M-APSK демодулятор основной полосы частот
Демодулирует данные, модулированные с помощью метода M-APSK.
Описание
Блок M-APSK демодулятор основной полосы частот демодулирует комплексный входной сигнал, который был модулирован при помощи метода APSK, и возвращает вещественный выходной сигнал.
Блок M-APSK демодулятор основной полосы частот применяется специально для многокольцевых PSK созвездий. Для однокольцевых PSK-созвездий используйте M-PSK Demodulator Baseband. |
Эта иконка показывает блок со всеми включенными портами:
Порты
Выход
#
Out
—
демодулированный выходной сигнал
скаляр
| вектор
| матрица
Details
Демодулированный сигнал, возвращаемый в виде скаляра, вектора или матрицы. Тип данных и размерность демодулированного сигнала зависят от значений, заданных параметрами Output type и Decision type. В блоке этот порт не имеет названия.
Значение параметра Output type | Значение параметра Decision type | Описание демодулированного сигнала | Размеры демодулированного сигнала |
---|---|---|---|
|
— |
Демодулированные целочисленные значения в диапазоне ]. |
Выходной сигнал имеет те же размеры, что и входной. |
|
|
Демодулированные биты |
Количество строк в выходном сигнале в раз больше количества строк во входном сигнале. Каждый демодулированный символ отображается на группу из элементов в столбце, где первый элемент представляет MSB, а последний – LSB. |
|
Значение коэффициента логарифмического правдоподобия для каждого бита |
||
|
Приблизительное значение отношения логарифмического правдоподобия для каждого бита |
||
– порядок модуляции для M-APSK. |
Типы данных |
|
Поддержка комплексных чисел |
Нет |
Вход
#
IN
—
M-APSK-модулированный входной сигнал
скаляр
| вектор
| матрица
Details
Модулированный APSK-сигнал, заданный в виде скаляра, вектора или матрицы. Когда этот вход является матрицей, каждый столбец рассматривается как независимый канал. Этот порт остается безымянным до тех пор, пока не будет включен порт Var.
Типы данных |
|
Поддержка комплексных чисел |
Да |
#
In
—
M-APSK-модулированный входной сигнал c дисперсией шума
скаляр
| вектор
| матрица
Details
Модулированный APSK-сигнал, заданный в виде скаляра, вектора или матрицы. Когда этот вход является матрицей, каждый столбец рассматривается как независимый канал. Этот порт остается безымянным до тех пор, пока не будет включен порт Var.
Типы данных |
|
Поддержка комплексных чисел |
Да |
#
Var
—
дисперсия шума
положительный скаляр
| вектор положительных значений
Details
Дисперсия шума, заданная в виде положительного скаляра. Если дисперсия шума или мощность сигнала приводят к вычислениям, включающим экстремальные положительные или отрицательные значения.
Зависимости
Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Noise variance source значение Input port
.
Типы данных |
|
Поддержка комплексных чисел |
Нет |
Параметры
Параметры
#
Количество точек созвездия на круг —
точки сигнального созвездия на кольцо PSK
Вектор вещественных чисел
Details
Точки сигнального созвездия на кольцо PSK, заданные в виде вектора с более чем одним элементом. Каждый элемент вектора указывает на количество точек сигнального созвездия в соответствующем кольце PSK. Первый элемент соответствует самому внутреннему кругу, и так далее до последнего элемента, который соответствует самому внешнему кругу. Сумма элементов в Constellation points per circle определяет порядок модуляции. Значения элементов должны быть кратны четырем, а порядок модуляции должен быть равен степенью двойки.
Пример |
|
Значения |
|
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
#
Радиус каждой окружности —
радиус для кольца PSK
Вектор вещественных чисел
Details
Радиус одного кольца PSK, задается в виде вектора той же длины, что и вектор параметра Constellation points per circle. Каждый элемент вектора указывает на радиус соответствующего кольца PSK. Первый элемент соответствует самому внутреннему кругу, и так далее до последнего элемента, который соответствует самому внешнему кругу. Значения этих элементов должны быть положительными и расположены в порядке возрастания.
Пример |
|
Значения |
|
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
#
Смещение фазы каждого круга (рад) —
фазовое смещение на кольцо PSK
Вектор вещественных чисел
Details
Фазовое смещение на кольцо PSK, задается в виде скаляра или вектора с той же длиной, что и вектор параметра Constellation points per circle. Каждый элемент вектора указывает на фазовое смещение соответствующего кольца PSK. Первый элемент соответствует самому внутреннему кругу, и так далее до последнего элемента, который соответствует самому внешнему кругу. Phase offset of each circle (rad) может быть скаляром только в том случае, если все элементы Constellation points per circle имеют одинаковое значение.
Пример |
|
Значения |
|
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
#
Отображение символов —
сопоставление символов
Автоматическое
| Контурно-Грея
| Грея
| Определяемый пользователем
Details
Сопоставление символов. Задается как:
-
Contourwise-gray
– используется отображение Грея по контуру в фазовом измерении для каждого кольца PSK. -
Gray
– используется отображение Грея по контуру как в амплитудном, так и в фазовом измерении. Для отображения символов по Грею все значения для Constellation points per circle должны быть равны, так же как все значения для Phase offset of each circle (rad) должны быть равны. Описание используемого отображения Грея см. в [2]. -
User-defined
– см.параметр Custom symbol mapping.
