Примените смещение частоты дискретизации к сигналу
comm.SampleRateOffset Система object™ применяет смещение частоты дискретизации к входному сигналу. Применение смещения частоты дискретизации эквивалентно изменению тактовой частоты ADC.
Применять смещение частоты дискретизации к сигналу:
Создайте comm.SampleRateOffset объект и набор его свойства.
Вызовите объект с аргументами, как будто это была функция.
Чтобы узнать больше, как Системные объекты работают, смотрите то, Что Системные объекты?
Чтобы использовать объектную функцию, задайте Системный объект как первый входной параметр. Например, чтобы выпустить системные ресурсы Системного объекта под названием obj, используйте этот синтаксис:
release(obj)
Установите параметры и входной сигнал.
M = 16; % Modulation order offset = 50; % Parts per million data = (0:M-1)'; % Input signal refconst = qammod(data,M); % Reference constellation points
Создайте смещение частоты дискретизации, и созвездие схематически изображают Системные объекты.
sro = comm.SampleRateOffset(offset); constdiagram = comm.ConstellationDiagram( ... 'ReferenceConstellation',refconst, ... 'XLimits',[-5 5], ... 'YLimits',[-5 5], ... 'Title','Signal with Offset Sample Rate');
Примените 16-QAM модуляцию к случайным данным, и затем примените смещение частоты дискретизации к модулируемому сигналу. Постройте ссылочное созвездие и сигнал со смещением частоты дискретизации смещения.
modData = qammod(repmat(data,100,1),M); impairedData = sro(modData); constdiagram(impairedData)
Примените смещения частоты дискретизации к одной тональной синусоиде на 30 кГц. Подтвердите смещение путем вычисления различия в частоте между переданным тоном и полученным тоном после применения положительных и отрицательных смещений частоты дискретизации.
Сгенерируйте один тон на уровне 30 кГц.
f = 30e3; samplerate = 100e3; src = dsp.SineWave('Frequency',f, ... 'SampleRate',samplerate, ... 'SamplesPerFrame',10000, ... 'ComplexOutput',true); txsig = src();
Проверьте частоту тона.
freqtx = samplerate * ...
(mean(angle(txsig(2:end) ./ txsig(1:end-1)))/(2*pi))freqtx = 3.0000e+04
Примените смещение частоты дискретизации 20 страниц в минуту к тону передачи (txsig). Увеличение смещения частоты дискретизации эквивалентно увеличению тактовой частоты ADC.
sro = comm.SampleRateOffset(20); rxsig = sro(txsig);
Найдите частоту полученного тона (rxsig) после возмещения частоты дискретизации. Чтобы пропустить выборки с переходными эффектами, проигнорируйте первые 100 выборок.
freqrx = samplerate * ...
(mean(angle(rxsig(101:end) ./ rxsig(100:end-1)))/(2*pi))freqrx = 2.9999e+04
При увеличении тактовой частоты ADC, уменьшает частоту полученного тона. Чтобы показать что частота полученных тональных уменьшений приблизительно на 20 страниц в минуту, сравните частоту переданного тона к частоте полученного тона.
freqchangeppm = (freqrx-freqtx)/freqtx*1e6
freqchangeppm = -19.9365
Примените смещение частоты дискретизации-30 страниц в минуту к тону передачи (txsig). Уменьшение смещения частоты дискретизации эквивалентно уменьшению тактовой частоты ADC.
sro = comm.SampleRateOffset(-30); rxsig = sro(txsig);
Найдите частоту полученного тона (rxsig) после возмещения частоты дискретизации. Чтобы пропустить выборки с переходными эффектами, проигнорируйте первые 100 выборок.
freqrx = samplerate * ...
(mean(angle(rxsig(101:end) ./ rxsig(100:end-1)))/(2*pi))freqrx = 3.0001e+04
При уменьшении тактовой частоты ADC, увеличивает частоту полученного тона. Чтобы показать что частота полученных тональных увеличений приблизительно на 30 страниц в минуту, сравните частоту переданного тона к частоте полученного тона.
freqchangeppm = (freqrx-freqtx)/freqtx*1e6
freqchangeppm = 30.0736
Отобразите эффекты смещения частоты дискретизации в приемнике на сигнале QPSK.
