comm.OSTBCEncoder

直交空間時間ブロック符号を使用した入力の符号化

説明

comm.OSTBCEncoderSystem object™ は、直交空間時間ブロック符号 (OSTBC) を使って入力シンボル シーケンスを符号化します。この System object は入力シンボルをブロック単位でマップし、出力のコードワード行列を時間領域で結合します。詳細については、入力から出力までの次元を参照してください。

OSTBC を使って入力シンボル シーケンスを符号化するには、以下の手順に従います。

1. comm.OSTBCEncoder オブジェクトを作成し、そのプロパティを設定します。

2. 関数と同様に、引数を指定してオブジェクトを呼び出します。

System object の機能の詳細については、System object とはを参照してください。

作成

構文

ostbcenc = comm.OSTBCEncoder

ostbcenc = comm.OSTBCEncoder(N)

ostbcenc = comm.OSTBCEncoder(___,Name=Value)

説明

ostbcenc = comm.OSTBCEncoder は OSTBC 符号化器 System object ostbcenc を作成します。このオブジェクトは入力シンボルをブロック単位でマップし、出力のコードワード行列を時間領域で結合します。

ostbcenc = comm.OSTBCEncoder(N) は、NumTransmitAntennas プロパティが N に設定された OSTBC 符号化器オブジェクトを作成します。

ostbcenc = comm.OSTBCEncoder(___,Name=Value) は、前述の任意の構文を使用して OSTBC 符号化器オブジェクトを作成し、名前と値の引数を 1 つ以上使用してプロパティを設定します。たとえば、SymbolRate=1/2 は、符号のシンボル レートを 1/2 に設定します。

プロパティ

特に指定がない限り、プロパティは "調整不可能" です。つまり、オブジェクトの呼び出し後に値を変更することはできません。オブジェクトは呼び出すとロックされ、ロックを解除するには関数 release を使用します。

プロパティが "調整可能" の場合、その値をいつでも変更できます。

プロパティ値の変更の詳細については、System object を使用した MATLAB でのシステム設計を参照してください。

NumTransmitAntennas — 送信アンテナの数

2 (既定値) | 3 | 4

送信アンテナの数。2、3、または 4 として指定します。

データ型: double

SymbolRate — 符号のシンボル レート

3/4 (既定値) | 1/2

符号のシンボル レート。3/4 または 1/2 として指定します。

依存関係

このプロパティを有効にするには、NumTransmitAntennas プロパティを 2 より大きい値に設定します。NumTransmitAntennas を 2 に設定すると、シンボル レートは 1 になります。

データ型: double

固定小数点プロパティ

OverflowAction — 固定小数点数値がオーバーフローするときのアクション

"Wrap" (既定値) | "Saturate"

固定小数点数値がオーバーフローするときのアクション。"Wrap" または "Saturate" として指定します。このプロパティでオーバーフロー時に取るべき動作を指定します。オーバーフローは、固定小数点計算結果の大きさが、その結果を格納するデータ型とスケーリングの範囲に収まらない場合に発生します。

使用法

構文

Y = ostbcenc(X)

説明

Y = ostbcenc(X) は、OSTBC 符号化を入力データ X に適用し、OSTBC で符号化されたデータ Y を返します。

入力引数

X — 入力データ

列ベクトル | 行列

入力データ。複素数値の列ベクトルとして指定するか、double、single、または 2 のべき乗でバイアスが 0 の符号付き固定小数点のデータ型の行列として指定します。入力行列のサイズは F 行 T 列です。ここで、F は符号化の計算が無関係である追加の次元 (通常は周波数領域) です。F は正の整数として指定します。追加の次元を指定しない場合、入力を T 行 1 列の列ベクトルとして指定します。X の時間領域長 T は各コードワード行列にあるシンボル数の倍数でなければなりません。特に、NumTransmitAntennas プロパティを 2、または SymbolRate プロパティを 1/2 に設定した場合、T は 2 の倍数でなければならず、SymbolRate プロパティを 3/4 に設定した場合、T は 3 の倍数でなければなりません。

このオブジェクトは可変サイズの入力を受け入れます。オブジェクトがロックされると、各入力チャネルのサイズは変更できますが、チャネルの数は変更できません。詳細については、Variable-Size Signal Support with System Objectsを参照してください。

データ型: single | double | fi
複素数のサポート: あり

出力引数

Y — 出力データ

行列 | 3 次元配列

出力データ。行列または 3 次元配列として返されます。サイズが T 行 1 列である時間領域または空間領域の入力の場合、符号化された出力データ Y は (T/SymbolRate) 行 NumTransmitAntennas 列の行列です。入力行列のサイズが F 行 T 列の場合、出力は F×(T/SymbolRate)×NumTransmitAntennas の配列です。

データ型: double | single | fi

オブジェクト関数

オブジェクト関数を使用するには、System object を最初の入力引数として指定します。たとえば、obj という名前の System object のシステム リソースを解放するには、次の構文を使用します。

release(obj)

すべての System object に共通

step	System object のアルゴリズムの実行
release	リソースを解放し、System object のプロパティ値と入力特性の変更を可能にします。
clone	System object の複製
isLocked	System object が使用中かどうかの判定
reset	System object の内部状態のリセット

