M-PAM Demodulator Baseband

M-PAM 変調されたデータの復調

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

説明

M-PAM Demodulator Baseband ブロックは、M-ary パルス振幅変調を使用して変調された信号を復調します。

メモ

すべての電力値は公称インピーダンス 1 オームを想定しています。

例

ATSC デジタル テレビ

Advanced Television Systems Committee (ATSC) デジタル テレビ標準規格の 8 つの離散振幅レベル (8-VSB) の送信サブシステムを使用して、残留側波帯変調をモデル化する。

• モデルを開く

端子

入力

In — M-PAM 変調された信号

スカラー | 列ベクトル

M-PAM 変調された信号。スカラーまたは列ベクトルとして指定します。この端子はブロックで名前なしになります。

データ型: double | single | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | Boolean | fixed point
複素数のサポート: あり

出力

Out — 復調した信号

スカラー | ベクトル

復調した信号。スカラーまたはベクトルとして返されます。復調した信号の次元は、[出力データ型] パラメーターで指定した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。

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。

メイン

M-ary 数 — 変調次数

4 (既定値) | 正の偶数

変調次数。正の偶数として指定します。変調次数 M は信号コンスタレーション点の数を指定します。ブロックは、[正規化方式] パラメーターの指定に基づいて信号コンスタレーションをスケーリングします。

出力タイプ — 出力タイプ

Integer (既定値) | ビット

出力型。[Integer] または [Bit] として指定します。このパラメーターを [ビット] に設定した場合、[M-ary 数] パラメーターはある正の整数 K に対して 2^K でなければなりません。

Constellation ordering — シンボルのマッピング順序

バイナリ (既定値) | Gray

シンボルのマッピング順序。[グレイ] または [バイナリ] として指定します。このパラメーターは、ブロックがそれぞれのシンボルを出力ビットまたは整数のグループにマッピングする方法を決定します。

[Constellation ordering] パラメーターは、ブロックがバイナリ ワードを信号コンスタレーションのポイントに割り当てる方法を示します。詳細については、整数値信号とバイナリ値信号を参照してください。

正規化方式 — コンスタレーションのスケーリング方法

Min. distance between symbols (既定値) | Average Power | Peak Power

コンスタレーションのスケーリング方法。[Min. distance between symbols]、[平均電力]、または [ピーク電力] として指定します。詳細については、整数値信号とバイナリ値信号を参照してください。

最小距離 — 最も近い 2 つのコンスタレーション点間の距離

2 (既定値) | 正のスカラー

最も近い 2 つのコンスタレーション点間の距離。正のスカラーとして指定します。

依存関係

このパラメーターは、[正規化方式] を [Min. distance between symbols] に設定すると表示されます。

Average power, referenced to 1 ohm (watts) — 平均電力

1 (既定値) | 正のスカラー

コンスタレーションのシンボルの平均電力 (ワット単位)。正のスカラーとして指定します。電力値は公称インピーダンス 1 オームを想定しています。

依存関係

このパラメーターは、[正規化方式] を [平均電力] に設定すると表示されます。

Peak power, referenced to 1 ohm (watts) — 最大電力

1 (既定値) | 正のスカラー

コンスタレーションのシンボルの最大電力 (ワット単位)。正のスカラーとして指定します。電力値は公称インピーダンス 1 オームを想定しています。

依存関係

このパラメーターは、[正規化方式] を [ピーク電力] に設定すると表示されます。

データ型

出力データ型 — 出力データ型

内部ルールによる継承 (既定値) | Smallest unsigned integer | double | single | int8 | uint8 | int16 | uint16 | int32 | uint32 | boolean

出力データ型。[内部ルールによる継承]、[最小の符号なし整数]、[double]、[single]、[int8]、[uint8]、[int16]、[uint16]、[int32]、[uint32]、または [boolean] として指定します。

• [内部ルールによる継承] を選択すると、ブロックは内部ルールに基づきデータ型を継承します。このルールの詳細については、内部ルールによる継承を参照してください。入力が [single] 型あるいは [double] 型の場合、出力のデータ型は入力のデータ型と同じになります。そうでない場合、出力のデータ型は [最小の符号なし整数] と同じになります。