Передайте кадры, содержащие фиксированную преамбулу и случайную полезную нагрузку. В приемнике используйте преамбулу, чтобы найти начало системы координат, и затем демодулировать полезную нагрузку и измерить EVM. С постоянным ненулевым смещением частоты дискретизации EVM варьируется от системы координат до системы координат с сопоставимой периодичностью.
Инициализируйте параметры конфигурации и создайте объекты импульсного формирующий фильтра для передатчика и приемника.
numFrames = 200; numSymbolsPerFrame = 4096; preambleLength = 64; payloadLength = numSymbolsPerFrame - preambleLength; modulationOrder = 4; rolloff = 0.2; filterSpan = 10; samplesPerSymbol = 8; txFilter = comm.RaisedCosineTransmitFilter(RolloffFactor=rolloff, ... FilterSpanInSymbols=filterSpan, ... OutputSamplesPerSymbol=samplesPerSymbol); rxFilter = comm.RaisedCosineReceiveFilter(RolloffFactor=rolloff, ... FilterSpanInSymbols=filterSpan, ... InputSamplesPerSymbol=samplesPerSymbol,DecimationFactor=1);
Используйте последовательность Голда для преамбулы. Сопоставьте последовательность Голда с 0,7071 + 0.7071i и-0.7071 - 0.7071i в созвездии QPSK.
goldSeq = comm.GoldSequence(SamplesPerFrame=preambleLength); preamble = goldSeq(); preamble(preamble==1)=2; preambleModOut = pskmod(preamble,modulationOrder,pi/modulationOrder);
Сгенерируйте опорный сигнал временного интервала для преамбулы.
preambleRefDelayed = rxFilter( ... txFilter([preambleModOut;zeros(filterSpan,1)])); preambleRef = preambleRefDelayed( ... filterSpan*samplesPerSymbol+(1:samplesPerSymbol*preambleLength));
Сгенерируйте случайную полезную нагрузку и передаваемый сигнал.
txPayload = pskmod( ... randi([0 modulationOrder-1],payloadLength,numFrames), ... modulationOrder, ... pi/modulationOrder); txFrames = reshape([repmat(preambleModOut,1,numFrames);txPayload],[],1); txSig = txFilter([txFrames;zeros(payloadLength,1)]);
Примените смещение частоты дискретизации на 0,8 страницы в минуту к полученному сигналу.
simulatedSRO = 0.8; sro = comm.SampleRateOffset(simulatedSRO); rxSig = rxFilter(sro(txSig));
Используйте согласованный фильтр, чтобы найти преамбулу.
matchedFilterResponse = conj(flipud(preambleRef)); matchedFilterOutMag = abs(filter(matchedFilterResponse,1,rxSig));
Найдите пиковые местоположения и постройте первые десять peaks.
threshold = max(matchedFilterOutMag)*0.7; [~, peakLocations] = findpeaks(matchedFilterOutMag, ... MinPeakHeight=threshold, ... MinPeakDistance=preambleLength*samplesPerSymbol); plot(matchedFilterOutMag) title('Matched Filter Output (Magnitude)') xlabel('Sample') axis([0 numSymbolsPerFrame*samplesPerSymbol*10 ... -0.15*max(matchedFilterOutMag) 1.25*max(matchedFilterOutMag)]); grid on
Найдите системы координат и исследуйте принятые данные путем графического вывода вычисленного значения EVM и полученного сигнального созвездия. Оцените смещение частоты дискретизации. Для более точной оценки можно увеличить число переданных кадров.
frameDelay = peakLocations - length(preambleRef); constDiag = comm.ConstellationDiagram(Title='Received Payload', ... Position=[20 70 600 600]); evm = comm.EVM; evmScope = timescope(TimeUnits='none',TimeSpan=length(frameDelay), ... YLabel='EVM (%)',YLimits=[0 15],TimeAxisLabels='none', ... Position=[650 120 800 500]); for i = 1:length(frameDelay) rxFrame = rxSig(frameDelay(i) + ... (1:samplesPerSymbol:numSymbolsPerFrame*samplesPerSymbol)); evmScope(evm(txPayload(:,i),rxFrame(preambleLength+1:end))); constDiag(rxFrame(preambleLength+1:end)); pause(0.1) end
peakSpacings = diff(peakLocations); nominalPeakSpacing = numSymbolsPerFrame*samplesPerSymbol; estimatedSRO = (mean(peakSpacings)/nominalPeakSpacing-1)*1e6
estimatedSRO = 0.7668