Символьное отображение по умолчанию зависит от Constellation points per circle и Phase offset of each circle (rad). Когда все элементы Constellation points per circle равны и все элементы Phase offset of each circle (rad) равны, по умолчанию используется Gray
. Во всех остальных случаях по умолчанию используется Contourwise-gray
.
Значения |
|
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
#
Пользовательское отображение символов —
пользовательское отображение символов
Вектор вещественных чисел
Details
Пользовательское отображение символов, заданное в виде целочисленного вектора. Этот вектор должен состоять из уникальных элементов со значениями в диапазоне ], где – это Порядок модуляции для M-APSK. Первый элемент в Custom symbol mapping соответствует точке сигнального созвездия в первом квадранте внутреннего круга, а последующие элементы располагаются против часовой стрелки вокруг колец PSK.
Пример |
значение по умолчанию, |
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Symbol mapping значение User-defined
.
Значения |
|
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
#
Тип выхода —
тип вывода
Целое число
| Бит
Details
Тип выходных данных. Задается как:
-
Integer
-
Bit
Значения |
|
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
#
Тип решателя —
тип решения о демодуляции
Жесткий решатель
| Логарифм отношения правдоподобия
| Приблизительное логарифмическое отношение правдоподобия
Details
Тип решения демодуляции. Задается как:
-
Hard decision
-
Log-likelihood ratio
-
Approximate log-likelihood ratio
.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Output type значение Bit
.
Значения |
|
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
#
Источник дисперсии шума —
источник дисперсии шума
Свойство
| Входной порт
Details
Источник дисперсии шума. Задается как:
-
Property
– дисперсия шума задается с помощью параметра Noise variance. -
Input port
– дисперсия шума задается с помощью порта Var.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Decision type значение Log-likelihood ratio
или Approximate log-likelihood ratio
.
Значения |
|
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
#
Дисперсия шума —
дисперсия шума
Скаляр / вектор вещественных чисел
Details
Дисперсия шума, заданная в виде положительного скаляра или вектора положительных значений.
-
Если этот параметр – скаляр, это значение используется для всех элементов входного сигнала.
-
Если этот параметр – вектор, длина вектора должна быть равна количеству столбцов во входном сигнале. Каждый элемент вектора дисперсии шума применяется к соответствующему столбцу входного сигнала.
Если дисперсия шума или мощность сигнала приводят к вычислениям с экстремальными положительными или отрицательными значениями.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Noise variance source значение Property
и для параметра Decision type значение Log-likelihood ratio
или Approximate log-likelihood ratio
.
Значения |
|
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
#
Тип выходных данных —
тип выходных данных
Float64
| Float32
| Float16
| Int8
| Int16
| Int32
| Int64
| UInt16
| UInt32
| UInt64
Details
Тип данных модулированного выходного сигнала. Задается как:
-
Float64
-
Float32
-
Float16
-
Int8
-
Int16
-
Int32
-
Int64
-
UInt16
-
UInt32
-
UInt64
Допустимые значения типа выходных данных зависят от значений параметров Output type и Decision type.
Значение параметра Output type | Значение параметра Decision type | Тип выходных данных |
---|---|---|
|
Не применимо |
|
|
|
|
|
Выходной сигнал имеет тот же тип данных, что и входной сигнал. |
|
|
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Output type значение Integer
или Bit
и для Decision type значение Hard decision
.
Значения |
|
Значение по умолчанию |
|
Имя для программного использования |
|
Настраиваемый |
Нет |
Дополнительно
Порядок модуляции для M-APSK
Порядок модуляции, , для равен сумме элементов вектора в параметре Constellation points per circle и является общим количеством точек в сигнальном созвездии. Значения элементов в параметре Constellation points per circle должны быть кратны четырем, а должен быть равен степенью двойки.
Жесткая демодуляция APSK
Алгоритм жесткой демодуляции применяет амплитудно-фазовое декодирование, как описано в [1].
Программная демодуляция APSK
Для программной демодуляции существуют два алгоритма логарифмического отношения правдоподобия (LLR) с программным решением: точный LLR и приближенный LLR. Точный алгоритм LLR является более точным, но имеет более низкую скорость выполнения, чем приближенный алгоритм LLR.
Точный алгоритм LLR вычисляет экспоненты, используя арифметику конечной точности. Для вычислений с очень большими положительными или отрицательными величинами точный алгоритм LLR дает: Inf или -Inf , если дисперсия шума очень велика. NaN , если дисперсия шума и мощность сигнала очень малы.
Приближенный алгоритм LLR не вычисляет экспоненты. Вы можете избежать результатов Inf , -Inf и NaN , используя приближенный алгоритм LLR.
|
Литература
-
Sebesta, J. "Efficient Method for APSK Demodulation." Selected Topics on Applied Mathematics, Circuits, Systems, and Signals (P. Pardalos, N. Mastorakis, V. Mladenov, and Z. Bojkovic, eds.). Vouliagmeni, Athens, Greece: WSEAS Press, 2009.
-
Liu, Z., Q. Xie, K. Peng, and Z. Yang. "APSK Constellation with Gray Mapping." IEEE Communications Letters. Vol. 15, Number 12, December 2011, pp. 1271–1273.