M-PSK демодулятор основной полосы частот

Демодулирует данные, модулированные с помощью метода M-PSK.

m psk demodulator baseband

Описание

Блок M-PSK демодулятор основной полосы частот демодулирует комплексный входной сигнал, который был модулирован при помощи метода PSK, и возвращает вещественный выходной сигнал.

Порядок модуляции, , соответствует количеству точек в сигнальном созвездии и определяется параметром M-ary number. Блок принимает на вход скаляры или вектор-столбцы.

Порты

Вход

# IN — M-PSK-модулированный входной сигнал
скаляр | вектор

Details

Модулированный PSK-сигнал, заданный в виде скаляра, вектора или матрицы. Этот порт остается безымянным до тех пор, пока не будет включен порт Var.

Типы данных	`Float32` \| `Float64`
Поддержка комплексных чисел	Да

# In — M-PSK-модулированный входной сигнал c дисперсией шума
скаляр | вектор

Details

Модулированный PSK-сигнал с дисперсией шума, заданный в виде скаляра или вектора. Этот порт остается безымянным до тех пор, пока не будет включен порт Var.

Типы данных	`Float32` \| `Float64`
Поддержка комплексных чисел	Да

# Var — дисперсия шума
положительный скаляр

Details

Дисперсия шума, заданная в виде положительного скаляра или вектора положительных значений.

Точный алгоритм LLR вычисляет экспоненты, используя арифметику конечной точности. Для вычислений, включающих очень большие положительные или отрицательные величины, точный алгоритм LLR дает результат: 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.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Noise variance source значение Port.

Типы данных	`Float32` \| `Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

Выход

# OUT — демодулированный выходной сигнал
скаляр | вектор

Details

Демодулированный PSK-сигнал, возвращаемый в виде скаляра или вектора.

Типы данных	`Float32` \| `Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

Параметры

# Порядок модуляции — порядок модуляции сигнального созвездия PSK
Вещественное число

Details

Порядок модуляции входного сигнала, заданный в виде положительного числа, являющегося степенью двойки.

Пример

2 | 8

Значения	`Real number`
Значение по умолчанию	`8`
Имя для программного использования	`M`
Настраиваемый	Нет

# Тип выходного сигнала — тип вывода
Бит | Целое число

Details

Укажите элементы входного сигнала в виде целых чисел или битов.

Если тип вывода – Bit, количество выборок в кадре является целым числом, кратным количеству битов на символ, . Тип выходных данных. Задается как:

Значения	`Bit` \| `Integer`
Значение по умолчанию	`Integer`
Имя для программного использования	`OutputType`
Настраиваемый	Нет

# Тип решения — тип выхода демодулятора
Жесткое решение | Логарифмический коэффициент правдоподобия | Приблизительное логарифмическое отношение правдоподобия

Details

Укажите выход демодулятора: жесткое решение, логарифм отношения правдоподобий (LLR) или приближенный логарифм отношения правдоподобий (LLR). Выходы LLR и ALLR используются с декодерами ошибок, которые поддерживают входы с программным решением, например, Viterbi Decoder, для достижения более высокой производительности. Для получения дополнительной информации см. Алгоритмы.

Выходные значения для типов решений Log-likelihood ratio и Approximate log-likelihood ratio имеют тот же тип данных, что и входные значения.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Output type значение Bit.

Значения	`Hard decision` \| `Log-likelihood ratio` \| `Approximate log-likelihood ratio`
Значение по умолчанию	`Hard decision`
Имя для программного использования	`DecisionType`
Настраиваемый	Нет

# Источник дисперсии шума — источник дисперсии шума
Окно | Порт

Details

Источник дисперсии шума. Задается как:

Dialog – дисперсия шума задается с помощью параметра Noise variance.
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	`Dialog` \| `Port`
Значение по умолчанию	`Dialog`
Имя для программного использования	`NoiseVarianceSource`
Настраиваемый	Нет

# Дисперсия шума — дисперсия шума
Вещественное число

Details

Дисперсия шума, заданная в виде положительного скаляра.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Noise variance source значение Dialog.

Значения	`Real number`
Значение по умолчанию	`1`
Имя для программного использования	`NoiseVariance`
Настраиваемый	Да

# Упорядочение созвездий — сопоставление символов
Двоичный | Грея | Определяемый пользователем

Details

Укажите, как целое число или группа битов отображается на соответствующий символ. Задается как:

Gray – выходной символ сопоставляется с входным сигналом с помощью сигнального созвездия с кодировкой Грея.
Binary – модулированный символ равен , где – фазовый сдвиг в радианах, – целочисленный выход, такой, что , а – порядок модуляции.
User-defined – укажите вектор размером , который имеет уникальные целочисленные значения в диапазоне ]. Первый элемент этого вектора соответствует точке сигнального созвездия, имеющей значение , а последующие элементы идут против часовой стрелки.

