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semianalytic

半解析手法を使用したビット誤り率 (BER) の計算

構文

ber = semianalytic(txsig,rxsig,modtype,M,Nsamp)
ber = semianalytic(txsig,rxsig,modtype,M,Nsamp,num,den)
ber = semianalytic(txsig,rxsig,modtype,M,Nsamp,EbNo)
ber = semianalytic(txsig,rxsig,modtype,M,Nsamp,num,den,EbNo)
[ber,avgampl,avgpower] = semianalytic(...)

説明

ber = semianalytic(txsig,rxsig,modtype,M,Nsamp) は複素ベースバンド ベクトル信号 txsig を伝送するシステムのビット誤り率 (BER) を出力して、無ノイズ複素ベースバンド ベクトル信号 rxsig を受信します。これらの各信号には、シンボルあたり Nsamp 個のサンプルがあります。ここで、Nsamptxsig および rxsig のヘルツ単位でのサンプリング レートでもあります。この関数は、rxsig が受信機フィルターへの入力であることを仮定しており、理想的な積分器で rxsig をフィルター処理します。modtype は信号の変調タイプで、M はアルファベット サイズです。次の表は、modtype および M の有効値を一覧表示したものです。

変調方式modtype の値M の有効値
差動位相シフト キーイング (DPSK)'dpsk' 2, 4
差分符号化による最小シフト キーイング (MSK)'msk/diff' 2
非差分符号化による最小シフト キーイング (MSK)'msk/nondiff' 2
コンスタレーションの位相オフセットが 0 の場合の差分符号化による位相シフト キーイング (PSK)'psk/diff' 2, 4
コンスタレーションの位相オフセットが 0 の場合の非差分符号化による位相シフト キーイング (PSK)'psk/nondiff' 2、4、8、16、32 または 64
オフセット直交位相シフト キーイング (OQPSK)'oqpsk' 4
直交振幅変調 (QAM)'qam' 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024

'msk/diff' は従来の MSK (MSK オブジェクトの 'Precoding' プロパティを 'off' に設定) に相当し、'msk/nondiff' はプリコーディングされた MSK (MSK オブジェクトの 'Precoding' プロパティを 'on' に設定) に相当します。

メモ

出力 ber は下記の場合の BER の "上限" です。

  • DQPSK (modtype = 'dpsk'M = 4)

  • クロス QAM (modtype = 'qam'M は完全な根ではない)。この場合、ここで使用される上限値は関数 berawgn のクロス QAM に使用される上限値よりも若干厳しくなります。

関数が BER を計算するときに、シンボルがグレイ符号を使用することを仮定しています。関数は、[0:20] dB の範囲の Eb/N0 の値に対する BER を計算し、要素がさまざまな Eb/N0 レベルに相当する長さ 21 のベクトルを出力します。

メモ

計算される BER が不正確になるため、充分な長さのベクトル txsig を使用しなければなりません。システムのインパルス応答が L シンボル長の場合、txsig の長さは ML 以上でなければなりません。一般的な方法として、まず全長が (log2M)ML の拡張バイナリ疑似ノイズ (PN) シーケンスで始めます。"拡張" PN シーケンスは、余分な 0 が追加された PN シーケンスで、1 と 0 の分布を等しくします。

ber = semianalytic(txsig,rxsig,modtype,M,Nsamp,num,den) は、前の構文と基本的に同じですが、関数が理想的な積分器の代わりに受信機フィルターで rxsig をフィルター処理する点が異なります。受信機フィルターの伝達関数は、ベクトル num および den により、z の降べきの順に与えられます。

ber = semianalytic(txsig,rxsig,modtype,M,Nsamp,EbNo) は最初の構文と基本的に同じですが、EbNo が Eb/N0、つまり、dB 単位のビットあたりのエネルギー対ノイズ パワー スペクトル密度比を表している点が異なります。EbNo がベクトルの場合、出力 ber はサイズが同じで、要素がさまざまな Eb/N0 レベルに相当するベクトルです。

ber = semianalytic(txsig,rxsig,modtype,M,Nsamp,num,den,EbNo) は前の 2 つの構文の機能を結合したものです。

[ber,avgampl,avgpower] = semianalytic(...) は、受信フィルターでフィルター処理しシンボル レートでサンプリングした後に、rxsig の平均複素信号振幅と平均二乗を出力します。

半解析的手法を実行する一般的な手順を半解析的手法の手順に示しています。サンプル コードは、例: 半解析的手法の使用にあります。

制限

関数には、通信システムに関するいくつかの重要な仮定があります。関数が半解析的手法および関数 semianalytic に適しているかどうかを確認するには、半解析的手法が必要な場合を参照してください。

代替方法

関数 semianalytic の代わりに、BERTool GUI (bertool) を呼び出して [Semianalytic] タブを使用することもできます。

参考文献

[1] Jeruchim, M. C., P. Balaban, and K. S. Shanmugan, Simulation of Communication Systems, New York, Plenum Press, 1992.

[2] Pasupathy, S., “Minimum Shift Keying: A Spectrally Efficient Modulation,” IEEE Communications Magazine, July, 1979, pp. 14–22.

R2006a より前に導入