主要内容

comm.SymbolSynchronizer

正确的符号定时时钟歪斜

描述

comm.SymbolSynchronizer系统对象™纠正符号定时时钟脉冲相位差对PAM单载波发射机和接收机之间,相移键控、QAM, OQPSK调制方案。有关更多信息,请参见符号同步概述

请注意

输入信号作用于采样率的基础上,输出信号符号率的基础上进行操作。

正确的符号定时时钟歪斜:

  1. 创建comm.SymbolSynchronizer对象并设置其属性。

  2. 调用对象的参数,就好像它是一个函数。

了解更多关于系统对象是如何工作的,看到的系统对象是什么?

创建

描述

例子

symbolSync= comm.SymbolSynchronizer创建一个符号同步器系统对象之间的时钟脉冲相位差校正单载波发射机和接收机。

例子

symbolSync= comm.SymbolSynchronizer (的名字,价值)设置使用一个或多个属性名称-值对。例如,comm.SymbolSynchronizer(“调制”、“OQPSK”)配置的符号同步器系统对象OQPSK-modulated输入信号。在报价附上每个属性的名字。

可调DampingFactor,NormalizedLoopBandwidth,DetectorGain属性使您能够优化同步器性能仿真回路中没有释放对象。

属性

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属性,除非另有注明nontunable后,这意味着你不能改变它们的值调用对象。对象锁当你叫他们,释放函数打开它们。

如果一个属性可调在任何时候,你可以改变它的值。

改变属性值的更多信息,请参阅系统设计在MATLAB使用系统对象

调制类型,指定为PAM /相移键控/ QAM的“OQPSK”

可调:没有

数据类型:字符|字符串

定时误差检测器方法,指定为零交点(decision-directed),加德纳(non-data-aided),早期的后期(non-data-aided),或Mueller-Muller (decision-directed)。这个属性指定定时误差检测方案中使用同步器。有关更多信息,请参见定时误差检测(TED)

可调:没有

数据类型:字符|字符串

样品每符号,指定为一个比1大的整数。有关更多信息,请参见Nsps循环过滤

可调:没有

数据类型:

阻尼因子的循环过滤,指定为一个积极的标量。有关更多信息,请参见ζ循环过滤

可调:是的

数据类型:|

规范化回路滤波器的带宽,指定为一个标量范围(0,1)。循环带宽是标准化的输入信号的采样率。有关更多信息,请参见BnT年代循环过滤

请注意

确保符号同步器锁,设置NormalizedLoopBandwidth属性值小于0.1

可调:是的

数据类型:|

相位侦测器增益,指定为一个积极的标量。有关更多信息,请参见Kp循环过滤

可调:是的

数据类型:|

使用

比R2016b早版本,使用一步函数运行系统对象的算法。的参数一步是你创建的对象,其次是本节所示的参数。

例如,y =步骤(obj, x)y = obj (x)执行相同操作。

描述

符号= symbolSync (样品)纠正符号定时时钟歪斜单载波发射机和接收机之间根据输入样本和输出符号同步。

  • 输入操作在采样率的基础上,输出信号符号率的基础上进行操作。

  • 您可以调整的DampingFactor,NormalizedLoopBandwidth,DetectorGain属性来提高同步器的性能。

输入参数

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输入样本,指定为一个标量或列向量PAM -相移键控、QAM或OQPSK-modulated单载波信号。

数据类型:|
复数的支持:金宝app是的

输出参数

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同步符号,作为可变大小返回列向量。输出符号继承从输入样本的数据类型。对于一个输入维度N桑普1,这个输出尺寸N信谊1。N信谊约等于N桑普除以Nsps,在那里Nsps等于SamplesPerSymbol属性值。输出长度是截断超过最大输出的大小 N 桑普 N sps × 1.1

定时误差估计对每个输入样本,作为一个标量返回在区间[0,1]或列向量中的元素区间[0,1]。定时误差估计是输入采样率归一化。timingErr具有相同的数据类型和大小作为输入样品

