数字视频广播-有线(DVB-C)在Simulink万博1manbetx
此模型显示ETSI(欧洲电信标准协会)EN 300 429标准的一部分,用于有线系统传输数字电视信号[1].该标准规定了发射机的设计,并设置了接收机的最低性能要求。
本例的目的是:
对可能的发射机设计的主要部分进行建模(使用MPEG-2传输包数据在64-QAM模式下工作)
对可能的接收机设计的主要部分进行建模(使用MPEG-2传输包数据在64-QAM模式下工作)
生成有助于确定模型是否满足系统性能要求的错误统计信息
说明关键通信工具箱™库块用于DVB-C(或类似)系统设计
版本示例
这个例子有两个不同的版本。
浮点版本:commdvbc.slx
定点版本:commdvbc_fixpt.slx
实例结构
MATLAB®工作空间变量参数定义
第一次加载示例模型时,它会创建MATLAB工作区变量prmDVBC
,这是一个结构,其成员用作模型文件中的块中的参数。还要注意,当模型关闭时,该工作区变量将被清除。
prmDVBC = struct with fields: bitsPerByte: 8 bitsPerMTpl: 6 MPEG2DatRateBitPerS: 9600000 rawMPEG2DataPcktLen: 184 MPEG2TrnsprtPcktLen: 188 MPEG2TrnsprtFramePer: 1.5667e-04 MPEG2PcktsPerSprFrm: 8 MPEG2TrnsSuperFrame: 1504 PRBSSeqPeriodBytes: 1503 PRBSSeqPeriodBits: 12024 RSCodewordLength: 204 CableChanFrameLen: 272 CableChanFrmPeriod: 1.5667e-04 RCosineSampsPerSym: 8 CableSymbolPeriod: 7.1998e-08 RCosineFilterSpan: 16 TxRxSymbolSampDelay: 288 DeintrlvrAlignDelay: 192 QAMSymbolMapping:[44 45 41 40 52 54 62 60 46 47 43 42 53 55 63 61…]ConvIntlNumBranches: 12 ConvIntlCellDepth: 17
基带物理接口(模拟MPEG-2数据源)
模型的这一部分对应于[1].MPEG-2传输分组在ISO®/IEC 13818-1中定义[2],由188字节的数据包组成。
通信工具箱、DSP系统工具箱™和Simulink®库块用于模拟MPEG-2传输包数据流,用于系统仿万博1manbetx真和误码率性能测量。
发射机基带处理
同步反转和随机化
该子系统对应于[的4.2和7.1节]。1].在mpeg - 2Sync1
字节颠倒,数据流(Sync字节除外)随机化,用于频谱整形。一个可重调PN序列发生器
库块被用作这个数据随机化过程的扰频器的一部分。
缩短(204,188)里德-所罗门编码器
此库块对应于[]中的4.3节和7.2节。1].正如标准中所描述的,这个过程向MPEG-2传输包添加16个奇偶校验字节,以给出一个(204,188)码字。这允许每个传输包最多八(8)个错误字节被相应的接收方更正Reed-Solomon译码器
块。
卷积的分界
该库块对应于[]中的4.4和7.3节。1].交错过程基于Forney方法[3.],并与Ramsey类型III方法兼容[4, I = 12。
字节(8位)到m元组(6位)转换
一个MATLAB®函数
块用于执行此处理。8位数据字节转换为64位(6位)值。此块对应于[]中的第4.5和第8节。1].
微分编码
[中第4.6节和第8节所述的差分编码单元的示例实现1使用a显示MATLAB函数
块。为了这个例子模型的目的,差分编码单元输出被连接到一个终止符(即,单元被绕过)。
64-QAM星座映射
的矩形QAM调制器基带
库块将基带64元组(m元组)值映射为复杂(I和Q) 64-QAM星座符号值用于传输,如[中第4.7节和第9节所述。1].
平方根提升余弦插值滤波器
该库块执行用于传输的复杂(I和Q)星座符号值的基带整形,如[中的4.7节,9节和附录A中所述。1].
