background image

POLITECHNIKA OPOLSKA

 

 
 
 

K

ATEDRA 

A

UTOMATYKI

,

 

E

LEKTRONIKI 

I

 

I

NFORMATYKI

 

 

 
 

 

 
 

 
 

LABORATORIUM ELEKTRONIKI 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 

Projektowanie i Symulacja  

Systemów Telekomunikacyjnych 

COMMSIM 2001 

 

Analiza Stopy Bł

ę

du 

 

background image

Laboratorium Elektroniki 

 

Analiza Stopy Bł

ę

du 

 

 

 

Politechnika Opolska 

2

 

Analiza Stopy Bł

ę

du 

 

Cel 

ć

wiczenia 

 

Celem 

ć

wiczenia  jest  zapoznanie  si

ę

  ze  sposobem  wyznaczenia  liczby  bł

ę

dów  powstałych 

podczas transmisji zmodulowanego sygnału zaszumionym torem transmisyjnym. 
 

Opis programu 

ć

wiczenia 

 

in

ref

ck

Pe

num

tot

BER

1.73639e-4

13

74868

D:0.05 I:0.1

sym

Z

ph

QPSK Mod
Fc= 0 Hz

Number of bit errors

Overall Bit Count

Bit Error Estimate

error rate

10 Hz sample clock
1/2 symbol delay

BER vs. Es/No (dB)

Eb/No (dB)

-4

-2

0

2

4

6

8

10

P

ro

b

ab

il

it

y

 o

E

rr

o

r

10

-5

10

-4

10

-3

10

-2

10

-1

10

0

PRESS HERE FOR INFO
(Use Right Mouse Button)

Delay (0.1 sec)

Data Rate= 10 sps

EbNo

EbNo

error rate

Eb/No

Pe

Trg

y

x

BER Curve
Control

Z

Z

Es/No

AWGN

Theoretical QPSK BER
performance:

Eb/No= 2 dB => Pe= 3.2e-2  
Eb/No= 4 dB => Pe= 1.0e-2
Eb/No= 6 dB => Pe= 2.0e-3

Note:  Es/No= Eb/No + 3 dB

BIT ERROR RATE SIMULATION

Data Source

Receiver

To view block parameters, or
enter compound blocks (blue),
click over the block using the right
mouse button.

To clear the BER Plot,
press "Clear Overplot" in plot setup,
or uncheck the "Over Plot" option.

 Error
History

7

$runCount

Es -> Eb

 

 

Rys. 1. Schemat analizowanego systemu transmisji danych. 

 

W  analizowanym  układzie 

ź

ródło  sygnału  stanowi

ą

  dwa  generatory  ci

ą

gów  losowych.  Sygnały 

wyj

ś

ciowe generatorów s

ą

 sumowane, tworz

ą

c ci

ą

g dwu bitowych symboli.  

 

 
 

Data Rate= 10 sps

Data Source

 

 
 
 

2->Sym
 (MSB)

[ck]

out

8191 PN
Sequence

[ck]

out

16383 PN
Sequence

Data Rate= 10 sps

 

 

Rys. 2. Schemat 

ź

ródła sygnału. 

 
Ci

ą

g ten poddawany jest  modulacji QPSK. Sygnał  zmodulowany przesyłany jest zaszumionym kanał 

transmisyjny  (Blok  AWGN).  Z  zaszumionego  sygnału  zostaj

ą

  odtworzone  warto

ś

ci  I  oraz  Q  (wynik 

modulacji  QPSK)  w  bloku  Integ&Dump.  Warto

ś

ci  te  z  kolei  s

ą

  podawane  na  demodulator. 

Demodulator  przypisuje  otrzymanym  warto

ś

ciom  I,  Q  najbli

Ŝ

sze  symbole  zgodnie  z  przypisan

ą

 

konstelacj

ą

.  

 

Receiver

 

 

Z

sym

QPSK
Detect

Z

[ck]

Z

ck

Complex
Integ&Dump

 

Rys. 3. Schemat odbiornika. 