对象的功能

使用一个目标函数,指定系统对象作为第一个输入参数。例如,释放系统资源的系统对象命名obj使用这个语法:

发行版(obj)

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克隆 创建重复的系统对象
isLocked 确定系统对象在使用
一步 运行系统对象算法
释放 释放资源,并允许修改系统对象属性值和输入特征
重置 重置的内部状态系统对象

例子

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正确的一个固定的符号定时误差在一个嘈杂的QPSK-modulated信号。检查比特误码率(BER)的同步接收信号。

初始化仿真参数。

M = 4;%对QPSK调制顺序nSym = 5000;%的符号数包sps = 4;每个符号%样本timingErr = 2;%的计时误差样本信噪比= 15;%信噪比(dB)

创建根提出了余弦(RRC)发送和接收滤波器系统对象。

txfilter = comm.RaisedCosineTransmitFilter (“OutputSamplesPerSymbol”,sps);rxfilter = comm.RaisedCosineReceiveFilter (“InputSamplesPerSymbol”sps,“DecimationFactor”2);

创建一个符号同步器系统对象正确的时机错误。

symbolSync = comm.SymbolSynchronizer;

生成随机多状态QPSK调制符号和适用。

data =兰迪([0 m - 1] nSym 1);modSig = pskmod(数据、Mπ/ 4);

创建一个延迟对象引入固定定时误差的2个样品。因为传输RRC滤波器输出4样品每个符号,1样本相当于1/4符号通过固定延迟和渠道。

fixedDelay = dsp.Delay (timingErr);fixedDelaySym =装天花板(fixedDelay.Length / sps);%轮固定延迟到最近的整数符号

过滤已调信号通过传输RRC过滤器使用txfilter对象。应用信号定时错误使用fixedDelay对象。

txSig = txfilter (modSig);delaySig = fixedDelay (txSig);

通过延时信号通过一个与15分贝AWGN信道信噪比。

rxSig = awgn (delaySig,信噪比,“测量”);

滤波器调制信号通过接收RRC滤波器使用rxfilter对象。显示散点图。由于计时误差,接收到的信号不一致预期的正交相移编码参考星座。

rxSample = rxfilter (rxSig);散点图(rxSample(1001:结束),2)

图散点图包含一个坐标轴对象。标题为散点图的坐标轴对象包含一个类型的对象。这个对象表示通道1。

正确使用的符号定时误差symbolSync对象。显示散点图。现在的同步信号与预期的QPSK星座。

rxSync = symbolSync (rxSample);散点图(rxSync(1001:结束),2)

图散点图包含一个坐标轴对象。标题为散点图的坐标轴对象包含一个类型的对象。这个对象表示通道1。

QPSK信号解调。

recData = pskdemod (rxSync, M,π/ 4);

符号计算,总系统延迟由于固定延迟和传输和接收RRC过滤器。

sysDelay = dsp。延迟(fixedDelaySym + txfilter。FilterSpanInSymbols / 2 +rxfilter.FilterSpanInSymbols / 2);

计算误码率,考虑系统延迟。

(numErr,误码率)= biterr (sysDelay(数据),recData)
numErr = 10
数量= 1.0000 e 03

正确的一个固定的符号定时误差在一个嘈杂的BPSK信号传播。检查比特误码率(BER)的同步接收信号。

初始化仿真参数。

M = 2;%对BPSK调制顺序nSym = 20000;%的符号数包sps = 4;每个符号%样本timingErr = 2;%的计时误差样本信噪比= 15;%信噪比(dB)

创建根提出了余弦(RRC)发送和接收滤波器系统对象。

txfilter = comm.RaisedCosineTransmitFilter (“OutputSamplesPerSymbol”,sps);rxfilter = comm.RaisedCosineReceiveFilter (“InputSamplesPerSymbol”sps,“DecimationFactor”1);

创建一个符号同步器系统对象™纠正定时误差。

symbolSync = comm.SymbolSynchronizer (“SamplesPerSymbol”sps,“NormalizedLoopBandwidth”,0.01,“DampingFactor”,1.0,“TimingErrorDetector”,早期的后期(non-data-aided)”);

