MIL-188 QAM Demodulator Baseband

MIL-STD-188-110 B/C 標準固有の直交振幅復調

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ライブラリ:
Communications Toolbox / Modulation / Digital Baseband Modulation / AM
Communications Toolbox / Modulation / Digital Baseband Modulation / Standard-Compliant

説明

MIL-188 QAM Demodulator Baseband ブロックは、MIL-STD-188-110規格固有の直交振幅変調 (QAM) を使用して入力信号を復調します。MIL-STD-188 準拠の復調の詳細については、MIL-STD-188-110 QAM 硬復調およびMIL-STD-188-110 QAM 軟復調を参照してください。

このアイコンには、利用可能な のすべての端子を使用したブロックが表示されています。

例

ノイズを含む MIL-STD-188 QAM 信号の復調

MIL-STD-188 QAM 変調をランダム データの信号に適用します。AWGN チャネルを通して、変調された信号を渡します。ノイズを含む MIL-STD-188 QAM 信号を復調します。メッセージのビット エラー レート (BER) をチェックします。

6 dB に設定した AWGN チャネル ブロックの EbN0 を使用した slex_mil188_qam_demod モデルを実行します。結果は、1 行 3 列の行ベクトルのベース ワークスペース変数 ErrorVec に保存されます。最初の要素には BER が含まれます。

With EbN0 set to 6 dB, BER: 0.636

AWGN チャネル ブロックの EbN0 を 10 dB に変更します。モデルを実行して BER の減少を観察します。

With EbN0 set to 10 dB, BER: 0.545

端子

入力

In — MIL-STD-188 標準固有の QAM 変調信号

スカラー | ベクトル | 行列

MIL-STD-188 標準固有の QAM 変調信号。スカラー、ベクトルまたは行列として指定します。この入力が行列の場合、各列が個別のチャネルとして扱われます。この端子は Var 端子が有効になるまでは名前なしになります。

データ型: double | single
複素数のサポート: あり

Var — ノイズ分散

正のスカラー | 正の値のベクトル

ノイズ分散。正のスカラーまたは正の値のベクトルとして指定します。ノイズ分散または信号強度の計算結果に極端な正または負の振幅が含まれる場合は、復調判定タイプの考慮事項について、MIL-STD-188-110 QAM 軟復調を参照してください。

依存関係

この端子を有効にするには、[ノイズ分散ソース] パラメーターを [入力端子] に設定します。

出力

Out — 復調した信号

スカラー | ベクトル | 行列

復調した信号。スカラー、ベクトルまたは行列として返されます。復調した信号の次元は、指定した [出力タイプ] パラメーターと [判定タイプ] パラメーターの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。

Output type	Decision type	復調した信号の説明	復調した信号の次元
Integer	—	復調した整数値 ([0, (M – 1)] の範囲)	出力信号の次元は入力信号と同じです。
ビット	Hard Decision	復調されたビット	出力信号の行数は、入力信号の行数の log2(M) 倍になります。復調された各シンボルは列の log2(M) 要素のグループにマッピングされます。ここで、最初の要素は MSB を表し、最後の要素は LSB を表します。
	Log-likelihood ratio	各ビットの対数尤度比の値
	Approximate log-likelihood ratio	各ビットの近似対数尤度比の値
M は [変調次数] の値です。

[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

ブロック パラメーターを対話的に編集するには、プロパティ インスペクターを使用します。Simulink^® ツールストリップの [シミュレーション] タブの [準備] ギャラリーで [プロパティ インスペクター] を選択します。

変調次数 — 変調次数

16 (既定値) | 32 | 64 | 256

変調の順序、M。16、32、64、または 256 として指定します。変調次数は入力信号のコンスタレーション点の合計数を指定します。

コンスタレーション スケーリング — コンスタレーション スケーリング

As specified in standard (既定値) | Unit average power

コンスタレーション スケーリング。次のように指定します。

• As specified in standard – ブロックは関連する規格[1]の仕様に基づいてコンスタレーションをスケーリングします。

• Unit average power – ブロックは 1 オームを基準とした 1 ワットの平均電力にコンスタレーションをスケーリングします。

出力タイプ — 入力タイプ

Integer (既定値) | ビット

出力型。[Integer] または [Bit] として指定します。[Integer] を使用するには、入力信号が [0, (M – 1)] の範囲の整数で構成されなければなりません。[ビット] を使用するには、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 は変調次数です。

判定タイプ — 復調判定のタイプ

Hard Decision (既定値) | Log-likelihood ratio | Approximate log-likelihood ratio

復調判定のタイプ。[Hard decision]、[Log-likelihood ratio] または [Approximate log-likelihood ratio] として指定します。アルゴリズム選択の考慮事項については、MIL-STD-188-110 QAM 軟復調を参照してください。