 

background image

Laboratorium Elektroniki 

 

Analiza Stopy Bł

ę

du 

 

 

 

Politechnika Opolska 

3

W  bloku  BER  symbole  te  s

ą

  ostatecznie  porównywane  z  warto

ś

ciami  poprawnymi.  Nale

Ŝ

y  zwróci

ć

 

uwag

ę

Ŝ

e wej

ś

ciowy sygnał synchronizuj

ą

cy blok BER jest przesuni

ę

ty i ½ symbolu, aby próbkowa

ć

 

dane  dokładnie  w  punkcie 

ś

rodkowym  symbolu.  Dodatkowo  wymagane  jest  opó

ź

nienie  sygnału 

danych odniesienia o jeden symbol, w celu synchronizacji z otrzymanym ci

ą

giem danych wyj

ś

ciowych. 

Nale

Ŝ

y wprowadzi

ć

 opó

ź

nienie o tyle jednostek ile przypada kroków symulacji na jeden symbol (w ten 

sposób otrzymamy opó

ź

nienie o jeden symbol). 

 
Wynik bloku BER oraz warto

ś

ci stosunku sygnału do szumu (Es/No) z bloku AWGN s

ą

 podawane do 

bloku  BER  Curve  Control.  Po  zako

ń

czeniu  całej  symulacji  blok  ten  generuje  wiadomo

ść

 

podsumowuj

ą

c

ą

 wszystkie pojedyncze uruchomienia. 

 
 

 

 

BER vs. Es/No (dB)

Eb/No (dB)

-4

-2

0

2

4

6

8

10

P

ro

b

a

b

il

it

y

 o

E

rr

o

r

10

-5

10

-4

10

-3

10

-2

10

-1

10

0

 

 

Rys. 4. Ró

Ŝ

ne sposoby przedstawienia wyników analizy stopy bł

ę

dów. 

 

Realizacja programu 

ć

wiczenia 

 
Dzi

ę

ki  zastosowaniu  bloku  o  nazwie  BER  Curve  Control  mo

Ŝ

emy  wykona

ć

  do  o

ś

miu  uruchomie

ń

 

podczas  jednej  symulacji  tego  samego  układu.  Ka

Ŝ

de  uruchomienie  mo

Ŝ

e  by

ć

  wykonana  z  inn

ą

 

warto

ś

ci

ą

 jego czasu trwania oraz inn

ą

 warto

ś

ci

ą

 stosunku sygnału do szumu kanału transmisyjnego. 

Po  zako

ń

czeniu  wszystkich  uruchomie

ń

  wyniki  otrzymanych  bł

ę

dów  s

ą

  przedstawione  na  ekranie  w 

postaci raportu lub mog

ą

 by

ć

 wy

ś

wietlone w postaci wykresu (Rys. 4).  

 
W  celu  poprawnego  działania,  nale

Ŝ

y  zaznaczy

ć

  opcj

ę

  „Auto  Restart”  dost

ę

pn

ą

  w  ustawieniach 

symulacji. Równie

Ŝ

 czas zatrzymania powinien by

ć

 dopasowany lub przewy

Ŝ

sza

ć

 najdłu

Ŝ

sz

ą

 warto

ść

 

czasu trwania wskazan

ą

 w bloku steruj

ą

cym BER Control Block. 

 
 
 

 

 

 

 

 

Rys. 5. Wymagane ustawienia w blokach steruj

ą

cych. 

 
U

Ŝ

ytkownik  w  bloku  BER  Control  Block  okre

ś

la  liczb

ę

  kolejnych  uruchomie

ń

  symulacji  i  dla  ka

Ŝ

dej  z 

nich  wprowadza  czas  trwania  (w  sekundach). 

śą

dany  stosunek  Es/No  dla  ka

Ŝ

dej  pojedynczej 

background image

Laboratorium Elektroniki 

 

Analiza Stopy Bł

ę

du 

 

 

 

Politechnika Opolska 

4

symulacji jest okre

ś

lany w bloku AWGN, wraz z szeroko

ś

ci

ą

 pasma szumów (zwykle równ

ą

 szybko

ś

ci 

bitowej) oraz 

ś

redni

ą

 moc

ą

 zespolon

ą

 sygnału referencyjnego.  

Nale

Ŝ

y  zwróci

ć

  uwag

ę

Ŝ

e  aby  otrzyma

ć

  Es,  nale

Ŝ

y  zamieni

ć

  Eb  w  Es,  w  zale

Ŝ

no

ś

ci  od  liczby  bitów 

przypadaj

ą

cych  na  jeden  symbol.  Nast

ę

pnie  warto

ść

  ta  b

ę

dzie  ju

Ŝ

  parametrem.  Wyj

ś

cia  bloku  BER 

Control s

ą

 sygnałami wej

ś

ciowymi bloku rysuj

ą

cego. 