生成随机数据符号和应用BPSK调制。

data =兰迪([0 m - 1] nSym 1);modSig = pskmod(数据,M);

创建一个延迟对象引入固定定时误差的2个样品。因为传输RRC滤波器输出4样品每个符号,1样本相当于1/4符号通过固定延迟和渠道。

fixedDelay = dsp.Delay (timingErr);fixedDelaySym =装天花板(fixedDelay.Length / sps);%轮固定延迟到最近的整数符号

过滤已调信号通过传输RRC过滤器使用txfilter对象。应用信号定时错误使用fixedDelay对象。

txSig = txfilter (modSig);delayedSig = fixedDelay (txSig);

通过延迟信号通过一个AWGN信道。

rxSig = awgn (delayedSig,信噪比,“测量”);

滤波器调制信号通过接收RRC滤波器使用rxfilter对象。显示散点图。由于计时误差,接收到的信号不一致预期的BPSK参考星座。

rxSample = rxfilter (rxSig);散点图(rxSample(10000:结束),2)

图散点图包含一个坐标轴对象。标题为散点图的坐标轴对象包含一个类型的对象。这个对象表示通道1。

正确使用的符号定时误差symbolSync对象。显示散点图。现在的同步信号与预期的BPSK星座。

rxSync = symbolSync (rxSample);散点图(rxSync(10000:结束),2)

图散点图包含一个坐标轴对象。标题为散点图的坐标轴对象包含一个类型的对象。这个对象表示通道1。

解调BPSK信号。

recData = pskdemod (rxSync, M);

符号计算,总系统延迟由于固定延迟和传输和接收RRC过滤器。

sysDelay = dsp。延迟(fixedDelaySym + txfilter。FilterSpanInSymbols / 2 +rxfilter.FilterSpanInSymbols / 2);

计算误码率,考虑系统延迟。

[numErr1, ber1] = biterr (sysDelay(数据),recData)
numErr1 = 8
ber1 = 4.0000 e-04

正确的符号定时和频率偏移错误使用comm.SymbolSynchronizercomm.CarrierSynchronizer系统对象。

配置

初始化仿真参数。

M = 16;%调制顺序nSym = 2000;%的符号数包sps = 2;每个符号%样本spsFilt = 8;每个符号%样本对过滤器和通道spsSync = 2;每个符号%样本某个浏览器lenFilt = 10;% RRC滤波器长度

创建一个匹配的两根提出了余弦(RRC)过滤系统对象发射机和接收机。

txfilter = comm.RaisedCosineTransmitFilter (“FilterSpanInSymbols”lenFilt,“OutputSamplesPerSymbol”spsFilt,“获得”、sqrt (spsFilt));rxfilter = comm.RaisedCosineReceiveFilter (“FilterSpanInSymbols”lenFilt,“InputSamplesPerSymbol”spsFilt,“DecimationFactor”spsFilt / 2,“获得”、sqrt (1 / spsFilt));

创建一个相位频率偏移系统对象引入100 Hz多普勒频移。

多普勒= comm.PhaseFrequencyOffset (“FrequencyOffset”,100,“PhaseOffset”45岁的“SampleRate”1 e6);

创建一个变量延迟系统对象介绍定时偏移量。

varDelay = dsp.VariableFractionalDelay;

创建载体和符号同步器系统对象正确的多普勒频移和时间偏移量,分别。

carrierSync = comm.CarrierSynchronizer (“SamplesPerSymbol”,spsSync);symbolSync = comm.SymbolSynchronizer (“TimingErrorDetector”,早期的后期(non-data-aided)”,“SamplesPerSymbol”,spsSync);

创建星座图系统对象查看结果。

refConst = qammod (0: M - 1 M,“UnitAveragePower”,真正的);cdReceive = comm.ConstellationDiagram (“ReferenceConstellation”refConst,“SamplesPerSymbol”spsFilt,“标题”,接收信号的);cdDoppler = comm.ConstellationDiagram (“ReferenceConstellation”refConst,“SamplesPerSymbol”spsSync,“标题”,“频率修正信号”);cdTiming = comm.ConstellationDiagram (“ReferenceConstellation”refConst,“SamplesPerSymbol”spsSync,“标题”,的频率和时间同步信号);

