dsp.UDPReceiver
UDP パケットのネットワークからの受信
説明
dsp.UDPReceiver System object™ は UDP ネットワークを介して RemoteIPAddress プロパティで指定した IP アドレスから UDP パケットを受信します。次に、オブジェクトは、データをその内部バッファーに保存します。各 UDP パケットで受信したデータの量 (要素の数) はさまざまです。データを失わずにオブジェクトが受信できる最大バイト数は ReceiveBufferSize プロパティで設定されます。MaximumMessageLength プロパティは各データ パケットに格納できる最大サンプル数を指定します。オブジェクトがデータを受信する LocalIPPort は生成コードでは調整可能ですが、シミュレーション中は調整できません。たとえば、MATLAB での UDP ポート番号の調整を参照してください。
UDP 伝送プロトコルの性質により、dsp.UDPSender オブジェクトを使用して送信されたすべてのデータ パケットが受信者によって受信されるとは限りません。
UDP パケットをネットワークから受信するには、次のようにします。
dsp.UDPReceiverオブジェクトを作成し、そのプロパティを設定します。関数と同様に、引数を指定してオブジェクトを呼び出します。
System object の機能の詳細については、System object とはを参照してください。
作成
プロパティ
オブジェクト関数
オブジェクト関数を使用するには、System object を最初の入力引数として指定します。たとえば、obj という名前の System object のシステム リソースを解放するには、次の構文を使用します。
release(obj)
例
dsp.UDPSender および dsp.UDPReceiver System object をそれぞれ使用して UDP パケットを送受信します。正常に送信されたバイト数を計算します。
UDP 送信機の RemoteIPPort と UDP 受信機の LocalIPPort を 31000 に設定します。データ ベクトルの長さを、受信機の MaximumMessageLength プロパティの値よりも小さい 128 サンプルに設定します。パケットの損失を回避するには、オブジェクト アルゴリズムへの最初の呼び出しの前に、受信機オブジェクトで setup メソッドを呼び出します。
udpr = dsp.UDPReceiver('LocalIPPort',31000); udps = dsp.UDPSender('RemoteIPPort',31000); setup(udpr); bytesSent = 0; bytesReceived = 0; dataLength = 128;
反復の各ループでデータのパケットを送受信します。ループの最後に関数 fprintf を使用して送信機から送信されたバイト数と、受信機が受信したバイト数を印刷します。
for k = 1:20 dataSent = uint8(255*rand(1,dataLength)); bytesSent = bytesSent + dataLength; udps(dataSent); dataReceived = []; while (isempty(dataReceived)) dataReceived = udpr(); end bytesReceived = bytesReceived + length(dataReceived); end release(udps); release(udpr); fprintf('Bytes sent: %d\n', bytesSent);
Bytes sent: 2560
fprintf('Bytes received: %d\n', bytesReceived);Bytes received: 2560
dsp.UDPReceiver オブジェクトのローカル IP ポート番号と dsp.UDPSender オブジェクトのリモート IP ポート番号は生成されたコードで調整可能です。正弦波データを UDP ネットワークを介して受信するためのアルゴリズムが含まれる関数 receiver から、MEX ファイルを生成します。MEX ファイルを再生成せずに、UDP 受信機のリモート IP ポート番号を変更します。ネットワークから送受信されるバイト数を確認します。
メモ: この例は R2017a 以降でのみ動作します。
関数 receiver への入力は、dsp.UDPReceiver System object™ のローカル IP ポート番号です。この関数の出力は、UDP ネットワークから受信したバイト数です。
type receiverfunction [bytesReceived] = receiver(portnumber)
persistent udpRx
if isempty(udpRx)
udpRx = dsp.UDPReceiver('MessageDataType','double');
end
udpRx.LocalIPPort = portnumber;
dataReceived = udpRx();
bytesReceived = length(dataReceived);
remoteIPPort 番号が 65000 に設定された dsp.UDPSender オブジェクトは UDP ネットワーク経由でデータを送信します。LocalIPPort 番号が 65000 に設定された dsp.UDPReceiver オブジェクトは UDP ネットワーク経由でデータを受信します。このデータはフレームあたり 250 サンプルを含んだ正弦波です。
portnumber = 65000; udpSend = dsp.UDPSender('RemoteIPPort',portnumber); sine = dsp.SineWave('SamplesPerFrame',250); bytesSent = 0; bytesReceived = 0; dataLength = 250; for i = 1:10 dataSent = sine(); bytesSent = bytesSent + dataLength; udpSend(dataSent); bytesReceived = bytesReceived + receiver(portnumber); end fprintf('Number of bytes sent: %d', bytesSent);
Number of bytes sent: 2500
fprintf('Number of bytes received: %d', bytesReceived);Number of bytes received: 2250
データは UDP ネットワーク経由で正常に送受信されます。初期データはオーバーヘッドによって破棄されています。
関数 receiver.m から MEX ファイルを生成します。
codegen receiver -args {65000}
Code generation successful.