 

 

 

Rys. 6. Konfiguracja kanału transmisyjnego. 

 

Na  koniec  ka

Ŝ

dej  symulacji,  ko

ń

cowa  warto

ść

  stosunku  bitów  bł

ę

du  (otrzymana  z  bloku  BER)  i 

aktualnie  u

Ŝ

ywana  podczas  symulacji  warto

ść

  stosunku  Es/No  (z  bloku  AWGN)  s

ą

  odczytywane  i 

zapami

ę

tane  w  celu  zestawienia  wynikowej  krzywej  BER.  Nale

Ŝ

y  zwróci

ć

  uwag

ę

Ŝ

e  czas  trwania 

zwi

ę

ksza si

ę

 je

ś

li warto

ść

 Eb/No (SNR) wzrasta. Wynika to z tego, 

Ŝ

e je

ś

li ro

ś

nie SNR generowanych 

jest coraz mniej bł

ę

dów, a wi

ę

c aby w miar

ę

 dokładnie oszacowa

ć

 stop

ę

 bł

ę

dów nale

Ŝ

y wydłu

Ŝ

y

ć

 czas 

trwania obserwacji. 
 
 

Programu 

ć

wiczenia 

 
Podczas 

ć

wiczenia  nale

Ŝ

y  przeprowadzi

ć

  obserwacje  wpływu  parametrów  całego  układu  na  jako

ść

 

transmisji.  W  szczególno

ś

ci  nale

Ŝ

y  okre

ś

li

ć

  wpływ  warto

ś

ci  stosunku  Es/No  oraz  czasu  trwania 

obserwacji na liczb

ę

 otrzymanych bł

ę

dów. Obserwacje powtórzy

ć

 dla innych sposobów modulacji oraz 

innych ci

ą

gów wej

ś

ciowych.  

 
 

Opis poszczególnych bloków programu 

 
 
PSK Modulator 
 
Blok  ten  dokonuje  modulacji  PSK  (Phase  Shift  Keying  PSK)  sygnału  wej

ś

ciowego  w  oparciu  o 

wybrane parametry modulacji. Mo

Ŝ

na  wybra

ć

 jeden  z  dwóch trybów  pracy modulatora:  wytwarzaj

ą

cy 

sygnał  wyj

ś

ciowy  w  dziedzinie  zespolonej (Complex) lub dziedzinie rzeczywistej (Real). Dost

ę

pne s

ą

 

nast

ę

puj

ą

ce układy pracy: BPSK, QPSK, 8-PSK oraz 16-PSK. Blok ten nale

Ŝ

y do grupy modulatorów 

cyfrowych.  W  przypadku  modulacji  PSK,  informacja  cyfrowa  jest  zamieniana  w  zmiany  fazy  sygnału 
no

ś

nego  wybierane  spo

ś

ród  zbioru  znanych  stanów.  Amplituda  no

ś

nej  pozostaje  stała.  Jako  sygnał 

wej

ś

ciowy  mo

Ŝ

na  poda

ć

  sygnał  binarny  (obejmuje  tylko  modulacj

ę

  BPSK)  lub  symbole,  a  nast

ę

pnie 

przekształca  je  w  punkty  umieszczone  na  konstelacji  w  sposób  okre

ś

lony  przez  odwzorowanie 

zawarte w doł

ą

czonym pliku. Na wej

ś

ciu wykonywane jest przekształcenie z dziedziny rzeczywistej do 

całkowitej (zaokr

ą

glanie).    

 
x   –  

Sygnał danych wej

ś

ciowych (binarny lub symbol #) 

y1 –  

Sygnał zmodulowany ([Re, Im] w przypadku modulacji w dziedzinie zespolonej (Complex)) 

y2 –  

Niezmodulowana faza no

ś

nej (rad) [opcja] 

background image

Laboratorium Elektroniki 

 

Analiza Stopy Bł

ę

du 

 

 

 

Politechnika Opolska 

5

 
 

( )

(

)

φ

θ

π

+

+

=

d

c

t

f

2

f

1

Ae

t

y

   

180

r

πθ

φ

=

 

 

( )

θ

π

+

=

t

f

2

t

y

c

2

 

 

( )

x

d

θ

 = faza danych (sygnału wej

ś

ciowego) 

 
 
PSK Type 
Wskazuje sposób modulacji. Menu umo

Ŝ

liwia wybranie modulacji: BPSK, QPSK, 8-PSK oraz 16-PSK.  

