ドキュメンテーション

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Rectangular QAM TCM Encoder

バイナリ データのたたみ込みによる符号化と QAM 方法を使用して変調する

ライブラリ

Modulation の Digital Baseband サブライブラリ内の TCM

説明

Rectangular QAM TCM Encoder ブロックは、バイナリ入力信号のたたみ込みによる符号化と、その結果の QAM コンスタレーションへのマッピングによって、トレリスコード変調 (TCM) を実装します。

[M-ary number] パラメーターは、コンスタレーションのポイント数で、これはまた、たたみ込み符号器で可能な出力シンボルの数に等しくなります (つまり、log2([M-ary number]) は符号化率 k/n のたたみ込み符号の n に等しい)。

入力信号と出力信号

トレリス構造体によって記述されるたたみ込み符号器は、符号化率 k/n の符号を表し、その後、Rectangular QAM TCM Encoder ブロックの入力は、正の整数 L に対して L*k の長さのバイナリ列ベクトルでなければなりません。

Rectangular QAM TCM Encoder ブロックからの出力は、長さ L の複素列ベクトルです。

符号器の指定

たたみ込み符号器の定義には、[Trellis structure] パラメーターを使用します。このパラメーターは MATLAB 構造体であり、この形式は Communications System Toolbox ドキュメンテーションの「たたみ込み符号のトレリス記述」に記載されています。このパラメーター フィールドは次の 2 つの方法で使用できます。

  • 拘束長と生成多項式および、可能な場合はフィードバック接続多項式の使用を符号器に指定する場合は、[Trellis structure] フィールドで poly2trellis コマンドを使用します。たとえば、符号器を拘束長 7 で使用し、符号生成多項式を 171 と 133 (8 進数)、フィードバック接続多項式を 171 (8 進数) とするには、[Trellis structure] パラメーターを次のように設定します。

    poly2trellis(7,[171 133],171)

  • トレリス構造体を構成する MATLAB ワークスペースの変数がある場合は、その名前を [Trellis structure] パラメーターに入力します。前述の箇条書きで説明される使用法と比較すると、各シミュレーションの開始時に図を更新するために Simulink が費やす時間が短くなるので、この方法のほうが速くなります。

符号器レジスタは、すべて 0 の状態で開始されます。符号器は、シミュレーションの途中でレジスタをすべて 0 の状態にリセットするように設定することができます。そのためには、Operation mode[Reset on nonzero input via port] に設定します。これによりブロックは、Rst というラベルの付いた 2 番目の入力端子を開きます。Rst 端子の信号はスカラー信号です。これが非ゼロの場合、符号器は 1 番目の入力端子でデータを処理する前にリセットします。

コンスタレーション

トレリス符号変調方式は、コンスタレーションを剰余と呼ばれるサブセットに分割して、各剰余のポイント ペア間の最短距離を最大化します。このブロックは、[M-ary number] パラメーターの指定値に基づいて、有効な分割を内部的に形成します。

次の図は、[M-ary number]1632、および 64 のときにブロックが使用するラベル付き分割設定のコンスタレーションを示しています。他のサイズのコンスタレーションについては、E. Biglieri, D. Divsalar, P. J. McLane および M. K. Simon 『Introduction to Trellis-Coded Modulation with Applications』(New York, Macmillan, 1991) を参照してください。

符号化ゲイン

符号化されていない場合に比較した 3 から 6 までのデシベルの符号化ゲインは、マルチフェーズ トレリス符号の AWGN の存在で達成できます。詳細は、E. Biglieri, D. Divsalar, P. J. McLane および M. K. Simon 『Introduction to Trellis-Coded Modulation with Applications』(New York, Macmillan, 1991) を参照してください。

ダイアログ ボックス

Trellis structure

たたみ込み符号器のトレリス表現を含む MATLAB 構造体です。

Operation mode

[Continuous] モード (既定の設定) の場合、各フレームの最後でブロックは、次のフレームで使用するために、符号器の状態を保存します。

[Truncated (reset every frame)] モードでは、ブロックは各フレームを個別に取り扱います。つまり、符号器の状態は、各フレームの開始時にすべて 0 の状態にリセットされます。

[Terminate trellis by appending bits] モードでは、ブロックは各フレームを個別に取り扱います。個々の入力フレームごとに追加のビットを使用することで、符号器の状態を各フレームの終了時にすべて 0 の状態にリセットします。出力の長さは、x を入力ビットの数、s=constraint length1 として、y=n(x+s)/k で与えられます (複数の拘束長の場合は s=sum(ConstraintLength(i)-1))。ブロックはこのモードを、列ベクトルの入力信号でサポートします。

[Reset on nonzero input via port] モードでは、ブロックに Rst とラベル付けされた追加の入力端子が表示されます。この Rst の入力が非ゼロ値となると、符号器はすべてゼロの状態にリセットします。

M-ary number

コンスタレーションのポイント数です。

Output data type

ブロックの出力データ型には single または double を指定できます。既定の設定では、ブロックはこれを double に設定します。

ペア ブロック

Rectangular QAM TCM Decoder

参考文献

[1] Biglieri, E., D. Divsalar, P. J. McLane and M. K. Simon, Introduction to Trellis-Coded Modulation with Applications, New York, Macmillan, 1991.

[2] Proakis, John G., Digital Communications, Fourth edition, New York, McGraw-Hill, 2001

[3] Ungerboeck, G., “Channel Coding with Multilevel/Phase Signals”, IEEE Trans. on Information Theory, Vol IT28, Jan. 1982, pp. 55–67.

R2006a より前に導入

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