送信機を解放し、RemotePort 番号を 25000 に変更します。受信機の LocalIPPort 番号は引き続き 65000 です。ポート番号が異なるため、データは正常に送信されません。
release(udpSend) portnumberTwo = 25000; udpSend.RemoteIPPort = portnumberTwo; bytesReceived = 0; bytesSent = 0; for i = 1:10 dataSent = sine(); bytesSent = bytesSent + dataLength; udpSend(dataSent); bytesReceived = bytesReceived + receiver_mex(portnumber); end fprintf('Number of bytes sent: %d', bytesSent);
Number of bytes sent: 2500
fprintf('Number of bytes received: %d', bytesReceived);Number of bytes received: 0
MEX ファイルをクリアし、受信機のローカル IP ポート番号を 25000 に変更します。MEX をクリアすると、MEX を再生成しなくても受信機のポート番号を変更できます。送信機のポート番号と受信機のポート番号が一致します。データが正常に送信されたことを確認します。
clear mex %#ok bytesReceived = 0; bytesSent = 0; for i = 1:10 dataSent = sine(); bytesSent = bytesSent + dataLength; udpSend(dataSent); bytesReceived = bytesReceived + receiver_mex(portnumberTwo); end fprintf('Number of bytes sent: %d', bytesSent);
Number of bytes sent: 2500
fprintf('Number of bytes received: %d', bytesReceived);Number of bytes received: 2250
データは UDP ネットワーク経由で正常に送信されています。初期データはオーバーヘッドによって破棄されています。
正弦波の STFT を計算し、複素数 STFT データを UDP ネットワーク経由で送信します。受信機側で受信データの ISTFT を計算します。送信データと受信データを時間スコープを使用して可視化します。
dsp.UDPSender オブジェクトでは複素数データを送信できます。dsp.UDPReceiver オブジェクトで複素数データを受信できるようにするには、IsMessageComplex プロパティを true に設定します。
udps = dsp.UDPSender('RemoteIPPort',31000); udpr = dsp.UDPReceiver('LocalIPPort',31000,... 'IsMessageComplex',true,... 'MessageDataType','double'); setup(udpr); bytesSent = 0; bytesReceived = 0; dataLength = 128;
dsp.STFT System object と dsp.ISTFT System object を長さが 120 サンプルでオーバーラップの長さが 60 サンプルの周期的 hann ウィンドウで初期化します。FFT 長を 128 に設定します。
winLen = 120; overlapLen = 60; frameLen = winLen-overlapLen; stf = dsp.STFT(... 'Window',hann(winLen,'periodic'),... 'OverlapLength',overlapLen,'FFTLength',128); istf = dsp.ISTFT(... 'Window',hann(winLen,'periodic'),... 'OverlapLength',overlapLen,... 'WeightedOverlapAdd',0);
入力は、周波数が 100 Hz、サンプル レートが 1000 Hz、各信号フレームが 60 サンプルの正弦波信号です。
sine = dsp.SineWave(... 'SamplesPerFrame',winLen-overlapLen,... 'Frequency',100);
timescope オブジェクトをサンプル レート 1000 Hz および時間範囲 0.09 で初期化します。Delay オブジェクトで入力を再構成後の出力信号と比較してオーバーラップの長さを補正します。
ts = timescope('SampleRate',1000,... 'ShowLegend',true,... 'YLimits',[-1 1],... 'TimeSpanSource','Property',... 'TimeSpan',.09,... 'ChannelNames',{'Input','Reconstructed'}); dly = dsp.Delay('Length',overlapLen);
正弦波の複素数 STFT データを UDP ネットワーク経由で送信します。UDP プロトコルの信頼性が低いため、送信中にデータ パケットが失われる可能性があります。送信されたすべてのデータが受信者によって受信されるとは限りません。
受信データの ISTFT を計算します。入力 x を再構成後の出力 y と比較します。オブジェクトによって生じるレイテンシにより、再構成後の出力は入力と比べて時間がシフトしています。そのため、それらを比較するために、再構成後の出力 y と前の入力 xprev の差のノルムを取得します。
時間スコープを使用して信号を可視化します。再構成後の信号が入力信号と非常に緊密にオーバーラップしていることがわかります。
n = zeros(1,1e3); xprev = 0; for k = 1:1e3 x = sine(); X = stf(x); bytesSent = bytesSent + length(X); udps(X); dataReceived = []; while (isempty(dataReceived)) dataReceived = udpr(); end if (~isempty(dataReceived)) y = istf(dataReceived); end n(1,k) = norm(y-xprev); xprev = x; bytesReceived = bytesReceived + length(dataReceived); ts([dly(x),y]); end
差のノルムが非常に小さくなっており、出力信号が入力信号の完全に再構成されたバージョンであることを示しています。
max(abs(n))
ans = 6.1244e-14
UDP オブジェクトを解放します。
release(udps); release(udpr);
非可逆であるという UDP プロトコルの性質により、伝送中に一部の送信パケットが失われる可能性があります。損失がないかを確認するには、送信バイト数と受信バイト数を比較します。
fprintf('Bytes sent: %d\n', bytesSent);Bytes sent: 128000
fprintf('Bytes received: %d\n', bytesReceived);Bytes received: 128000
拡張機能
バージョン履歴
R2012a で導入
