Структура примера

Модель состоит из Транспортной Пакетной генерации MPEG-2, основополосной обработки передатчика, Канала AWGN, основополосной обработки приемника и вычисления коэффициента ошибок. Следующие разделы описывают каждый субкомпонент подробно.

Определения переменной MATLAB® Workspace

Когда модель сначала загружается, она создает переменную prmATSC рабочего пространства MATLAB. Эта переменная структуры содержит поля, которые задают параметры блоков в модели. Эта переменная очищена, когда модель закрывается.

prmATSC = 

  struct with fields:

          MPEG2PacketLen: 188
           RSCodewordLen: 207
             BitsPerByte: 8
           BitsPerNibble: 2
          NibblesPerByte: 4
         NibblesPerGroup: 48
       NibblesPerSegment: 828
        SegmentsPerField: 313
         RSPrimitivePoly: [1 0 0 0 1 1 1 0 1]
         RSGeneratorPoly: [1 152 185 240 5 111 99 6 220 112 150 69 36 ... ]
      IntlvrNumShiftRegs: 52
      IntlvrShiftRegStep: 4
      DeintlvrAlignDelay: 156
        DeintlvrPktDelay: 52
        NumTrellisCoders: 12
          TraceBackDepth: 8
    TrellisDecAlignDelay: 159
      TrellisDecPktDelay: 2
              SymbolRate: 1.0762e+07
                MPEG2BPS: 1.9393e+07
            MPEG2PktRate: 1.2894e+04
       ChannelSampleTime: 9.3666e-08
             PAMSigPower: 4.5826
                    EsNo: 10

Источник данных MPEG-2

Транспортный Пакет MPEG-2 является случайным образом сгенерированным 188-байтовым вектором с первым байтом, замененным синхронизирующим байтом 0x47 (Шестнадцатеричный).

Основополосная обработка передатчика

Эта подсистема соответствует Разделу 6.4.1.1 в [1]. Байт синхронизации MPEG-2 не должен быть рандомизирован и закодирован, и следовательно выброшен перед операцией "исключающее ИЛИ". Псевдослучайная последовательность байта, которая скремблирует байты входных данных, повторно инициализируется в начале каждого Поля данных. В этой модели каждое Поле данных состоит из 312 Сегментов Данных, потому что сегмент Data Field Sync не моделируется.

Эта подсистема соответствует Разделу 6.4.1.2 в [1]. (207, 187) блок Integer-Input RS Encoder добавляет 20 байт контроля четности во входной пакет и производит выход 207 байтов за систему координат. Это позволяет до 10 ошибочных байтов на транспортный пакет быть откорректированными соответствующим блоком Integer-Output RS Decoder в приемнике.

Эта подсистема соответствует Разделу 6.4.1.3 в [1]. Блок Convolutional Interleaver чередует байты от 52 (межсегментных) Сегментов Данных, который является одной шестой (1/6) Поля данных. Передатчик синхронизирует interleaver с байтом First Data каждого Поля данных.

Эта подсистема, вместе с последующим блоком M-PAM Modulator Baseband, соответствует Разделу 6.4.1.4 в [1]. Это создает последовательные 3-битные выходные параметры из параллельных байтов путем питания каждых двух битов каждого байта данных через одну из 12 двух третей (2/3) уровнем Сверточные блоки Энкодера. Каждый байт производит четыре 3-битных выходных параметров и процессы реализации каждые 12 байтов как группа. Блок управляет который Сверточные процессы Энкодера который два бита в группе. Полному преобразованию параллельных байтов к последовательным битам нужны четыре Сегмента Данных, i.e., 828 байтов данных, чтобы произвести 3 312 3-битных выходных параметров из этих 12 энкодеров и каждого энкодера процессы 69 байтов данных. Каждому Полю данных нужен 312/4 = 78 операций преобразования.

