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M-APSK Modulator Baseband

M-ary の振幅位相偏移変調 (APSK) 変調

  • M-APSK Modulator Baseband block

ライブラリ:
Communications Toolbox / Modulation / Digital Baseband Modulation / APM

説明

M-APSK Modulator Baseband ブロックは、M-ary の振幅位相偏移変調 (APSK) 変調を使用して入力信号を変調します。出力は、変調信号のベースバンド表現です。M、M-APSK の変調次数Constellation points per circle の要素の合計と等しくなります。M APSK 変調の詳細については、アルゴリズムを参照してください。

メモ

M-APSK Modulator Baseband は、具体的には複数リング PSK コンスタレーションに適用されます。単一リング PSK コンスタレーションには、M-PSK Modulator Baseband を使用します。

端子

入力

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入力信号。スカラー、ベクトルまたは行列として指定します。入力信号は、バイナリ値または [0, (M – 1)] の範囲の整数で構成されなければなりません。ここで、M はM-APSK の変調次数です。この端子はブロックで名前なしになります。

メモ

入力信号をバイナリの要素として処理するには、Input type パラメーター値を [Bit] に設定します。バイナリ入力の場合、行数は log2(M) の整数倍でなければなりません。列の log2(M) ビットのグループがシンボルにマッピングされます。ここで、最初のビットは MSB を表し、最後のビットは LSB を表します。

データ型: single | double | int8 | int16 | int32 | uint8 | uint16 | uint32 | Boolean

出力

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APSK 変調された信号。複素数のスカラー、ベクトルまたは行列として返されます。出力信号の次元は、指定した Input type 値によって異なります。この端子はブロックで名前なしになります。

Input type出力信号の次元
Integer出力信号の次元は入力信号と同じです。
ビット出力信号の行数は、log2(M) で除算した入力信号の行数と等しくなります。ここで、M はM-APSK の変調次数です。

出力データ型 を使用して、出力データ型を指定します。

パラメーター

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PSK リングあたりのコンスタレーション点。複数の要素をもつベクトルとして指定します。ベクトルの各要素は、対応する PSK リングのコンスタレーション点の数を示します。最初の要素は最も内部の円に対応し、最も外側の円に対応する最後の要素まで同様です。[Constellation points per circle] の要素の合計で変調次数が決定します。要素の値は 4 の倍数でなければならず、変調次数は 2 のべき乗でなければなりません。

例: [4,12,16] は、変調次数が 32 の 3 つの PSK リング コンスタレーションを指定します。

PSK リングごとの半径。Constellation points per circle と同じ長さをもつベクトルとして指定します。ベクトルの各要素は、対応する PSK リングの半径を示します。最初の要素は最も内部の円に対応し、最も外側の円に対応する最後の要素まで同様です。これらの要素の値は、正で、昇順に並んでいなければなりません。

例: [0.5,1,2] は、3 つのコンスタレーション PSK リングの半径を定義します。内側のリングは半径 0.5、2 番目のリングは半径 1.0、外側のリングは半径 2.0 をもちます。

PSK リングごとの位相オフセット (ラジアン)。Constellation points per circle と同じ長さをもつベクトルまたはスカラーとして指定します。ベクトルの各要素は、対応する PSK リングの位相オフセットを示します。最初の要素は最も内部の円に対応し、最も外側の円に対応する最後の要素まで同様です。[Phase offset of each circle (rad)] は、[Constellation points per circle] の要素のすべてが同じ値の場合にのみスカラーになります。

例: [pi/4,pi/12,pi/16] は、3 つのコンスタレーション PSK リングの位相オフセットを定義します。内側のリングは位相オフセット π/4、2 番目のリングは位相オフセット π/12、外側のリングは位相オフセット π/16 をもちます。

シンボル マッピング。次のいずれかを指定します。

  • Contourwise-gray — 各 PSK リングで、位相次元における等高線を基準としたグレイ マッピングを使用します。

  • Gray — 振幅および位相の両方の次元における等高線を基準としたグレイ マッピングを使用します。グレイ シンボル マッピングでは、Constellation points per circle のすべての値が等しくなければならず、Phase offset of each circle (rad) のすべての値が等しくなければなりません。使用されるグレイ マッピングの説明については、[2]を参照してください。