 
Translation Frequency 
Okre

ś

la  cz

ę

stotliwo

ść

  fali  no

ś

nej  f

c

  w  Hz.  Mo

Ŝ

e  by

ć

  ustawiona  na  zero,  je

ś

li  pracujemy  w  trybie 

zespolonym (Complex). 
 
Amplitude 
Okre

ś

la amplitud

ę

 sygnału no

ś

nej A w voltach.  

 
Constellation Rotation 
Okre

ś

la  rotacj

ę

  konstelacji 

θ

r

  w  stopniach  wzgl

ę

dem  ustawienia  pocz

ą

tkowego.  Warto

ś

ci  dodatnie 

okre

ś

laj

ą

  obrót  w  kierunku  przeciwnym  do  kierunku  ruchu  wskazówek  zegara.  Pocz

ą

tkowa  warto

ść

 

pierwszej konstelacji wynosi 0 radianów dla modulacji BPSK, i obrót o 

π

/n radianów ka

Ŝ

dej nast

ę

pnej, 

gdzie n jest rozmiarem konstelacji. 
 
Gain Imbalance 
Okre

ś

la wzmocnienie nierównowagi (Q wzgl

ę

dem I) modulatora w jednostkach dBs. Warto

ść

 dodatnia 

odpowiada wi

ę

kszej mocy na osi Kwadraturowej (Quadrature axis) ni

Ŝ

 na osi fazy (In-phase axis). 

 
Phase Imbalance 
Okre

ś

la  nierównowag

ę

  fazy  modulatora  w  stopniach,  jako  odchylenie  od  warto

ś

ci  idealnej.  Warto

ść

 

dodatnia  odpowiada  obrotowi  zgodnemu  z  ruchem  wskazówek  zegara  osi  Q  wzgl

ę

dem  osi  I.  Na 

przykład: 10

°

 nierównowagi powoduje powstanie k

ą

ta równego 80

°

 pomi

ę

dzy osi

ą

 Q i I, zamiast k

ą

ta  

idealnego (90

°

).  

 
Select File 
Otwiera menu z mo

Ŝ

liwo

ś

ci

ą

 wyboru pliku zawieraj

ą

cego konstelacj

ę

 dla wybranej modulacji PSK. 

 
Browse File 
Umo

Ŝ

liwia otwarcie zaznaczonego pliku z konstelacj

ą

 dla modulacji PSK w Notatniku. 

 
PSK File Path 
Okre

ś

la 

ś

cie

Ŝ

k

ę

  DOS-ow

ą

  do  docelowego  pliku  z  konstelacj

ą

  modulacji  PSK.  Format  pliku  jest 

opisany poni

Ŝ

ej: 

 
File header 
modulation keyword 
symbol # for 1st constellation point, symbol # for 2nd constellation point 
... 
symbol # for last constellation point 
next modulation keyword [optional] 
symbol # ... 

 

[optional] 

 
 
Dost

ę

pne słowa kluczowe modulacji, to: bpsk,  qpsk,  8psk oraz 16psk. Musz

ą

 by

ć

 napisane małymi 

literami. Numeracja punktów konstelacji zaczyna si

ę

 od dodatniej połowy osi I i post

ę

puje przeciwnie 

do  ruchu  wskazówek  zegara.  Ka

Ŝ

dy  plik  odzwierciedlaj

ą

cy  mo

Ŝ

e  zawiera

ć

  wiele  odzwierciedle

ń

 

modulacyjnych – jedno odzwierciedlenie dla ka

Ŝ

dego schematu moduluj

ą

cego. Poni

Ŝ

ej przedstawiono 

przykład  odwzorowania  kodu  Gray’a  dla  modulacji  8psk.  Kodowanie  kodem  Gray’a  powoduje, 

Ŝ

s

ą

siednie punkty konstelacji ró

Ŝ

ni

ą

 si

ę

 pomi

ę

dzy sob

ą

 tylko jednym bitem.  

