Создание, валидация и тестирование определяемой пользователем структуры решетки
Создайте определяемую пользователем структуру решетки
Этот пример демонстрирует создание нестандартной структуры решетки для сверточного энкодера с незакодированными битами и обратной связью. Энкодер не может быть создан с помощью poly2trellis потому что специфические технические требования для энкодера не совпадают с входными требованиями poly2trellis.
Можно вручную создать структуру решетки, и затем использовать ее в качестве входной структуры решетки для энкодера и декодера. Сверточные блоки Энкодера и Декодера Витерби, используемые в модели Convolutional Encoder with Uncoded Bits и Feedback, загружают структуру решетки, созданную здесь с помощью PreLoadFcn 'callback'.
Сверточный энкодер
Создайте уровень 3/4 сверточный энкодер с соединением обратной связи, бит MSB которого остается незакодированным.
Объявите переменные согласно техническим требованиям.
K = 3; N = 4; constraintLength = 4;
Создайте структуру решетки
Решетка представлена структурой со следующими полями:
numInputSymbols– Количество вводимых символовnumOutputSymbols– Количество выходных символовnumStates– Количество состоянийnextStates– Следующая матрица состоянияoutputs– Выходная матрица
Для получения дополнительной информации об этих полях структуры, смотрите istrellis.
Сбросьте любое предыдущее вхождение myTrellis структура.
clear myTrellis;Задайте поля структуры решетки.
myTrellis.numInputSymbols = 2^K; myTrellis.numOutputSymbols = 2^N; myTrellis.numStates = 2^(constraintLength-1);
Создайте nextStates Матрица
nextStates матрица [numStates x numInputSymbols] матрица. (I, j) элементом следующей матрицы состояния является получившийся индекс конечного состояния, который соответствует переходу от начального состояния i для входа, равного j.
myTrellis.nextStates = [0 1 2 3 0 1 2 3; ... 6 7 4 5 6 7 4 5; ... 1 0 3 2 1 0 3 2; ... 7 6 5 4 7 6 5 4; ... 2 3 0 1 2 3 0 1; ... 4 5 6 7 4 5 6 7; ... 3 2 1 0 3 2 1 0; ... 5 4 7 6 5 4 7 6]
myTrellis = struct with fields:
numInputSymbols: 8
numOutputSymbols: 16
numStates: 8
nextStates: [8x8 double]
Постройте nextStates Матрица
Используйте commcnv_plotnextstates функция помощника, чтобы построить nextStates матрица, чтобы проиллюстрировать переходы ветви между различными состояниями для данного входа.
commcnv_plotnextstates(myTrellis.nextStates);
Create outputs Матрица
outputs матрица [numStates x numInputSymbols] матрица. (I, j) элементом выходной матрицы является выходной символ в восьмеричном формате, учитывая текущее состояние i для входа, равного j.
outputs = [0 2 4 6 10 12 14 16; ... 1 3 5 7 11 13 15 17; ... 0 2 4 6 10 12 14 16; ... 1 3 5 7 11 13 15 17; ... 0 2 4 6 10 12 14 16; ... 1 3 5 7 11 13 15 17; ... 0 2 4 6 10 12 14 16; ... 1 3 5 7 11 13 15 17]
outputs = 8×8
0 2 4 6 10 12 14 16
1 3 5 7 11 13 15 17
0 2 4 6 10 12 14 16
1 3 5 7 11 13 15 17
0 2 4 6 10 12 14 16
1 3 5 7 11 13 15 17
0 2 4 6 10 12 14 16
1 3 5 7 11 13 15 17
Используйте oct2dec отобразить эти значения в десятичном формате.
outputs_dec = oct2dec(outputs)
outputs_dec = 8×8
0 2 4 6 8 10 12 14
1 3 5 7 9 11 13 15
0 2 4 6 8 10 12 14
1 3 5 7 9 11 13 15
0 2 4 6 8 10 12 14
1 3 5 7 9 11 13 15
0 2 4 6 8 10 12 14
1 3 5 7 9 11 13 15
Скопируйте выходную матрицу в myTrellis структура.
myTrellis.outputs = outputs
myTrellis = struct with fields:
numInputSymbols: 8
numOutputSymbols: 16
numStates: 8
nextStates: [8x8 double]
outputs: [8x8 double]
Постройте outputs Матрица
Используйте commcnv_plotoutputs функция помощника, чтобы построить outputs матрица, чтобы проиллюстрировать возможные выходные символы для данного состояния в зависимости от вводимого символа.
commcnv_plotoutputs(myTrellis.outputs, myTrellis.numOutputSymbols);
Проверяйте получившуюся структуру решетки
istrellis(myTrellis)
ans = logical
1
Возвращаемое значение 1 подтверждает, что структура решетки допустима.
Сверточный энкодер с незакодированными битами и обратной связью
Модель служит местом размещения модульного теста для реализованного сверточного кода. Модель показывает, как задать и использовать решетку, которая описывает сверточный код. Конкретный код в этом примере не может быть описан набором полиномов соединения обратной связи и генератора. Решетка кода не может быть создана poly2trellis потому что эта функция ожидает генератор и полиномы соединения обратной связи как входные параметры.
Структура сверточного кода
Этот рисунок показывает сверточный код.
Структура примера
Главные компоненты в этом примере включают:
Передающий путь, который создает представление сверточного энкодера с помощью дискретной низкоуровневой задержки и суммы (XOR) блоки. Это представление выглядит очень похожим на фигуру, показывающую структуру сверточного кода.
Приёмный путь передачи, который создает представление того же сверточного энкодера с помощью блока Convolutional Encoder. В этом случае описание энкодера в параметре структуры Решетки блока. Этот фрагмент модели также включает блок Viterbi Decoder, который декодирует сверточный код.
Оба пути вычисляют количество битовых ошибок.
Открытая модель в качестве примера и исследует свое содержимое
Откройте модель slex_commcnvencoder в качестве примера.
Результаты и отображения
Когда вы запускаете симуляцию, блок пометил Compare Encoder проверки, что два представления энкодера приводят к тому же результату. Блок пометил Compare Encoder - Decoder проверки, что энкодер и декодер работают правильно парой. Каждый блок Display в модели показывает коэффициент ошибок нуля, как ожидалось.
Error rate for Compare Encoder signal: 0.000 Error rate for Compare Encoder-Decoder signal: 0.000