  • User-definedCustom symbol mapping を参照してください。

既定のシンボル マッピングは、[Constellation points per circle][Phase offset of each circle (rad)] によって異なります。[Constellation points per circle] のすべての要素が等しく、[Phase offset of each circle (rad)] のすべての要素が等しい場合、既定は [Gray] です。これ以外の場合は既定の設定は [Contourwise-gray] です。

カスタム シンボル マッピング。整数ベクトルとして指定します。ベクトルは、[0, (M – 1)] の範囲の値をもつ M 個の一意の要素で構成されなければなりません。ここで、M はM-APSK の変調次数です。[Custom symbol mapping] の最初の要素は最も内部の円の最初の四分円のコンスタレーション点に対応し、続く要素は PSK リングを中心に反時計回りに位置します。

例: 既定値、[0,4,12,8,1,3,2,6,7,5,13,15,14,10,11,9] は、反転したグレイ シンボル マッピングを指定します。コンスタレーション点の分布はすべての等高線で一様ではありません。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、Symbol mapping[User-defined] に設定します。

入力タイプ。次のいずれかのオプションとして指定します。

  • [Integer] –– 入力信号は [0, (M – 1)] の範囲の整数で構成されなければなりません。

  • [Bit] –– 入力信号はバイナリ値を含まなければならず、行数は log2(M) の整数倍でなければなりません。ここで、M はM-APSK の変調次数です。バイナリ入力信号は左 MSB 揃えで、指定された列方向であるものと見なされます。列の log2(sum(M)) ビットのグループがシンボルにマッピングされます。ここで、最初のビットは MSB を表し、最後のビットは LSB を表します。

出力のデータ型。double または single として指定します。

基準コンスタレーションをプロットするには、[View Constellation] ボタンをクリックします。

ヒント

最新のパラメーター値を表示するには、[View Constellation] をクリックする前に [Apply] をクリックします。

実行するシミュレーションのタイプ。[コード生成] または [インタープリター型実行] として指定します。

  • コード生成 — 生成された C コードを使用してモデルをシミュレートします。シミュレーションの初回実行時、Simulink® は対象ブロックの C コードを生成します。このモデルは、モデルが変更されない限り以降のシミュレーションで C コードを再利用します。このオプションを使用すると、シミュレーションの起動時間は長くなりますが、以降のシミュレーションの速度は [インタープリター型実行] オプションを使用した場合よりも速くなります。

  • インタープリター型実行 — MATLAB® インタープリターを使用してモデルをシミュレートします。このオプションを使用すると、起動時間が短縮されますが、以降のシミュレーションの速度は [コード生成] オプションを使用した場合よりも遅くなります。このモードで、ブロックのソース コードをデバッグできます。

詳細については、シミュレーション モード (Simulink)を参照してください。

ブロックの特性

データ型

Boolean | double | integer | single

多次元信号

あり

可変サイズの信号

なし

詳細

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アルゴリズム

ブロックは、純粋な APSK コンスタレーションを実装します。

純粋な M-APSK コンスタレーションは、それぞれが一定の間隔の PSK 点をもつ NC 個の同心円状のリングまたは等高線で構成されます。M-APSK コンスタレーション セットは次のようになります。

χ={R1exp(j(2πM1i+ϕ1)),i=0,,M11,R2exp(j(2πM2i+ϕ2)),i=0,,M21,RNCexp(j(2πMNCi+ϕNc)),i=0,,MNC1,

ここで、

  • 変調次数は、l = 1, 2, ... , NC とするすべての Ml の和と等しくなります。

  • NC は同心円状のリングの数です。NC ≥ 2。

  • Ml は l 番目のリングのコンスタレーション点の数です。

  • Rl は l 番目のリングの半径です。

  • ϕl は l 番目のリングの位相オフセットです。

  • j=1

参照

[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.

拡張機能

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

バージョン履歴

R2018b で導入