 
PSK Map File:  Gray Coded Mapping 
8psk 

background image

Laboratorium Elektroniki 

 

Analiza Stopy Bł

ę

du 

 

 

 

Politechnika Opolska 

6

0 1 3, 2 

7, 5 4 
 
BPSK 
Blok ten realizuj

ę

 modulacj

ę

 BPSK sygnału wej

ś

ciowego w oparciu o okre

ś

lone parametry bloku. 

Modulacja BPSK informacja cyfrowa jest zamieniana w zmiany fazy sygnału no

ś

nego, okre

ś

lone przez 

dwa punkty odległe o 

π

 rad. 

 
Blok BPSK jako sygnał wej

ś

ciowy, akceptuje sygnał binarny {0, 1} i przekształca go w punkty 

konstelacji okre

ś

lone w podanym pliku zawieraj

ą

cym wzór przekształcenia PSK. Poni

Ŝ

szy opis 

przedstawia domy

ś

lne przekształcenie zawarte w pliku (PSK_GRAY.DAT).  

>

+

5

.

0

x

5

.

0

x

0

d

π

θ

 

 

 
QPSK 
Blok ten realizuje modulacj

ę

 QPSK (quadrature phase shift keying QPSK) sygnału wej

ś

ciowego na 

podstawie okre

ś

lonych parametrów bloku modulacji. W modulacji QPSK wej

ś

ciowa informacja cyfrowa 

jest zamieniana w zmiany fazy sygnału no

ś

nego wybierane spo

ś

ród czterech stanów odległych 

pomi

ę

dzy sob

ą

 o 

π

/2 rad. 

Blok QPSK jako sygnał wej

ś

ciowy przyjmuje sygnał {0, 1, 2, 3} i przekształca go w punkty konstelacji 

okre

ś

lone w podanym pliku zawieraj

ą

cym wzór przekształcenia. Poni

Ŝ

szy opis przedstawia domy

ś

lne 

przekształcenie zawarte w pliku (PSK_GRAY.DAT).  



>

<

<

+

5

.

2

x

4

/

3

5

.

2

x

5

.

1

4

/

5

.

1

x

5

.

0

4

/

3

5

.

0

x

4

/

d

π

π

π

π

θ

 

 

 
Pierwszy punkt konstelacji okre

ś

lony jest domy

ś

lnie w punkcie 

π

/4 radianów. 

 
 
 

background image

Laboratorium Elektroniki 

 

Analiza Stopy Bł

ę

du 

 

 

 

Politechnika Opolska 

7

8-PSK 
Blok ten realizuje modulacj

ę

 8-PSK (eight phase shift keying 8-PSK) sygnału wej

ś

ciowego na 

podstawie okre

ś

lonych parametrów bloku modulacji. W modulacji 8-PSK wej

ś

ciowa informacja 

cyfrowa jest zamieniana w zmiany fazy sygnału no

ś

nego wybierane spo

ś

ród o

ś

miu stanów odległych 

pomi

ę

dzy sob

ą

 o 

π

/4 rad. 

Blok 8-PSK jako sygnał wej

ś

ciowy przyjmuje sygnał {0, 1, 2, ... , 7} i przekształca go w punkty 

konstelacji okre

ś

lone w podanym pliku zawieraj

ą

cym wzór przekształcenia. 

  

 

 
16-PSK 
Blok ten realizuje modulacj

ę

 16-PSK (16 phase shift keying 16-PSK) sygnału wej

ś

ciowego na 

podstawie okre

ś

lonych parametrów bloku modulacji. W modulacji 16-PSK wej

ś

ciowa informacja 

cyfrowa jest zamieniana w zmiany fazy sygnału no

ś

nego wybierane spo

ś

ród szesnastu stanów 

odległych pomi

ę

dzy sob

ą

 o 

π

/8 rad. 

Blok 16-PSK jako sygnał wej

ś

ciowy przyjmuje sygnał {0, 1, 2, ... , 15} i przekształca go w punkty 

konstelacji okre

ś

lone w podanym pliku zawieraj

ą

cym wzór przekształcenia. 