Пример

[0 3 2 1] для сигнального созвездия QPSK

Значения	`Binary` \| `Gray` \| `User-defined`
Значение по умолчанию	`Gray`
Имя для программного использования	`ConstellationOrdering`
Настраиваемый	Нет

# Отображение созвездий — пользовательское отображение символов
Массив вещественных чисел

Details

Укажите порядок, в котором входные целые числа отображаются на выходные целые числа. Задается как вектор строк или столбцов размером , имеющий уникальные целые значения в диапазоне ].

Первый элемент этого вектора соответствует точке сигнального созвездия под углом , а последующие элементы идут против часовой стрелки. Последний элемент соответствует точке сигнального созвездия . – это фазовый сдвиг в радианах, Phase offset (rad), а – порядок модуляции, M-ary number.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Constellation ordering значение User-defined.

Значения	`Array of real numbers`
Значение по умолчанию	`collect(0:7)`
Имя для программного использования	`ConstellationMapping`
Настраиваемый	Нет

# Смещение фазы (рад) — смещение фазы в радианах
Вещественное число

Details

Фазовое смещение начального сигнального созвездия в радианах, заданное в виде скаляра.

Пример

pi/4

Значения	`Real number`
Значение по умолчанию	`pi/8`
Имя для программного использования	`PhaseOffset`
Настраиваемый	Нет

Тип данных

Details

Тип данных демодулированного выходного сигнала. Задается как:

Float64
Float32
Float16
Int8
UInt8
Int16
UInt16
Int32
UInt32
Int64
UInt64
Int128
UInt128
Bool

Значения	`Float64` \| `Float32` \| `Float16` \| `Int8` \| `UInt8` \| `Int16` \| `UInt16` \| `Int32` \| `UInt32` \| `Int64` \| `UInt64` \| `Int128` \| `UInt128` \| `Bool`
Значение по умолчанию	`Float64`
Имя для программного использования	`OutDataTypeStr`
Настраиваемый	Нет

# Выход — тип выходных данных
Тот же, что и у входных данных

Details

Тип выходных данных. Задается как:

Same as input

Значения	`Same as input`
Значение по умолчанию	`Same as input`
Имя для программного использования	`OutputAsInput`
Настраиваемый	Нет

Дополнительно

Алгоритмы

Демодуляция BPSK с жестким решением

Предварительная обработка сигнала, необходимая для демодуляции BPSK-сигнала, зависит от конфигурации.

На этом рисунке показана схема сигнала демодуляции BPSK с жестким решением для конфигурации с простым фазовым сдвигом (кратным ).

m psk demodulator baseband 1 ru

На этом рисунке показана сигнальная диаграмма демодуляции BPSK с плавающей точкой для конфигурации с нетривиальным фазовым смещением.

m psk demodulator baseband 2 ru

На этом рисунке показана сигнальная диаграмма демодуляции BPSK с жестким решением в фиксированной точке для конфигурации с нетривиальным фазовым смещением.

m psk demodulator baseband 2.1 ru

Демодуляция QPSK с жестким решением

Предварительная обработка сигнала, необходимая для демодуляции QPSK-сигнала, зависит от конфигурации.

На этом рисунке показана схема сигнала демодуляции QPSK-сигнала с жестким решением для конфигурации с простым фазовым сдвигом (нечетное кратное ).

m psk demodulator baseband 3 ru

На этом рисунке показана диаграмма демодуляции QPSK-сигналов с плавающей запятой с жестким решением для конфигурации с нетривиальным фазовым смещением.

m psk demodulator baseband 4 ru

На этом рисунке показана сигнальная диаграмма демодуляции QPSK с жестким решением в фиксированной точке для конфигурации с нетривиальным фазовым смещением.

m psk demodulator baseband 5 ru

Жесткие решения PSK высшего порядка

Предварительная обработка сигнала, необходимая для демодуляции PSK более высокого порядка, зависит от конфигурации.

На этом рисунке показана схема сигнала демодуляции 8-PSK с жестким решением для конфигурации с тривиальным фазовым сдвигом (нечетное кратное ).

m psk demodulator baseband 6 ru

На этом рисунке показана диаграмма сигналов демодуляции 8-PSK с фиксированной точкой жесткого решения для конфигурации с тривиальным фазовым смещением (нечетное кратное ).

m psk demodulator baseband 7 ru

На этом рисунке показана диаграмма сигналов демодуляции M-PSK с плавающей точкой для нетривиальной конфигурации со смещением фазы.

m psk demodulator baseband 8 ru

Для , чтобы повысить скорость и стоимость реализации, в простом случае (а именно, когда фазовый сдвиг равен , , или не выполняется арифметика деротаций.

Кроме того, для поддерживаются только двойные и одинарные типы входов.