Mudanças entre as edições de "Digital Communications Ber Performance in AWGN or Fading"
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Este modelo considera o desempenho de BER de algumas das principais técnicas de modulação digital utilizadas em canais AWGN e canais com desvanecimento por multipercurso (Rayleigh e Rician). São elas: M-QAM,BPSK,QPSK,M-PSK e M-DPSK. | Este modelo considera o desempenho de BER de algumas das principais técnicas de modulação digital utilizadas em canais AWGN e canais com desvanecimento por multipercurso (Rayleigh e Rician). São elas: M-QAM,BPSK,QPSK,M-PSK e M-DPSK. | ||
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* [http://www.mathworks.com/help/comm/digital-baseband-modulation.html Digital Baseband Modulation]; | * [http://www.mathworks.com/help/comm/digital-baseband-modulation.html Digital Baseband Modulation]; | ||
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* [http://www.mathworks.com/help/comm/ref/multipathrayleighfadingchannel.html Multipath Rayleigh Fading Channel]; | * [http://www.mathworks.com/help/comm/ref/multipathrayleighfadingchannel.html Multipath Rayleigh Fading Channel]; | ||
* [http://www.mathworks.com/help/comm/ref/multipathricianfadingchannel.html Multipath Rician Fading Channel]; | * [http://www.mathworks.com/help/comm/ref/multipathricianfadingchannel.html Multipath Rician Fading Channel]; | ||
* [http://www.mathworks.com/help/comm/ref/errorratecalculation.html Error Rate Calculation]; | * [http://www.mathworks.com/help/comm/ref/errorratecalculation.html Error Rate Calculation]; | ||
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* [http://www.mathworks.com/help/comm/ref/constellationdiagram.html Constellation Diagram]; | * [http://www.mathworks.com/help/comm/ref/constellationdiagram.html Constellation Diagram]; | ||
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Para uma melhor visualização dos blocos e subsistemas usar '''[Tools>[http://www.mathworks.com/help/simulink/ug/the-model-explorer-overview.html Model Explorer]]''' | Para uma melhor visualização dos blocos e subsistemas usar '''[Tools>[http://www.mathworks.com/help/simulink/ug/the-model-explorer-overview.html Model Explorer]]''' | ||
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| − | * | + | * M_ary -> Ordem da modulação. |
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| + | * LOSDopplerShift -> Doppler shift of line-of-sight component (Hz); | ||
| + | * KFactor -> Ratio of specular power to diffuse power; | ||
| + | * inputSignal -> Potência do sinal de entrada (watts); | ||
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| + | * EbNo -> Relação sinal-ruído (Eb/No). | ||
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| + | Os testes foram realizados nas versões 2014a e 2015a do software MATLAB, funcionando perfeitamente nas mesmas. A seguir alguns testes que podem ser feitos com este modelo. Você pode alterar alguns parâmetros mesmo que a simulação esteje rodando, basta acessar novamente o | ||
bloco parâmetros do modelo. | bloco parâmetros do modelo. | ||
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* Observar a taxa de erro de bit, bem como o número de bits errados e transmitidos; | * Observar a taxa de erro de bit, bem como o número de bits errados e transmitidos; | ||
* Observar o diagrama de olho dos símbolos transmitidos após os mesmos terem passado pelo canal; | * Observar o diagrama de olho dos símbolos transmitidos após os mesmos terem passado pelo canal; | ||
| + | * Utilizar o canal com desvanecimento por multipercurso combinado com o bloco AWGN; | ||
* Analisar a constelação dos símbolos transmitidos alterando da relação sinal-ruído com a simulação rodando para fins de comparação. | * Analisar a constelação dos símbolos transmitidos alterando da relação sinal-ruído com a simulação rodando para fins de comparação. | ||
Edição atual tal como às 14h12min de 30 de novembro de 2015
Introdução
Um dos critérios mais utilizados para analisar o desempenho de sistemas digitais é a taxa de bits errados (BER - Bit Error Rate) definida como a probabilidade de identificação incorreta de um bit pelo circuito de decisão do receptor. A BER faz uma comparação dos bits transmitidos com os recebidos, computando o número de erros e a taxa de erros dos mesmos. Trata-se de uma medida bastante importante para situações de perda de potência e distorções no sinal transmitido devido principalmente ao meio de propagação. Este modelo considera o desempenho de BER de algumas das principais técnicas de modulação digital utilizadas em canais AWGN e canais com desvanecimento por multipercurso (Rayleigh e Rician). São elas: M-QAM,BPSK,QPSK,M-PSK e M-DPSK.