 

 

 
 
 
Additive White Gaussian Noise 
 
Blok ten symuluje Addytywny Biały Szum Gaussowski (Additive White Gaussian Noise AWGN), kanał 
transmisyjny, w którym szum gaussowski jest dodawany do sygnału wej

ś

ciowego. Istniej

ą

 dwie wersje 

tego  bloku:  działaj

ą

ca  w  dziedzinie  zespolonej  (Complex)  oraz  w  dziedzinie  rzeczywistej  (Real). 

Odpowiednia  wariancja  szumu  jest  automatycznie  obliczana  na  podstawie:  ustawionej  cz

ę

stotliwo

ś

ci 

próbkuj

ą

cej symulacj

ę

,  okre

ś

lonej  szeroko

ś

ci  pasma szumu  oraz  mocy  sygnału  referencyjnego.  Blok 

umo

Ŝ

liwia  wielokrotn

ą

  symulacj

ę

  poprzez  umo

Ŝ

liwienie  wprowadzenia  do  10  ró

Ŝ

nych  warto

ś

ci 

Stosunku Sygnału do Szumu (Signal to Noise Ratio SNR). Stosunek sygnału do szumu jest okre

ś

lony 

jako  Es/No  w  odró

Ŝ

nieniu  od  Eb/No.  Blok  ten  mo

Ŝ

e  by

ć

  zastosowany  w  poł

ą

czeniu  z  blokiem  BER 

Curve Iteration Control. Moc sygnału informacyjnego jest okre

ś

lona jako parametr – jako jednostronna 

szeroko

ść

 pasma szumu. Podczas obliczania wariancji szumu brana jest pod uwag

ę

 równie

Ŝ

 wielko

ść

 

kroku  symulacji.  W  przypadku  u

Ŝ

ycia  bloku  AWGN  pracuj

ą

cego  w  dziedzinie  zespolonej  (Complex) 

dwie składowe szumu (rzeczywista i urojona) s

ą

 niezale

Ŝ

ne. Blok ten mo

Ŝ

e by

ć

 u

Ŝ

ywany jako 

ź

ródło 

background image

Laboratorium Elektroniki 

 

Analiza Stopy Bł

ę

du 

 

 

 

Politechnika Opolska 

8

szumu  gaussowskiego  pozostawiaj

ą

c  niepodł

ą

czone  wej

ś

cie  lub  podł

ą

czaj

ą

c  na  wej

ś

cie  sygnał 

zerowy.    
 
x1 – Sygnał wej

ś

ciowy ([Re, Im] w przypadku pracy w dziedzinie zespolonej (Complex)) 

y1 – Sygnał wyj

ś

ciowy ([Re, Im] w przypadku pracy w dziedzinie zespolonej (Complex)) 

y2 – Warto

ść

 Es/No  wła

ś

ciwa dla obecnej symulacji 

 
Number of Runs 
Okre

ś

la liczb

ę

 kolejnych symulacji (maksymalnie 10). 

 
Equivalent Noise Bandwidth 
Okre

ś

la cz

ę

stotliwo

ść

 symboli R w Hz. Warto

ść

 ta jest wykorzystana w tym bloku do okre

ś

lenia energii 

przypadaj

ą

cej na symbol jako cz

ęść

 okre

ś

lonej całkowitej mocy sygnału. 

 
Ref. Average (Complex) Signal Power 
Okre

ś

la 

ś

redni

ą

  warto

ść

  (zespolon

ą

)  mocy  przychodz

ą

cego  sygnału  informacyjnego  i  jest 

wykorzystywana  do  obliczenia  odpowiedniej  wariancji  szumów.  Jednostka  tego  parametru  jest 
okre

ś

lona przez wybór Ref. Power Units. Moc mo

Ŝ

e by

ć

 wi

ę

c okre

ś

lona w watach w 1 

 lub dBm w 

50 

.  

 
Ref. Power Units 
 
dBm in 50 

 

Wskazuje, 

Ŝ

e powołanie 

ś

redniej warto

ś

ci mocy jest okre

ś

lone jako dBm w 50 

 impedancji. 

 
Watts in 1 

 

Wskazuje, 

Ŝ

e powołanie 

ś

redniej warto

ś

ci mocy jest okre

ś

lone w watach w 1 

 impedancji. 

