Документация Engee

M-APSK модулятор основной полосы частот

Модулирует данные с помощью метода M-APSK.

m apsk modulator baseband

Описание

Блок M-APSK модулятор основной полосы частот модулирует входной сигнал с помощью М-точечной амплитудно-фазовой манипуляции (M-APSK) со сдвигом и возвращает представление полосы пропускания модулированного сигнала. Порядок модуляции для M-APSK, определяется параметром Constellation points per circle. Описание M-APSK-модуляции см.в Алгоритмы.

Блок M-APSK модулятор основной полосы частот применяется, в частности, к многокольцевым сигнальным созвездиям PSK. Для сигнального созвездия с одним кольцом PSK используйте M-PSK модулятор основной полосы частот.

Порты

Вход

# In — входной сигнал
скаляр | вектор | матрица

Details

Входной сигнал, заданный в виде целочисленного скаляра, целочисленного вектора, двоичного вектора или матрицы в диапазоне ], где - значения элементов параметра Constellation points per circle.

Чтобы обработать входной сигнал как двоичные элементы, установите для параметра Input type значение Bit. Для двоичных входов количество строк должно быть целым числом, кратным . Группы битов в столбце отображаются на символ, при этом первый бит представляет собой MSB, а последний - LSB.
Типы данных

Float64 | Single | Int8 | Int16 | Int32 | Uint8 | Uint16 | Uint32 | Boolean

Поддержка комплексных чисел

Нет

Выход

# Out — M-APSK-модулированный выходной сигнал
скаляр | вектор | матрица

Details

Выходной сигнал, возвращаемый в виде комплексного скаляра, вектора или матрицы. Размеренность выходного сигнала определяется значением параметра Input type.

Значение параметра Input type Размеры выходного сигнала

Integer

Выходной сигнал имеет те же размеры, что и входной.

Bit

Количество строк в выходном сигнале равно количеству строк во входном сигнале, деленному на , где - порядок модуляции для M-APSK.

Типы данных

Float64 | Float32

Поддержка комплексных чисел

Да

Параметры

Main

# Constellation points per circle — точки сигнального созвездия на кольцо PSK

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 степени двойки.

Пример

[4,12,16] задает кольцевое сигнальное созвездие из трех PSK с порядком модуляции 32.

Значение по умолчанию

[4, 12]

Имя для программного использования

ConstellationPointsPerCircle

Настраиваемый

Нет

# Radius of each circle — радиус для кольца PSK

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

[0.5,1,2] определяет радиусы для трех колец сигнального созвездия PSK. Внутреннее кольцо имеет радиус 0.5, второе кольцо имеет радиус 1.0, а внешнее кольцо имеет радиус 2.0.

Значение по умолчанию

[0.5, 1]

Имя для программного использования

RadiusOfEachCircle

Настраиваемый

Нет

# sPhase offset of each circle (rad) — фазовое смещение на кольцо PSK

Details

Фазовое смещение на кольцо PSK, задается в виде скаляра или вектора 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

[pi/4,pi/12,pi/16] определяет фазовые смещения для трех колец сигнального созвездия PSK. Внутреннее кольцо имеет фазовый сдвиг pi/4, второе кольцо имеет фазовый сдвиг pi/12, а внешнее кольцо имеет фазовый сдвиг pi/16.

Значение по умолчанию

[pi/4, pi/12]

Имя для программного использования

PhaseOffset

Настраиваемый

Нет

# Symbol mapping — сопоставление символов
Auto | Contourwise-gray | Gray | User-defined

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, также 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

Auto | Contourwise-gray | Gray | User-defined

Значение по умолчанию

Auto

Имя для программного использования

SymbolMapping

Настраиваемый

Нет

# Custom symbol mapping — пользовательское отображение символов

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, [0,4,12,8,1,3,2,6,7,5,13,15,14,10,11,9], определяет отображение Грея по контуру. Распределение точек сигнального созвездия неравномерно по всем контурам.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Symbol mapping значение User-defined.

Значение по умолчанию

[0, 4, 12, 8, 1, 3, 2, 6, 7, 5, 13, 15, 14, 10, 11, 9]

Имя для программного использования

CustomSymbolMapping

Настраиваемый

Нет

# Input type — тип входных данных
Integer | Bit

Details

Тип входного сигнала. Задается как:

  • Integer - входной сигнал должен состоять из целых чисел в диапазоне ].

  • Bit - входной сигнал должен содержать двоичные значения, а количество строк должно быть целым числом, кратным , где - это Порядок модуляции для M-APSK. Предполагается, что двоичные входные сигналы выровнены по левому MSB и задаются по столбцам. Группы битов в столбце отображаются на символ, при этом первый бит представляет MSB, а последний - LSB.

Значения

Integer | Bit

Значение по умолчанию

Integer

Имя для программного использования

InputType

Настраиваемый

Нет

# Output data type — тип выходных данных
Float64 | Float32

Details

Тип данных модулированного выходного сигнала. Задается как:

  • Float64

  • Float32

Значения

Float64 | Float32

Значение по умолчанию

Float64

Имя для программного использования

OutputDataType

Настраиваемый

Нет

Дополнительно

Порядок модуляции для M-APSK

Порядок модуляции, , для – это общее количество точек в сигнальном созвездии. равняется сумме элементов в векторе параметра Constellation points per circle. Значения элементов в Constellation points per circle должны быть кратны четырем. должно быть равно степени двойки.

Алгоритмы

Этот блок реализует простое сигнальное созвездие APSK.

Простое сигнальное созвездие M-APSK состоит из концентрических колец или контуров, каждый из которых содержит равномерно распределенные точки PSK. Набор сигнальных созвездий M-APSK задается как:

где

  • Порядок модуляции равен сумме всех для = 1, 2, …​ , .

  • – это количество концентрических колец. .

  • – количество точек сигнального созвездия в -м кольце.

  • – радиус -го кольца.

  • – фазовый сдвиг -го кольца.

Литература

  1. Corazza, Giovanni E. "Digital Satellite Communications." New York: Springer Science Business Media, LLC, 2007.

  2. 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.