GMSK Modulator Baseband

ガウス最小偏移変調法を用いた変調

ライブラリ

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

説明

GMSK Modulator Baseband ブロックは、ガウス最小偏移変調法を用いて変調します。出力は、変調信号のベースバンド表現です。

[BT product] パラメーターは、帯域幅と時間の積を示します。このパラメーターは、非負のスカラーです。帯域幅を狭くするために使われますが、符号間干渉が増加します。[Pulse length] パラメーターは、シンボル区間でのガウスパルス整形の長さを計測します。パルス整形の詳細については、以下にリストされた参考資料にある、Anderson、Aulin、Sundberg 氏による解説を参照してください。周波数パルス整形の定義式は、次のとおりです。

$\begin{array}{l} g (t) = \frac{1}{2 T} {Q [2 π B_{b} \frac{t - \frac{T}{2}}{\sqrt{\ln (2)}}] - Q [2 π B_{b} \frac{t + \frac{T}{2}}{\sqrt{\ln (2)}}]} \\ Q (t) = \int_{t}^{\infty} \frac{1}{\sqrt{2 π}} e^{- τ^{2} / 2} d τ \end{array}$

このブロックでは、1 の入力シンボルは π/2 ラジアンの位相シフトを生じます。

群遅延は、フィルターの応答の開始とピークとの間のサンプルの個数です。ブロックが発生させる群遅延は Pulse length/2 * Samples per symbol となります (出力サンプル周期を基準として使用)。GMSK では、Pulse length はシンボル内で切り捨てられた周波数パルス長を意味します。受信器 (復調器) での実際の遅延影響は [Traceback depth] パラメーターによるものです。これは多くの場合、群遅延より大きくなります。

整数値信号とバイナリ値信号

[Input type] パラメーターが [Integer] に設定されている場合、ブロックは 1 および -1 の値を受け取ります。

[Input type] パラメーターが [Bit] に設定されている場合、ブロックは 0 および 1 の値を受け取ります。

このブロックは、スカラー値または列ベクトルの入力信号を受け入れます。列ベクトル入力信号における出力幅は、シンボルの数と [Samples per symbol] パラメーターの値の積になります。

シングルレート処理

シングルレート処理モードの場合、入力信号および出力信号における端子のサンプル時間は同じになります。ブロックは、入力と比較する際に出力でのサイズ変更を行うことによってレート変更を暗黙的に実装します。このモードでは、ブロックへの入力は複数のシンボルにできます。

[Input type] を [Integer] に設定した場合、入力は列ベクトルとすることができ、その幅は入力シンボルの数と一致します。
[Input type] を [Bit] とした場合、入力幅は 2 の整数倍でなければなりません。

出力幅は、入力シンボルの数と [Samples per symbol] パラメーターの値の積になります。

マルチレート処理

マルチレート処理モードでは、入力信号と出力信号の端子サンプル時間は異なっています。このモードでは、ブロックへの入力は 1 つのシンボルでなければなりません。

[Input type] を [Integer] に設定した場合、入力はスカラーでなければなりません。
[Input type] を [Bit] に設定した場合、入力幅はシンボルあたりのビット数と一致しなければなりません。

出力サンプル時間は、シンボル区間を [Samples per symbol] パラメーターの値で割った値となります。

パラメーター

Input type

入力が、バイポーラまたはバイナリ値のいずれで構成されるかを示します。

BT product

帯域幅と時間の積です。

このパラメーターは、ブロックが符号間干渉の増加を犠牲として帯域幅を狭くするために使われます。このパラメーターには非負のスカラー値を入力します。

Pulse length (symbol intervals)

周波数パルス波形の長さです。

Symbol prehistory

ブロックがシミュレーション開始前に使用するデータシンボルを、新しいものから順番に示すスカラーまたはベクトル値です。

スカラー値は長さ L_P – 1 のベクトルに展開されます。L_P は、[Pulse length (symbol intervals)] パラメーターで指定されるパルス長を表します。
ベクトルの場合、長さが L_P – 1 でなければなりません。

Phase offset (rad)

出力波形の初期位相で、ラジアン単位で計測されます。

シンボルあたりのサンプル数

入力される各整数またはビットごとにブロックが生成する出力サンプルの数で、正の整数でなければなりません。パルス整形で定義されているように、すべての非バイナリスキームに対して、この値は 1 より大きくなければなりません。

詳細については、信号のアップサンプリングとレート変更を参照してください。

Rate options

ブロックのレート処理オプションを選択します。

Enforce single-rate processing — このオプションを選択すると、入力信号と出力信号の端子サンプル時間が同じになります。ブロックは、出力のサイズを入力と比較して変更することによって、レートを変更します。出力幅は、シンボルの数と [Samples per symbol] パラメーター値の積になります。
Allow multirate processing — このオプションを選択すると、入力信号と出力信号の端子サンプル時間は異なるものになります。出力サンプル時間は、シンボル区間を [Samples per symbol] パラメーターの値で割った値となります。

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。

サポートされているデータ型

端子	サポートされているデータ型
入力	倍精度浮動小数点 boolean ([Input type] を `[Bit]` に設定した場合) 8、16、32 ビット符号付き整数 ([Input type] を `[Integer]` に設定した場合)
出力	倍精度浮動小数点単精度浮動小数点