 
Es/No 
Okre

ś

la  warto

ść

  Stosunku  Sygnału  do  Szumu  dla  danego  symbolu  w  decybelach  dla  ka

Ŝ

dej 

pojedynczej  symulacji.  Eb  mo

Ŝ

e  by

ć

  bardzo  łatwo  zamienione  w  Es,  znaj

ą

c  liczb

ę

  bitów 

przypadaj

ą

cych na symbol.  

 
 
BER Curve Control 
 
Blok  ten  jest  wykorzystywany  do  automatycznej  zmiany  czasu  pracy  symulacji  podczas  symulacji 
wielokrotnej  oraz  do  wygenerowania  krzywej  Bit  Error  Rate  (BER).  Aby  blok  ten  funkcjonował 
poprawnie, w przypadku, gdy uruchamiamy wi

ę

cej ni

Ŝ

 jedn

ą

 symulacj

ę

, niezb

ę

dne jest, aby uaktywni

ć

 

parametr Auto Restart w menu Simulate \ Simulation Setup.  
 

 

 

BER  Control  Block  pozwala  na  jednorazowe  aktywowanie  do  10  symulacji  konsekwentnie 
wykonywanych,  z  których  ka

Ŝ

da  mo

Ŝ

e  posiada

ć

  własny  czas  trwania  symulacji  wyra

Ŝ

ony  w 

sekundach. Blok ten akceptuje jako wej

ś

cie  warto

ść

 Es/No aktualn

ą

  dla danej symulacji (np.  z bloku 

AWGN  lub  innego 

ź

ródła)  oraz  wyj

ś

ciow

ą

  ocen

ę

  stopy  bł

ę

du  wystawian

ą

  z  bloku  Bit  Error  Rate 

Estimator.  
 

background image

Laboratorium Elektroniki 

 

Analiza Stopy Bł

ę

du 

 

 

 

Politechnika Opolska 

9

Warto

ś

ci  wej

ś

ciowe  oceny  stopy  bł

ę

du  oraz  Es/No  s

ą

  zapami

ę

tywane  na  koniec  ostatniej  iteracji 

ka

Ŝ

dej  symulacji.  Sygnały  wyj

ś

ciowe  powinny  by

ć

  podł

ą

czone  do  bloku  rysuj

ą

cego,  ustawionego  w 

trybie pracy (x,y) z synchronizacj

ą

 zewn

ę

trzn

ą

 i skal

ą

 logarytmiczn

ą

 na osi Y. Jako wynik pracy tego 

bloku pojawi si

ę

 krzywa BER po zako

ń

czeniu ostatniego kroku symulacji. Nale

Ŝ

y zwróci

ć

 uwag

ę

, aby 

dopasowa

ć

 liczb

ę

 symulacji w tym bloku z liczb

ą

 ustawion

ą

 w bloku AWGN (lub innych blokach).  

 
x1 – Warto

ść

 Es/No dla danej symulacji 

x2 – Warto

ść

 Ocenionej Stopy Bł

ę

du (Pe) [z bloku BER] 

y1 – Wyzwalanie dla bloku rysuj

ą

cego BER [nieaktywne a

Ŝ

 do ostatniej symulacji] 

y2 – Wyniki Stopy Bł

ę

du dla bloku rysuj

ą

cego [warto

ś

ci na osi y – w skali logarytmicznej] 

y3 – Dane SNR dla bloku rysuj

ą

cego [warto

ś

ci na osi x ] 

 
Liczba Symulacji 
Okre

ś

la liczb

ę

 powtórze

ń

 symulacji. Poprawna warto

ść

 powinna zawiera

ć

 si

ę

 w przedziale od 1 do 10. 

 
Tryb 
 
Bit Error Rate 
Wymusza  u

Ŝ

ycie  etykiety  Eb/No  w  podsumowaniu  wyników.  Nale

Ŝ

y  wybra

ć

  ten  tryb  pracy,  w 

przypadku kiedy wej

ś

cie bloku powołuje si

ę

 na warto

ść

 Eb/No. 

 
Symbol Error Rate 
Wymusza  u

Ŝ

ycie  etykiety  Es/No  w  podsumowaniu  wyników.  Nale

Ŝ

y  wybra

ć

  ten  tryb  pracy,  w 

przypadku kiedy wej

ś

cie bloku powołuje si

ę

 na warto

ść

 Es/No. 