AWGN信道
标准规定的系统FEC旨在将误码率(BER)从10^-4提高到10^-10到10^-11(“准无错误”操作)。的AWGN信道
图书馆块信噪比(Eb/No)
设置为16.5 dB,对应的操作误码率约为10^-4。
平方根提升余弦Rx抽取滤波器
该库块对接收到的复杂(I和Q)星座符号值执行匹配的抽取过滤,如[的4.7节,9节和附录A中所述。1].
接收机基带处理
64-QAM星座解禁
的矩形QAM解调器基带
库块将接收到的基带复(I和Q) 64-QAM星座符号值映射到64元组m元组,如[]中第4.7节和第9节所述。1].
微分解码
为了本示例模型的目的,省略了差分解码部分。此外,更现实的接收机系统实现可能会在接收机模型的这一部分之前进行均衡和同步处理。
m元组(6位)到字节(8位)转换
一个MATLAB函数
block用于执行此处理,这与发送器中使用的字节到m元组的处理相反。64位(6位)m元组值被重新打包成8位数据字节。
卷积Deinterleaver
的卷积Deinterleaver
类库块对应于卷积的分界
库块出现在发射机子系统实现中。去交错过程是基于Forney方法[3.],并与Ramsey类型III方法兼容[4, I = 12。
为了示例模型的简单性,使用一个简单的额外延迟将第一个同步字节同步到Convolutional Deinterleaver的“0”分支。更现实的接收机系统实现可能在模型的这一部分之前有额外的上游同步处理。
缩短(204,188)里德-所罗门解码器
这个库块执行与编码数据包相对应的R-S解码。
同步反转和能量分散去除
该子系统对接收到的MPEG-2传输包数据字节进行解扰。
结果和显示
要检查示例的性能,请使用包含的可视化块,如下所示。
整体系统结果和显示:
比特率(Mbit/s)
显示电缆符号速率(MBaud)
显示误码率(BER)
显示系统误码率(BER)
显示各种内部误码率(BER)显示(在
内部Tx和Rx误码率
子系统)
发射机/接收机结果和显示:
Rx 64-QAM星座
散点图Tx/Rx频谱(2MHz BW)
范围已更正的错误总数
显示
定点版本和浮点版本的区别
这个例子有两个不同的版本——一个是浮点版本,一个是定点版本。例子类似。特别是,大多数的发射机基带处理
而且接收机基带处理
子系统是相同的,在它们的信号路径中主要使用无符号整数数据类型。
这两个版本的不同之处在于信号是如何被处理的字节到m元组的转换
,64-QAM星座映射
,平方根提升余弦Tx插值滤波器
,平方根提升余弦Rx抽取滤波器
,64-QAM星座解禁
,m元组到字节的转换
块。当这些块的输入和/或输出信号是浮点(即数据类型)时,它们使用浮点(和内置整数)算术双
或单
)或纯内置整数(例如,uint8
),与浮点版本(commdvbc.slx).
在定点版本中(commdvbc_fixpt.slx)但是,这些块使用定点算法,因为它们的输入和/或输出信号是定点数据类型(即sfix
或ufix
在仿真万博1manbetx软件)。还要注意,运行示例的定点版本需要一个定点设计器许可证。
下面的仿真结果显示了在比较浮点版本和定点版本时所选设置的匹配误码率性能。
选定的参考书目
ETSI标准EN 300 429 V1.2.1:数字视频广播(DVB)电缆系统的帧结构、信道编码和调制,欧洲电信标准协会,瓦尔邦,法国,1998年。
ISO / IEC 13818 - 1,“动态图片和相关音频的编码。”
福尼,G., D., Jr"经典爆破频道的爆破校正码"IEEE通讯汇刊, com19卷,1971年10月,第772-781页。
拉姆塞,j.l.。最佳交织器的实现IEEE信息论汇刊, IT-16(3), 1970年5月,第338-345页。