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M-PSK Modulator Baseband

M-ary 位相シフト キーイングを用いた変調

  • ライブラリ:
  • Communications Toolbox / Modulation / Digital Baseband Modulation / PM

    Communications Toolbox HDL Support / Modulation / PM

  • M-PSK Modulator Baseband block

説明

M-PSK Modulator Baseband ブロックは、M-ary 位相シフト キーイング (PSK) を使用して入力信号を変調し、複素ベースバンド出力を返します。変調次数 M はコンスタレーションのポイント数に相当し、[M-ary number] パラメーターにより決定されます。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。

端子

入力

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入力信号を整数スカラー、整数ベクトルまたはバイナリ ベクトルで指定します。

  • [Input type][Integer] の場合は、入力信号の要素を 0 から M – 1 の整数で指定します。

  • [Input type][Bit] の場合は、入力信号をバイナリ ベクトルとして指定します。ここで、要素数はシンボルあたりのビット数の整数倍です。シンボルあたりのビット数は log2(M) に等しくなります。

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

出力

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出力信号。複素スカラーまたはベクトルとして返されます。出力は、PSK 変調された信号の複素ベースバンド表現です。

データ型: single | double | fixed point

パラメーター

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変調次数を正の 2 の整数乗として指定します。

例: 2 | 16

入力信号の要素を整数またはビットとして指定します。[Input type][Bit] の場合、フレームあたりのサンプル数は、シンボルあたりのビット数の整数倍でなければなりません。シンボルあたりのビット数は log2(M) です。

整数または log2(M) ビットのグループを対応するシンボルにマッピングする方法を指定します。

  • [Constellation ordering][Gray] に設定されている場合、入力信号はグレイ符号化されたコンスタレーションを使用して出力シンボルにマッピングされます。

  • [Constellation ordering][Binary] に設定されている場合、変調されたシンボルは exp(jϕ+j2πm/M) となります。ここで、ϕ は位相オフセット (ラジアン)、m は 0 ≤ m ≤ M – 1 となる整数入力、M は変調次数です。

  • [Constellation ordering][User-defined] の場合は、サイズが M のベクトルを指定します。これは、範囲が [0, M–1] の一意の整数値をもちます。このベクトルの最初の要素は e の値をもつコンスタレーション点に対応し、続く要素は反時計回りに実行されます。

例: [0 3 2 1]

入力整数が出力整数にマッピングされるときの次数を指定します。このパラメーターは [Constellation ordering][User-defined] のときに使用可能で、範囲が [0, M – 1] の一意の整数値をもつサイズ M の行または列ベクトルでなければなりません。

このベクトルの最初の要素は 0 + [Phase offset] の角度にあるコンスタレーション点に対応し、続く要素は反時計回りに実行されます。最後の要素は -2π/M + [Phase offset] のコンスタレーション点に対応します。

初期コンスタレーションの位相オフセットをラジアン単位の実数スカラーで指定します。

例: pi/4

変調された出力信号のデータ型を指定します。このパラメーターを固定小数点数オプションのいずれか、または [<data type expression>] に設定して、追加の詳細を指定するためのパラメーターを有効にします。このパラメーターを [Inherit via back propagation] に設定すると、出力データ型とスケーリングがモデルの後続のブロックと一致します。

ブロックの特性

データ型

Boolean | double | fixed point[a][b] | integer | single

多次元信号

なし

可変サイズの信号

あり

[a] ''input type'' が ''bit'' に設定されている場合、入力が ufix(1) になります。M-ary 変調で ''input type'' が ''integer'' に設定されている場合、入力が ufix(ceil(log2(M))) になります。

[b] 固定小数点出力は符号付きでなければなりません。

ヒント

M-PSK Modulator Baseband ブロックは、ブロック マスクからコンスタレーションを可視化するための機能を提供します。[View Constellation] ボタンをクリックして、指定されたブロック パラメーターのコンスタレーションを可視化できます。

アルゴリズム

次に従って、入力ビットまたは整数を複素シンボルにマッピングすることにより、ブロックはベースバンド信号を出力します。

sn(t)=exp(jπ(2n+1M));n{0,1,,M1}.

これは、通常の 2 値符号の順序を使用する場合に適用されます。もう 1 つの一般的なマッピングはグレイ符号化で、利点は、変更されるのが隣接するコンスタレーション点の間の 1 ビットのみであることです。これにより、ビット誤り率の性能が向上します。グレイ符号化による 8-PSK 変調の入力シンボルと出力シンボル間のマッピングを示します。

入力出力
0 0 (000)
1 1 (001)
2 3 (011)
3 2 (010)
4 6 (110)
5 7 (111)
6 5 (101)
7 4 (100)

対応するコンスタレーション ダイアグラムは次のようになります。

入力信号がビットで構成されている場合、ブロックは整数を示すバイナリ値入力を受け入れます。ブロックは、受け取ったバイナリ値信号を、log2(M) ビットのグループに集約します。

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