Modelo em Simulink
Primeiramente baixe o arquivo a seguir Sistema.zip. Descompacte e certifique-se que no Matlab você esteja no diretório onde descompactou o arquivo. Digite no terminal do Matlab:
open_system('ber_performance')
ou
ber_performance
Toolbox e blocos necessários
Para realização da simulação, é necessários o Communications System Toolbox html, pdf fornecido pelo próprio Simulink. A seguir temos os blocos utilizados no modelo de simulação:
- Simulink
- Communications System Toolbox
- AWGN Channel;
- Bernoulli Binary Generator;
- Digital Baseband Modulation;
- Multipath Rayleigh Fading Channel;
- Multipath Rician Fading Channel;
- Error Rate Calculation;
- Constellation Diagram;
- Eye Diagram.
Para uma melhor visualização dos blocos e subsistemas usar [Tools>Model Explorer]
Descrição do Modelo
O modelo simula uma transmissão por frames utilizando modulações digitais em um canal com ruído AWGN ou com desvanecimento por multipercurso (Rayleigh ou Rician). Primeiramente geramos a sequência aleatória binaria a ser transmitida. Em seguida modulamos digitalmente esta sequência de bits gerando um conjunto de símbolos complexos representados por uma constelação, onde cada ponto da constelação corresponde a um símbolo carregando o número de bits possíveis pela modulação usada. Cada símbolo é distribuído pela constelação através do código gray, onde apenas um bit muda entre os símbolos adjacentes. Adiante realizamos a convolução do canal móvel com o sinal transmitido ou somamos este mesmo sinal com um ruído AWGN. No receptor temos a demodulação e a recepção da sequência transmitida. Esta sequência binaria recebida é comparado com a transmitida de maneira a computar a taxa de erro de bit (BER) para eventual avaliação do desempenho.
Parâmetros e Seleção das Configurações do Modelo
Neste modelo é possível controlar através das variáveis do bloco "Parâmetros do modelo", os parâmetros para realização do mesmo bem como eventual testes. Os parâmetros fornecidos por este bloco são:
- Bloco Bernoulli Binary Generator
- bitRate -> Taxa de transmissão (b/s);
- symbolPerFrame -> Número de símbolos por frame.
- Bloco Modulador Baseband and Demodulator Baseband
- Modulação digital utilizada -> Escolha da modulação usada (M-QAM,BPSK,QPSK,M-FSK,M-DPSK);
- M_ary -> Ordem da modulação.
- Bloco Channel
- maxDopplerShift -> Maximum Doppler shift of diffuse components (Hz);
- delayVector -> Discrete delays of channel (s);
- gainVector -> Average path gains (dB);
- LOSDopplerShift -> Doppler shift of line-of-sight component (Hz);
- KFactor -> Ratio of specular power to diffuse power;
- inputSignal -> Potência do sinal de entrada (watts);
- snr -> Relação sinal-ruído (SNR);
- EbNo -> Relação sinal-ruído (Eb/No).
Possibilidades de Testes
Os testes foram realizados nas versões 2014a e 2015a do software MATLAB, funcionando perfeitamente nas mesmas. A seguir alguns testes que podem ser feitos com este modelo. Você pode alterar alguns parâmetros mesmo que a simulação esteje rodando, basta acessar novamente o bloco parâmetros do modelo.
- Podemos ver o mapeamento dos bits modulados após o mesmo sofrer as degradações impostas pelo canal através de pontos em uma constelação pelo bloco Constellation after passing through the channel;
- Outro teste válido é alterar o tipo de modulação utilizada para fins de comparação;
- Observar a taxa de erro de bit, bem como o número de bits errados e transmitidos;
- Observar o diagrama de olho dos símbolos transmitidos após os mesmos terem passado pelo canal;
- Utilizar o canal com desvanecimento por multipercurso combinado com o bloco AWGN;
- Analisar a constelação dos símbolos transmitidos alterando da relação sinal-ruído com a simulação rodando para fins de comparação.