• [最小の符号なし整数] を選択した場合、ブロックは、[コンフィギュレーション パラメーター] ダイアログ ボックスの [ハードウェア実行] ペインの設定に基づいて出力のデータ型を設定します。たとえば、[ハードウェア実行] ペインで ASIC/FPGA を選択した場合、理想的な最小サイズのデータ型が出力のデータ型として設定されます。つまり、ビット出力は ufix(1)、整数出力は ufix(ceil(log2(M))) となります。その他の選択肢を選んだ場合は、理想的な最小サイズに収まるうちで最小の語長となる符号なし整数とされ、通常は対応する文字のサイズとなります (たとえば、uint8)。

• 整数出力の場合、このパラメーターは、[最小の符号なし整数]、[int8]、[uint8]、[int16]、[uint16]、[int32]、[uint32]、[single]、および [double] に設定できます。ビット出力の場合、[最小の符号なし整数]、[int8]、[uint8]、[int16]、[uint16]、[int32]、[uint32]、[boolean]、[single]、または [double] を選択できます。

データ型の指定に関する詳細については、データ型アシスタントを参照してください。

Denormalization factor — 非正規化係数のデータ型

継承: 入力と同じ語長 (既定値) | fixdt(1,16) | <データ型式>

非正規化係数のデータ型を次として指定します。[継承: 入力と同じ語長]、[fixdt(1,16)]、または [<データ型式>]。このスケーリング係数はブロック内の [正規化方式] および他のパラメーターから得られます。ブロックは、常に最高精度の小数部の長さを使用します。

データ型の指定に関する詳細については、データ型アシスタントを参照してください。

依存関係

このパラメーターは、入力信号が固定小数点で、導出した非正規化係数が単位元の値ではない (1 と等しくない) ときにだけ適用されます。

乗算出力 — 乗算出力のデータ型

継承: 内部ルールによる継承] (既定値) | fixdt(1,16) | <データ型式>

乗算のデータ型を次として指定します。[継承: 内部ルールによる継承]、[fixdt(1,16)]、または [<データ型式>]。

[継承: 内部ルールによる継承] を選択した場合、ブロックは完全精度の乗算による語長と小数部の長さを計算します。完全精度の [乗算出力] の内部ルールについては、乗算器データ型の内部ルールを参照してください。

固定小数点演算の結果を保存する際に、データ型とスケーリングで表現できる値に正確にマッピングできない場合、このブロックは丸めモードを使用します。詳細については、丸めモードまたは丸めモード: 最も簡潔 (Fixed-Point Designer)を参照してください。

データ型の指定に関する詳細については、データ型アシスタントを参照してください。

依存関係

このパラメーターは、入力が固定小数点の信号で、導出した非正規化係数が単位元の値ではない (1 と等しくない) ときにだけ適用されます。

丸めモード — 固定小数点演算の丸めモード

ラップ (既定値) | 飽和

[乗算出力] の固定小数点演算の丸めモードを、[ラップ] または [飽和] として指定します。固定小数点演算の結果を、データ型で表現できる値に正確にマッピングできない場合、このブロックは丸めモードを使用します。詳細については、丸めモードまたは丸めモード: 最も簡潔 (Fixed-Point Designer)を参照してください。

依存関係

このパラメーターは、[乗算出力] にのみ適用されます。

整数オーバーフローで飽和 — 整数オーバーフローで飽和させるオプション

off (既定値) | on

整数オーバーフローで飽和させるには、このチェック ボックスをオンにします。

依存関係

このパラメーターは、[乗算出力] にのみ適用されます。

Sum — 加算のデータ型

継承: 内部ルールによる継承] (既定値) | 継承: 乗算出力と同じ | fixdt(1,16) | <データ型式>

加算のデータ型を次として指定します。[継承: 内部ルールによる継承]、[継承: 乗算出力と同じ]、[fixdt(1,16)]、または [<データ型式>]。

• [継承: 内部ルールによる継承] を選択すると、完全精度の和の語長と小数部の長さが、固定小数点の硬判定アルゴリズムの信号の流れ図にある和への 2 つの入力に基づいて計算されます。このルールは、Sum (Simulink) ブロックの内部パラメーター [アキュムレータのデータ型] の固定小数点継承ルールと同じです。

