4-FSK модулятор и демодулятор
Автор
yurev4-FSK модулятор и демодулятор¶
В этом примере мы рассмотрим работу с 4-FSK (Frequency Shift Keying) в Engee. Частотная модуляция – это вид модуляции, при котором информация кодируется изменением частоты сигнала. 4-FSK, четырехуровневая частотная манипуляция, – это тип модуляции, применяемый в DMR (Digital Mobile Radio), также он оптимален для использования в системах PMR (Professional Mobile Radio).
Каждая пара бит информации определяет частотный сдвиг относительно несущей частоты.
Огибающая в этом типе модуляции носит постоянный характер, что предоставляет значительные преимущества по потреблению и построению схемы передатчика: отсутствуют жесткие требование по обеспечению линейности тракта передачи. Кодирование бит выполняется исходя из таблицы представленной ниже.
| Битовая комбинация | Соответствующий символ (4-FSK) |
|---|---|
| 11 | 3 |
| 10 | 1 |
| 00 | -3 |
| 01 | -1 |
Мы построим на базовых элементах модулятор и демодулятор 4-FSK.
In [ ]:
function run_model( name_model)
Path = (@__DIR__) * "/" * name_model * ".engee"
if name_model in [m.name for m in engee.get_all_models()] # Проверка условия загрузки модели в ядро
model = engee.open( name_model ) # Открыть модель
model_output = engee.run( model, verbose=true ); # Запустить модель
else
model = engee.load( Path, force=true ) # Загрузить модель
model_output = engee.run( model, verbose=true ); # Запустить модель
engee.close( name_model, force=true ); # Закрыть модель
end
sleep(5)
return model_output
end
Out[0]:
Модель содержит два основных блока: модулятор и демодулятор. На входе подаётся битовый поток, после чего при помощи буфера формируем пакеты по два отсчёта и выполняем модуляцию и демодуляцию. В нашем примере условия для работы модулятора и демодулятора идеальные: отсутствуют канал связи и какие-либо помехи.
Далее запустим модель и проанализируем результаты моделирования.
In [ ]:
run_model("4fsk")
Out[0]:
Сравним входную группу битов с выходными битами.
In [ ]:
In_bit = collect(simout["4fsk/4-FSK demodulator.Out1"]);
Out_bit = collect(simout["4fsk/Buffer.1"]);
In_and_Out_bit = [In_bit.value Out_bit.value]
Out[0]:
Как мы видим из явного сравнения пар бит, все последовательности распознаются правильно. Теперь посмотрим на численный показатель ошибок в нашей модели.
In [ ]:
ErrorCnt = collect(simout["4fsk/SumError.ErrorCnt"]);
ErrorCnt = ErrorCnt.value;
print("Кол-во ошибок за всё время моделирования: $(ErrorCnt[end])")
Вывод¶
Результаты моделирования таковы: релизованные нами модулятор и демодулятор работают корректно, без ощибок. Это значит, что такую реализацию можно применить для протоколов связи, например, DMR.