依存関係

このパラメーターは、[出力タイプ] を [ビット] に設定した場合に適用されます。

ノイズ分散ソース — Noise variance source

Property (既定値) | 入力端子

ノイズ分散ソース。次のように指定します。

• プロパティ — ノイズ分散 パラメーターを使用してノイズ分散を設定します。

• 入力端子 — Var 入力端子を使用してノイズ分散を設定します。

依存関係

このパラメーターは、[判定タイプ] を [対数尤度比] と [近似対数尤度比] のいずれかに設定した場合に適用されます。

ノイズ分散 — ノイズ分散

1 (既定値) | 正のスカラー | 正の値のベクトル

ノイズ分散。正のスカラーまたは正の値のベクトルとして指定します。

• スカラーとして指定する場合、その値は入力信号のすべての要素で使用されます。

• ベクトルとして指定する場合、ベクトルの長さは入力信号の列数に等しくなければなりません。各ノイズ分散のベクトル要素は、入力信号の対応する列に適用されます。

ノイズ分散または信号強度の計算結果に極端な正または負の振幅が含まれる場合は、復調判定タイプの考慮事項について、MIL-STD-188-110 QAM 軟復調を参照してください。

依存関係

このパラメーターは、[ノイズ分散] を [プロパティ] に設定し、[判定タイプ] を [対数尤度比] と [近似対数尤度比] のいずれかに設定した場合に適用されます。

出力データ型 — 出力データ型

double (既定値) | ...

出力のデータ型。この表で許容可能な値の 1 つとして指定します。許容可能な [出力データ型] の値は、[出力タイプ] パラメーターと [判定タイプ] パラメーターの値によって異なります。

Output type	Decision type	出力データ型のオプション
Integer	該当なし	double、single、int8、uint8、int16、uint16、int32、または uint32
ビット	Hard Decision	double、single、int8、uint8、int16、uint16、int32、uint32、または logical
	Log-likelihood ratio または Approximate log-likelihood ratio	出力信号のデータ型は、入力信号のデータ型と同じです。

依存関係

このパラメーターは、[出力タイプ] を [整数] に設定した場合、または [出力タイプ] を [ビット] に設定して [判定タイプ] を [硬判定] に設定した場合に適用されます。

シミュレーション実行方法 — 実行するシミュレーションのタイプ

インタープリター型実行 (既定値) | コード生成

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

• 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、必要な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。

• 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。

詳細については、インタープリター型実行とコード生成 (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

MIL-STD-188-110

MIL-STD-188-110 は、データ信号および音声信号両方のシリアル PSK モードを使用した HF 通信のための、米国国防総省の規格です。

この規格では、戦術および長距離通信のための物理レイヤーの変調スキームが指定されています。この規格により指定されている変調スキームは、QAM と APSK の混合です。変調スキームの詳細については、[1]を参照してください。

MIL-STD-188-110 QAM 硬復調

硬復調アルゴリズムでは、最適な判定の領域ベースの復調を使用します。すべてのコンスタレーション点は確率が等しいため、最大事後確率 (MAP) 検出は最尤 (ML) 検出まで減少します。ML 検出規則は、受信シンボルに最も近いコンスタレーション点を選択することと同等です。各コンスタレーション点の判定領域は、隣接する点の間に垂直二等分線を描画することで設計されます。受信シンボルは、それが存在する判定領域に基づいて、適切なコンスタレーション点にマッピングされます。

すべての MIL-STD コンスタレーションは象限を中心として対称であるため、各シンボルについて最適な判定の領域ベース復調は次のように行われます。

• 受信シンボルを第 1 象限にマッピングする

• シンボルの判定領域を選択する

• 受信シンボルの実数部と虚数部の符号を使用してコンスタレーション点をその元の象限にマッピングし直す

MIL-STD-188-110 QAM 軟復調

軟復調では、2 つの軟判定対数尤度比 (LLR) アルゴリズム (厳密な LLR と近似 LLR) を使用できます。厳密な LLR アルゴリズムは近似 LLR アルゴリズムよりも正確ですが実行速度が遅くなります。各アルゴリズムの詳細については、硬判定復調と軟判定復調のトピックを参照してください。

メモ

厳密な LLR アルゴリズムは有限の精度演算で指数を計算します。計算に非常に大きな正または負の振幅が含まれる場合、厳密な LLR アルゴリズムの結果は次のようになります。

• ノイズ分散が極度に大きい値の場合は、Inf または -Inf

• ノイズ分散と信号強度の両方が非常に小さい値の場合は NaN

近似 LLR アルゴリズムでは指数が計算されません。近似 LLR アルゴリズムを使用することによって、Inf、-Inf、および NaN の結果を回避できます。

ヒント

• MIL-188 QAM Demodulator Baseband ブロックをより高速に実行するには、[シミュレーション実行方法] パラメーターを以下のように設定します。

  • コード生成 (硬判定復調を使用する場合)。

  • インタープリター型実行 (軟判定復調を使用する場合)。

参照

[1] MIL-STD-188-110B & C: "Interoperability and Performance Standards for Data Modems." Department of Defense Interface Standard, USA.

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

参考

ブロック

• MIL-188 QAM Modulator Baseband | M-APSK Demodulator Baseband

関数

• mil188qamdemod

トピック

• 硬判定復調と軟判定復調