 at various bit positions
[c1, ~] = find(bitwiseMapping==1);
c1 = reshape(int32(c1),M/2,nBits);

z2 = comm.internal.utilities.computeLLRsim(y2Rec,M,nBits, ...
    scaledConstellationFcn,c0,c1,nv1);

% Check 2 - Compare deomodulated output from System object and function is minimal.
maxOutputErr = max(abs(z1-z2))

maxOutputErr =
   3.5527e-15

Средняя нормализация степени для LLR

Этот пример сравнивает расчет средней нормализации степени для LLR при помощи qammod и qamdemod функции и avgPow2MinD служебная функция.

% QAM alternative for "Average power" normalization method for
% LLR output when using functions.
%
% Modulation order must be supported by QAM modulator-demodulator.
M = 1024;    % Modulation order
avgPow = 117; % Average constellation power
snrdB = 8;  % Signal-to-Noise Ratio in dB

minD = avgPow2MinD(avgPow,M);

modObj = comm.RectangularQAMModulator('ModulationOrder',M, ...
    'NormalizationMethod','Average power', ...
    'AveragePower',avgPow);

% Check 1 - Verify that the two constellations are same by 
% comparing symbols.
constellationSO = modObj((0:M-1)');
constellationFcn = qammod((0:M-1)',M);
scaledConstellationFcn = (minD/2) .* constellationFcn;
err = constellationSO - scaledConstellationFcn;
maxConstellationErr = max(abs(err))

maxConstellationErr =
     0

x = randi([0,M-1],100,1);
y1 = modObj(x);

% Reset global rng stream for repeatable noise samples, then add noise
reset(RandStream.getGlobalStream);
y1Rec = awgn(y1,snrdB,'measured','db');

% Compute noise variance to use when demodulating.
nv = mean(abs(y1).^2) / 10^(snrdB/10);

demodObj = comm.RectangularQAMDemodulator('ModulationOrder',M, ...
    'NormalizationMethod','Average power', ...
    'AveragePower',avgPow, ...
    'BitOutput',true, ...
    'DecisionMethod','Log-likelihood ratio', ...
    'Variance',nv);

z1 = demodObj(y1Rec);

% With proper scaling, the demodulated output from the function 
% is the same as that from the System object.
y2 = qammod(x,M);
% Scale function output so that it matches System object output.
y2Scaled = (minD/2) .* y2;

% Reset global rng stream for repeatable noise samples, then add noise.
reset(RandStream.getGlobalStream);
y2Rec = awgn(y2Scaled,snrdB,'measured','db');
% Compute noise variance to use when demodulating.
nv1 = mean(abs(y2Scaled).^2) / 10^(snrdB/10);

% Create inputs required by utility function to compute LLR
nBits = log2(M);
bitwiseMapping = (int2bit((0:M-1),nBits))';
% c0 contains indices of mapping which has 0 at various bit positions
[c0, ~] = find(bitwiseMapping==0);
c0 = reshape(int32(c0),M/2,nBits);
% c1 contains indices of mapping which has 1 at various bit positions
[c1, ~] = find(bitwiseMapping==1);
c1 = reshape(int32(c1),M/2,nBits);

z2 = comm.internal.utilities.computeLLRsim(y2Rec,M,nBits, ...
    scaledConstellationFcn,c0,c1,nv1);

% Check 2 - Compare deomodulated output from System object and function is minimal.
maxOutputErr = max(abs(z1-z2))

maxOutputErr =
   1.3642e-12

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Указания и ограничения по применению:

Смотрите системные объекты в Генерации кода MATLAB (MATLAB Coder).

Документация

comm.RectangularQAMModulator

Описание

Конструкция

Свойства

Методы

Алгоритмы

Вопросы совместимости

`comm.RectangularQAMModulator` будет удален в будущем релизе. Использование `qammod` вместо этого.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Смотрите также

Функции

Объекты

Документация Communications Toolbox

Поддержка

Документация

comm.RectangularQAMModulator

Описание

Конструкция

Свойства

Методы

Алгоритмы

Вопросы совместимости

comm.RectangularQAMModulator будет удален в будущем релизе. Использование qammod вместо этого.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++ Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Смотрите также

Функции

Объекты

Документация Communications Toolbox

Поддержка

`comm.RectangularQAMModulator` будет удален в будущем релизе. Использование `qammod` вместо этого.

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.