 
Duration 
Okre

ś

la  czas  trwania  ka

Ŝ

dej  symulacji  w  sekundach.  Je

ś

li  warto

ść

  SNR  jest  wy

Ŝ

sza,  aby  otrzyma

ć

 

rzeteln

ą

 ocen

ę

 stopy bł

ę

du konieczny jest dłu

Ŝ

szy czas trwania symulacji.  

 
Suppress Result Notification 
Je

ś

li  opcja  ta  zostanie  zaznaczona,  po  zako

ń

czeniu  symulacji  b

ę

dzie  kasowany  wy

ś

wietlany 

automatycznie wynik warto

ś

ci BER. 

 
Show Results 
Wy

ś

wietla wyniki ostatnich ustawie

ń

 u

Ŝ

ywaj

ą

c bloku BER Control. Taka sama informacja jest równie

Ŝ

 

wy

ś

wietlana po zako

ń

czeniu symulacji. 

 
 
Bit / Symbol Error Rate 
 
Blok  ten  ocenia  Stop

ę

  Bł

ę

du  Bitu  (Bit  Error  Rate  -  BER)  lub  Symbolów  (SER),  poprze  porównanie 

ci

ą

gu  danych  z  ci

ą

giem  odniesienia.  Blok  ten  akceptuje  na  wej

ś

ciu  zarówno  bity  jak  i  symbole 

wystawiaj

ą

c  na  wyj

ś

ciu  BER  (Bit  Error  Rate)  lub  SER  (Symbol  Error  Rate).  Aby  blok  ten  pracował 

poprawnie, referencyjny strumie

ń

 danych (strumie

ń

 odniesienia) musi by

ć

 opó

ź

niony o taki sam czas 

jak  odzyskany  strumie

ń

  danych.  Blok  ten  wymaga  zewn

ę

trznego  sygnału  próbkuj

ą

cego.  Zaleca  si

ę

 

próbkowanie z szybko

ś

ci

ą

 w przybli

Ŝ

eniu ok. pół symbola na punkt. 

 
x1 – Odzyskany ci

ą

g danych 

x2 – Ci

ą

g danych odniesienia 

x3 – Zegar zewn

ę

trzny (0, 1) 

y1 – Stopa bł

ę

du (Symbolu lub Bitu) 

y2 – Licznik Bł

ę

dów (Symboli lub Bitów) [Opcja] 

y3 – Licznik całkowity (Symboli lub Bitów) [Opcja] 
 
 
Opó

ź

nienie Pocz

ą

tku Zliczania 

Okre

ś

la  pocz

ą

tkowe  opó

ź

nienie  w  zliczaniu  symboli  zanim  rozpocznie  si

ę

  proces  zliczania  bł

ę

dów. 

Zliczanie symboli nast

ę

puje za ka

Ŝ

dym razem, kiedy zegar próbkuj

ą

cy przechodzi w stan wysoki. 

 
Tryb Wyj

ś

cia 

 
Symbol Error Rate 

background image

Laboratorium Elektroniki 

 

Analiza Stopy Bł

ę

du 

 

 

 

Politechnika Opolska 

10

Wskazuje, 

Ŝ

e  wyj

ś

ciow

ą

  stop

ą

  bł

ę

du  jest  Symbol  Error  Rate.  Je

ś

li  jest  ustawiony  ten  tryb  pracy, 

niezale

Ŝ

nie  od  tego  jak  du

Ŝ

o  bł

ę

dnych  bitów  znajduje  si

ę

  w  symbolu,  zapami

ę

tywany  jest  tylko 

pojedynczy bł

ą

d symbolu.  

 
Bit Error Rate 
Wskazuje, 

Ŝ

e  wyj

ś

ciow

ą

 stop

ą

 bł

ę

du jest Bit Error Rate. Je

ś

li jest ustawiony ten tryb pracy, aktualna 

liczba bitów które s

ą

 bł

ę

dne w symbolu jest zliczana. Wyj

ś

cie y3 (wystawiona całkowita liczba bitów) 

podaje  liczb

ę

  przetworzonych  symboli  pomno

Ŝ

onych  przez  liczb

ę

  bitów  przypadaj

ą

cych  na  jeden 

symbol. 
 
Liczba Bitów na Symbol 
Okre

ś

la liczb

ę

 bitów przypadaj

ą

cych na symbol. Parametr ten jest dost

ę

pny tylko, kiedy pracujemy w 

trybie Bit Error Rate.