Блок M-PAM Modulator Baseband соответствует фрагменту картопостроителя символа рисунка 6.8 в [1]. Это сопоставляет 3-битные целочисленные входные параметры с символами на 8-уровневом одномерном действительном созвездии со значениями [-7 - 5 - 3 - 1 1 3 5 7].

Канал AWGN

Блок AWGN Channel использует Signal to noise ratio (Es/No) режим. Степень сигнала и символьный период были вычислены и сохранены в переменной prmATSC рабочей области. Значение Es/No установлено к 10 дБ, который производит коэффициент ошибок байта приблизительно 0,0039.

Основополосная обработка приемника

Блок M-PAM Demodulator Baseband преобразует полученные основополосные символы созвездия 8-PAM в 3-битные целочисленные выходные параметры. Блок имеет те же настройки созвездия как восходящий блок M-PAM Modulator Baseband.

Эта подсистема преобразует последовательные 3-битные входные параметры, чтобы быть параллельной байтам путем питания каждого входа через одну из 12 двух третей (2/3) блоками Декодера Витерби уровня. Затем подсистема конкатенирует декодируемые биты в байты. deinterleaver процессы каждые 48 входных параметров, соответствующих 12 байтам как группа, и, вводят одну группу (48 входных параметров) задержки прежде, чем выполнить декодирование Viterbi. Тот же блок управления как в Trellis Interleaver подсистема используется, чтобы выбрать, какие процессы блока Viterbi Decoder, которые вводят в группе. Обратите внимание на то, что Trellis Interleaver и Trellis Deinterleaver подсистемы вместе вводят 207 + 48 = 255 байтов задержки в систему (от Буферных блоков). Так, Trellis Deinterleaver подсистема выход задерживается на 159 байтов для выравнивания системы координат и первые два кадра, принятые нисходящей подсистемой, должна быть проигнорирована. Уведомлять последующую подсистему этой задержки системы координат, Trellis Deinterleaver подсистема создает систему координат допустимый флаг и передает его в нисходящем направлении.

Блок Convolutional Deinterleaver соответствует блоку Convolutional Interleaver в передатчике, и оба блока имеют ту же настройку. Обратите внимание на то, что Сверточный Interleaver и Сверточные блоки Deinterleaver вместе вводят 10 608 байтов задержки в систему. В результате блок Convolutional Deinterleaver задержек подсистемы, выведенный на 156 байтов для пакетного выравнивания и первые 52 пакета, полученные нисходящей подсистемой, должен быть проигнорирован. Уведомлять последующую подсистему этой пакетной задержки, Convolutional Deinterleaver подсистема создает пакет допустимый флаг и передает его в нисходящем направлении.

Блок Integer-Output RS Decoder соответствует блоку Integer-Input RS Encoder в передатчике, и оба блока имеют ту же настройку. Блок имеет второй выходной порт, чтобы указать на количество байтов, которые были откорректированы для обработанного пакета.

Эта подсистема соответствует Randomizer подсистема в передатчике. Блок, который генерирует псевдослучайную последовательность байта, совпадает с блоком в Randomizer подсистема. Байт синхронизации MPEG-2 вставляется в каждый пакет после дерандомизации, чтобы сформировать Транспортный Пакет MPEG-2.

Результаты и отображения

Блок Error Rate Calculation измеряет системный коэффициент ошибок байта путем сравнения переданных и декодируемых Транспортных Пакетных данных о MPEG-2. Обратите внимание на то, что система имеет 54 пакета, т.е. 10 152 байта, задержки всего, которая задает Receive delay параметр блока.

Чтобы исследовать эффективность системы, используйте включенные блоки визуализации, как описано ниже:

Запустите модель. Осциллографы показывают, что ATSC получил созвездие и спектр.

Дальнейшее исследование

После загрузки модели можно установить различный сигнал на шумовое отношение (ОСШ) путем изменения EsNo значение поля prmATSC переменная рабочей области и наблюдает производительность системы. Следующие компоненты не моделируются в системе, но можно попытаться включать их:

Выбранная библиография