主要处理循环

主要处理循环:

  • 生成随机符号和适用于QAM调制。

  • 过滤器的调制信号。

  • 适用于频率和时间补偿。

  • 通过通过AWGN信道传输信号。

  • 过滤器接收到的信号。

  • 纠正了多普勒频移。

  • 纠正的时间偏移量。

k = 1:15 data =兰迪([0 m - 1] nSym 1);modSig = qammod(数据、米“UnitAveragePower”,真正的);txSig = txfilter (modSig);txDoppler =多普勒(txSig);txDelay = varDelay (txDoppler k / 15);rxSig = awgn (txDelay 25);rxFiltSig = rxfilter (rxSig);rxCorr = carrierSync (rxFiltSig);rxData = symbolSync (rxCorr);结束

可视化

接收信号的星座图,频率修正信号,频率和时间同步信号。特定的星座点不能识别接收到的信号,只能部分中确定频率修正信号。然而,时间和频率同步信号与预期的QAM星座点。

cdReceive (rxSig)

cdDoppler (rxCorr)

cdTiming (rxData)

正确的单调递增符号定时误差噪声8-PSK信号。显示规范化计时误差。

初始化仿真参数。

M = 8;%调制顺序nSym = 5000;%的符号数包sps = 2;每个符号%样本nSamp = sps * nSym;%包的样品数量

创建根提出了余弦(RRC)发送和接收滤波器系统对象。

txfilter = comm.RaisedCosineTransmitFilter (“OutputSamplesPerSymbol”,sps);rxfilter = comm.RaisedCosineReceiveFilter (“InputSamplesPerSymbol”sps,“DecimationFactor”1);

创建一个变量部分延迟系统对象™引入单调递增时间错误。

varDelay = dsp.VariableFractionalDelay;

创建一个符号同步器系统对象正确的时机错误。

symbolSync = comm.SymbolSynchronizer (“TimingErrorDetector”,“Mueller-Muller (decision-directed)”,“SamplesPerSymbol”,sps);

生成随机8-ary 8-PSK调制符号和适用。

data =兰迪([0 m - 1] nSym 1);modSig = pskmod(数据、Mπ/ 8);

过滤通过提出了余弦调制信号传输过滤和应用单调递增的时间延迟。

vdelay = (0:1 / nSamp: 1 - 1 / nSamp) ';txSig = txfilter (modSig);delaySig = varDelay (txSig vdelay);

通过延时信号通过一个与15分贝AWGN信道信噪比。

rxSig = awgn (delaySig 15“测量”);

通过接收RRC过滤器过滤调制信号。显示散点图。由于计时误差,接收到的信号不一致预期的8-PSK参考星座。

rxSample = rxfilter (rxSig);散点图(rxSample, sps)

图散点图包含一个坐标轴对象。标题为散点图的坐标轴对象包含一个类型的对象。这个对象表示通道1。

正确使用的符号定时误差symbolSync对象。显示散点图。现在的同步信号与预期8-PSK星座。

[rxSym、恐怖]= symbolSync (rxSample);散点图(rxSym (1001)):

图散点图包含一个坐标轴对象。标题为散点图的坐标轴对象包含一个类型的对象。这个对象表示通道1。

情节的定时误差估计。随着时间的推移,规范化的计时误差增加1样本。

图绘制(vdelay、恐怖)包含(“时间(s)”)ylabel (“定时误差(样本))

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含一个类型的对象。

更多关于

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引用

[1]大米,迈克尔。数字通信:一个离散时间的方法。上台北:Prentice Hall出版社,2008年。

[2]Mengali, Umberto和奥尔多·n·D 'Andrea。同步数字接收机的技术。纽约:充气出版社,1997年。

扩展功能

版本历史

介绍了R2015a

另请参阅

对象