• [継承: 乗算出力と同じ] を選択し、[乗算出力] が適用される場合、ブロックは、[乗算出力] のデータ型と同じになるように [加算] パラメーターのデータ型を構成します。

• [継承: 乗算出力と同じ] を選択し、[乗算出力] が適用されない場合、ブロックは、この設定を無視し、[継承: 内部ルールによる継承] を使用して和を計算します。

データ型の指定に関する詳細については、データ型アシスタントを参照してください。

依存関係

このパラメーターは、入力が固定小数点信号の場合にのみ適用されます。

ブロックの特性

データ型	Boolean | double | fixed pointa, b | integer | single
多次元信号	いいえ
可変サイズの信号	はい
a 固定小数点入力は符号付きでなければなりません。 b [ハードウェア実行] ペインで [ASIC/FPGA] が選択されている場合、ビット出力は ufix(1)、整数出力は ufix(ceil(log2(M))) になります。

詳細

データ型アシスタント

[データ型アシスタント] は、データ属性の設定を支援します。[データ型アシスタント] を使用するには、 をクリックします。詳細については、データ型アシスタントを利用したデータ型の指定 (Simulink)を参照してください。

アルゴリズム

硬判定 M-PAM 復調

この復調器のアルゴリズムは、受信した入力信号のコンスタレーション値を範囲 [0, M – 1] の M-ary 整数のシンボル インデックスにマッピングしてから、これらの復調されたシンボル インデックスを形式を整えた出力値にマッピングします。

復調器は、正規化方式と関連するパラメーターで指定される非正規化係数により、受信した入力信号の実数部をまずスケーリングすることによって、整数シンボル インデックスを計算します。

1. 受信信号を近似的に [0, 2(M – 1)] プラス ノイズの範囲に平行移動するには、非正規化した値を (M – 1) に追加します。

2. 近似的に [0, M – 1] プラス ノイズの範囲に入れるには、結果の値を 2 による除算で再スケーリングします (または、固定小数点演算の場合は、等価な処理として 1 ビット右シフトします)。

3. ノイズを含んだインデックス値を最も近い整数に丸めて飽和によって切り捨て、[0 M – 1] の範囲に正確に入れます。

4. 最後に、その他のブロック パラメーターに基づいて、整数インデックスを形式を整えたシンボル値にマッピングし、選択された出力データ型にキャストします。

以下の図では、浮動小数点と固定小数点のアルゴリズム演算における信号の流れ図を横に並べて示しています。

• 浮動小数点のダイアグラムは、入力信号のデータ型が double か single の場合に適用されます。

• 固定小数点のダイアグラムは、入力信号のデータ型が符号付き固定小数点の場合に適用されます。

これらの信号の流れ図では、非正規化係数が単位元に設定されている場合とそうでない場合が示されています。非正規化係数を 1 に設定すると、コンスタレーションが正規化されて信号の流れが簡単になります。

次の図は、非正規化係数が単位元である場合の浮動小数点と固定小数点の復調における信号の流れ図を示しています。

次の図は、非正規化係数が単位元でない場合の浮動小数点と固定小数点の復調における信号の流れ図を示しています。

整数値信号とバイナリ値信号

[出力タイプ] パラメーターを [整数] に設定すると、ブロックは範囲が [0, (M – 1)] の整数値を出力します。M は [M-ary 数] パラメーターの値を表します。

[Output type] パラメーターが [Bit] に設定されている場合、ブロックは整数を示すバイナリ値信号を出力します。ブロックによる各整数の表現には、K をシンボルあたりのビット数として、K = log₂(M) のグループが使用されます。出力ベクトルの長さは K の整数倍でなければなりません。

[Constellation ordering] パラメーターは、ブロックがバイナリ ワードを信号コンスタレーションのポイントに割り当てる方法を示します。コンスタレーションの詳細については、M-PAM Modulator Baseband ブロックを参照してください。

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

R2006a より前に導入

参考

ブロック

• M-PAM Modulator Baseband | General QAM Demodulator Baseband

関数

• pamdemod

トピック

• ベースバンド デジタル変調