例

BPSK 変調されたデータの OSTBC での符号化

ランダムなバイナリ データを生成し、BPSK 変調スキームを使用し変調して、変調されたデータを OSTBC により符号化します。

8 行 1 列のランダムなバイナリ データのベクトルを生成します。

data = randi([0 1],8,1);

データを BPSK 変調します。

M = 2; % BPSK 
modData = pskmod(data,M);

OSTBC 符号化器オブジェクトを作成して変調信号を符号化します。既定の送信アンテナ数は 2 なので、encData が 8 行 2 列の行列であることがわかります。

ostbcEnc = comm.OSTBCEncoder;
encData = ostbcEnc(modData)

encData = 8×2 complex

  -1.0000 + 0.0000i  -1.0000 + 0.0000i
   1.0000 + 0.0000i  -1.0000 - 0.0000i
   1.0000 + 0.0000i  -1.0000 + 0.0000i
   1.0000 + 0.0000i   1.0000 + 0.0000i
  -1.0000 + 0.0000i   1.0000 + 0.0000i
  -1.0000 + 0.0000i  -1.0000 - 0.0000i
   1.0000 + 0.0000i  -1.0000 + 0.0000i
   1.0000 + 0.0000i   1.0000 + 0.0000i

詳細

入力から出力までの次元

OSTBC 符号化器は、OSTBC 送信の時間領域と空間領域、および符号化計算が無関係であるオプションの次元をサポートします。次の図は、サポートされている入力次元と結果の出力次元を示しています。

• サイズが T 行 1 列の時間領域信号または空間領域信号を入力すると、符号化器は (T/R) 行 N 列の行列を出力します。

• サイズが F 行 T 列の行列を入力すると、符号化器は F×(T/R)×N の配列を出力します。

• ここで、

  • R — SymbolRate プロパティで指定された符号のシンボル レート。

    • N = 2 の場合、R は 1 でなければなりません。

    • N = 3 または 4 の場合、R は 3/4 または 1/2 になります。

  • N — NumTransmitAntennas プロパティで指定される送信アンテナの数。N は 2、3、または 4 です。

  • T — 時間領域の入力シンボル シーケンス長。時間領域長 T は、各コードワード行列にあるシンボル数の倍数でなければなりません。

    • N = 2 または R = 1/2 の場合、T は 2 の倍数でなければなりません。

    • R = 3/4 の場合、T は 3 の倍数でなければなりません。

  • T/R — 出力信号の時間領域におけるシンボル シーケンス長。

  • F — 追加の次元。通常は周波数領域。符号化はこの追加の次元とは無関係です。F は任意の正の整数になります。

アルゴリズム

OSTBC 符号化アルゴリズム

OSTBC 符号化器アルゴリズムは、次の表に示す 5 つの異なる OSTBC コードワード行列を実装します。送信アンテナ数とシンボル レートによって、アルゴリズムが入力データを符号化するために使用するコードワード行列が決まります。

送信アンテナの数	シンボル レート	OSTBC コードワード行列
2	1	$$\left(\begin{array}{cc}{s}_1& s_2\\ -s_2^{*}& s_1^{*}\end{array}\right)$$
3	1/2	$$\left(\begin{array}{ccc}{s}_1& s_2& 0\\ -s_2^{*}& s_1^{*}& 0\\ 0& 0& s_1\\ 0& 0& -s_2^{*}\end{array}\right)$$
3	3/4	$$\left(\begin{array}{ccc}{s}_1& s_2& s_3\\ -s_2^{*}& s_1^{*}& 0\\ s_3^{*}& 0& -s_1^{*}\\ 0& s_3^{*}& -s_2^{*}\end{array}\right)$$
4	1/2	$$\left(\begin{array}{cccc}{s}_1& s_2& 0& 0\\ -s_2^{*}& s_1^{*}& 0& 0\\ 0& 0& s_1& s_2\\ 0& 0& -s_2^{*}& s_1^{*}\end{array}\right)$$
4	3/4	$$\left(\begin{array}{cccc}{s}_1& s_2& s_3& 0\\ -s_2^{*}& s_1^{*}& 0& s_3\\ s_3^{*}& 0& -s_1^{*}& s_2\\ 0& s_3^{*}& -s_2^{*}& -s_1\end{array}\right)$$

それぞれの行列において、各 (l、i) 要素は、コードワード ブロックの l 番目のタイム スロットにある i 番目のアンテナからシンボルが送信されることを示しています。i の値は [1, N] の範囲内です。ここで、N は送信アンテナの数です。l の値は [1, L] の範囲内です。ここで、L はコードワードのブロック長です。

可変サイズの信号を処理する際、次のようになります。

• 入力信号が列ベクトルの場合、最初の次元は変更できますが、2 番目の次元は 1 に固定しなければなりません。

• 入力信号が行列の場合は、両方の次元を変更できます。

拡張機能

C/C++ コード生成

MATLAB® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。

使用上の注意および制限:

MATLAB コード生成における System object (MATLAB Coder)を参照してください。

バージョン履歴

R2012a で導入

参考

オブジェクト

• comm.OSTBCCombiner

ブロック

• OSTBC Encoder | OSTBC Combiner