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M-PAM Demodulator Baseband

PAM 変調データの復調

ライブラリ

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

  • M-PAM Demodulator Baseband block

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。入力は、変調信号のベースバンド表現です。

コンスタレーションは M 個のポイントを有します。ここで、M は [M-ary number] パラメーターです。M は偶数の整数でなければなりません。ブロックは、[Normalization method] パラメーターの指定に基づいてコンスタレーションをスケーリングします。コンスタレーションとそのスケーリングの詳細は、M-PAM Modulator Baseband ブロックのリファレンス ページを参照してください。

このブロックは、スカラーまたは列ベクトルの入力信号を受け入れます。各ブロック端子でサポートされるデータ型については、サポートされているデータ型を参照してください。

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。

整数値信号とバイナリ値信号

[Output type] パラメーターを [Integer] に設定すると、ブロックは 0 ~ M-1 の整数値を出力します。M は [M-ary number] ブロック パラメーターを表します。

[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 をシンボルごとのビット数として、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。詳細は、M-PAM Modulator Baseband ブロックのリファレンス ページを参照してください。

アルゴリズム

復調器アルゴリズムは、受け取った入力コンスタレーション点の値を 0 から M-1 の範囲にある M-ary の整数シンボル インデックスにマップし、次にこれらの復調されたシンボル インデックスを書式化された出力値にマップします。

整数シンボル インデックスの計算は、最初に [Normalization method] およびその他の関連パラメーターで指定される非正規化ファクターにより、入力コンスタレーション点 (ノイズを含む場合あり) の実数部のスケーリングすることによって実行されます。この非正規化された値は、M-1 に加えることで、近似的に 0 と 2 × (M-1) プラス ノイズの範囲に入ります。この結果の値は、2 による除算で再スケーリング (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) され、近似的に 0 と M-1 (プラス ノイズ) の範囲に入ります。ノイズを含んだインデックス値は、最も近い整数に丸められ、飽和によって切り捨てられて、[0 M-1] の範囲に正確に入ります。最後に、その他のブロック パラメーターに基づき、整数インデックスは書式化されたシンボル値にマップされ、指定された [Output data type] にキャストされます。

次の図は、浮動小数点と固定小数点のアルゴリズム演算の信号の流れ図を含んでいます。浮動小数点のダイアグラムは、入力信号のデータ型が doublesingle 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。この図は、正規化されたコンスタレーション点 (つまり非正規化ファクターが 1) を使用する場合に簡略化されることに注意してください。

非正規化ファクターが 1 に等しい場合の信号の流れ図

非単一性の非正規化ファクターの信号の流れ図

パラメーター

M-ary number

コンスタレーションのポイント数です。この値は偶数の整数でなければなりません。

Output type

出力が整数で構成されるか、ビットのグループで構成されるかを決めます。このパラメーターを [Bit] に設定した場合、K を正の整数値として、[M-ary number] は 2K でなくてはなりません。

Constellation ordering

ブロックが各整数を出力ビットのグループに割り当てる方法を決めます。

Normalization method

ブロックによるコンスタレーションのスケーリング方式を決定します。選択肢は、[Min. distance between symbols][Average Power] および [Peak Power] です。

Minimum distance

最も近い 2 つのコンスタレーション点間の距離です。このフィールドは、[Normalization method][Min. distance between symbols] に設定した場合にのみ表示されます。

Average power, referenced to 1 ohm (watts)

コンスタレーション点中のシンボルの、1 オームを基準とした平均電力です。このフィールドは、[Normalization method][Average Power] に設定した場合にのみ表示されます。

Peak power, referenced to 1 ohm (watts)

コンスタレーション点中のシンボルの、1 オームを基準とした最大の電力です。このフィールドは、[Normalization method][Peak Power] に設定した場合にのみ表示されます。

出力

パラメーターを 'Inherit via internal rule' (既定の設定) に設定した場合、ブロックは出力のデータ型を入力端子から継承します。入力が single または 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。それ以外の場合、出力のデータ型は入力のデータ型を 'Smallest unsigned integer' に設定した場合と同じになります。

パラメーターを 'Smallest unsigned integer' に設定した場合、出力のデータ型はモデルの [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] ペインで使用されている設定に基づいて選択されます。たとえば、ASIC/FPGA[ハードウェア実行] ペインで指定した場合、出力のデータ型を理想的な最小サイズとする設定になります。つまり、ビット出力は ufix(1)、整数入力は 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、Smallest unsigned integerint8uint8int16uint16int32uint32single、および double に設定できます。ビット出力の場合、出力は、Smallest unsigned integerint8uint8int16uint16int32uint32booleansingle、または double に設定できます。

Denormalization factor

このパラメーターは、固定小数点の入力を正規化しない場合にのみ適用されます。これは Same word length as input あるいは Specify word length に設定でき、後者の場合はユーザー入力用のフィールドが使用可能になります。最高精度の小数部の長さは、常に使用されます。

乗算出力

このパラメーターは、入力が固定小数点の信号で、非単一性の (1 でない) 非正規化ファクターが存在する場合にのみ適用されます。可能な指定値は Inherit via internal rule あるいは Specify word length で、後者の場合はユーザー入力用のフィールドが使用可能になります。

Inherit via internal rule を設定した場合、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。完全精度の乗算についての内部ルールの詳細は、『DSP System Toolbox™ ユーザー ガイド』の乗算データ型の内部ルールを参照してください。

Specify word length を設定した場合、語長を指定できます。ブロックは、指定された語長および、事前に計算される最悪のケースの (min/max) の実際値 [Product output] の結果に基づいて、最高精度での小数部の長さを計算します。最悪のケースの [Product output] の結果は、純粋に入力信号のデータ型だけに基づいて、非正規化ファクターに最悪のケースの (min/max) 入力信号の範囲を乗算することで事前計算されます。

固定小数点演算の結果が、結果を格納するスケーリングおよびデータ型で示される数値に完全なマッピングが行えない場合、ブロックは [Rounding] 方式を使用します。詳細は、Rounding Modesまたは丸めモード: 最も簡潔 (Fixed-Point Designer)を参照してください。

Sum

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。これは Inherit via internal ruleSame as product output、または Specify word length に設定可能で、最後の選択肢に設定した場合はユーザー入力用のフィールドが使用可能になります。

Inherit via internal rule を設定すると、最大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 Sum への 2 つの入力に基づいて計算されます。このルールは、Simulink®Sum (Simulink)ブロックの内部パラメーター [Accumulator data type] の固定小数点継承ルールと同じです

Specify word length を設定すると、語長を定義できます。最高精度の小数部の長さは、復調アルゴリズムが正確な結果を得るために必要な事前に計算される最大範囲で指定される語長に基づいて計算されます。符号付き固定小数点のデータ型で最高精度のものは、指定された語長に対して 2 * (M-1) の範囲にある値を、完全に含みます。

Same as product output に設定すると、加算データ型は [Product output] のデータ型と同じになります ([Product output] 使用時)。[Product output] を使用していない場合、この設定は無視され Inherit via internal rule の加算器の設定が使用されます。

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

  • 単精度浮動小数点

  • 符号付き固定小数点

出力

  • 倍精度浮動小数点

  • 単精度浮動小数点

  • Boolean ([Output type][Bit] の場合)

  • 8、16、32 ビット符号付き整数

  • 8、16、32 ビット符号なし整数

  • ASIC/FPGA の ufix(1) ([Output type][Bit] の場合)

  • ASIC/FPGA の ufix(log2M) ([Output type][Integer] の場合)

ペア ブロック

M-PAM Modulator Baseband

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。

R2006a より前に導入