主要内容

ccsdsTMWaveformGenerator

生成CCSDS TM波形

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描述

的ccsdsTMWaveformGenerator系统对象™生成空间数据系统咨询委员会(CCSDS)遥测(TM)时域波形。该对象实现了CCSDS标准蓝皮书的波形生成方面:

  • CCSDS 131.0-B-3 - TM同步和信道编码［1］

  • 无线电频率和调制系统[２]

  • CCSDS 131.2-B-1 -用于高速率TM应用的灵活的高级编码和调制方案[3]

请注意

该对象支持由CCSDS TM同步和信道编码标准指定的波形生成［1］CCSDS灵活先进的高速率TM标准编码调制方案[3]．若要获得所需标准的波形，请设置WaveformSource财产。

生成CCSDS TM波形:

  1. 创建ccsdsTMWaveformGenerator对象并设置其属性。

  2. 调用带有参数的对象，就像调用函数一样。

要了解更多关于System对象如何工作的信息，请参见什么是系统对象?

创建

语法

tmWaveGen = ccsdsTMWaveformGenerator
tmWaveGen = ccsdsTMWaveformGenerator(名称、值)

描述

例子

tmWaveGen= ccsdsTMWaveformGenerator创建一个默认的CCSDS TM波形发生器系统对象。

例子

tmWaveGen= ccsdsTMWaveformGenerator (名称,值）集属性使用一个或多个名值对。例如,ccsdsTMWaveformGenerator(“WaveformSource”，“灵活的高级编码和调制”，“ACMFormat”，20)指定CSSDS TM波形源为灵活的高级编码和调制标准，生成的波形的ACM格式为20。

属性

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除非另有说明，属性为nontunable，这意味着在调用对象后不能更改它们的值。对象在调用时锁定，而释放函数打开它们。

如果属性是可调，您可以随时更改其值。

有关更改属性值的更多信息，请参见在MATLAB中使用系统对象设计系统．

一般

CCSDS TM波形源，指定为这些值之一。

  • 同步和信道编码-使用此选项将波形设置为CCSDS TM同步和通道编码，如CCSDS 131.0-B-3中指定的［1］．

  • 灵活的高级编码和调制-使用此选项将波形设置为CCSDS灵活的高级编码和调制，用于高速率TM应用，如CCSDS 131.2-B-1中指定的[3]．

数据类型:字符|字符串

自适应编码和调制(ACM)格式，指定为范围[1,27]的整数，参见CCSDS 131.2-B-1章节5.2.4表5-2[3]．

可调:是的

依赖关系

要启用此属性，请设置WaveformSource财产灵活的高级编码和调制．

数据类型:双|uint8

一个传输帧中的字节数，指定为范围为[1,2048]的整数。

依赖关系

要启用此属性，必须满足以下条件之一:

  • 集WaveformSource财产同步和信道编码和ChannelCoding财产“没有”，“卷积”,或“方法”同步标记传输帧(SMTF)流。

  • 集WaveformSource财产灵活的高级编码和调制．在这种情况下，最小的数量NumBytesInTransferFrame是223。

的其他值ChannelCoding,这NumBytesInTransferFrame属性在内部基于其他属性计算。

数据类型:双|uint16

选项，用于随机化数据，指定为数值或逻辑的价值1（真正的)或0（假)．将此值设置为1（真正的)以随机化出现在通道存取数据单元(CADU)内的数据。

依赖关系

要启用此属性，请设置WaveformSource财产同步和信道编码．

当你设置ChannelCoding财产“方法”而且IsLDPCOnSMTF财产1（真正的)，此属性不适用，并设置为1（真正的)．

数据类型:双|逻辑

选项，用于插入附加的同步标记(ASM)，指定为数字或逻辑的价值1（真正的)或0（假)．将此值设置为1（真正的)表示CADU中的数据已附在ASM中。

依赖关系

要启用此属性，请设置WaveformSource财产同步和信道编码．

当你设置ChannelCoding财产“方法”而且IsLDPCOnSMTF财产1（真正的)，此属性不适用，并设置为1（真正的)．

数据类型:双|逻辑

脉冲编码调制(PCM)格式，以选择CCSDS TM波形中的PCM编码，指定为以下值之一。

  • “NRZ-L”——NRZ-level

  • “NRZ-M”——NRZ-mark

依赖关系

要启用此属性，请设置WaveformSource财产同步和信道编码和调制财产“BPSK”，“正交相移编码”，“8相移键控”，“OPSK”,或“PCM /相移键控/点”．

数据类型:字符|字符串

信道编码

前向纠错编码方案，指定为以下值之一。

  • “没有”

  • “RS”

  • “卷积”

  • “连接”

  • “涡轮”

  • “方法”

依赖关系

要启用此属性，请设置WaveformSource财产同步和信道编码．

数据类型:字符|字符串

turbo或低密度奇偶校验(LDPC)消息中的位数，指定为这些值之一。

  • 1784，3568，7136,或8920—设置时使用这些值之一ChannelCoding财产“涡轮”．

  • 1024，4096，16384,或7136—设置时使用这些值之一ChannelCoding财产“方法”．

依赖关系

要启用此属性，请设置WaveformSource财产同步和信道编码和ChannelCoding财产,要么“涡轮”或“方法”．

数据类型:双|uint8

卷积码的码率，指定为这些值之一。

  • “1/2”

  • “2/3”

  • “3/4”

  • “5/6”

  • “7/8”

依赖关系

要启用此属性，请设置WaveformSource财产同步和信道编码和ChannelCoding财产,要么“卷积”或“连接”．

当你设置ChannelCoding财产“连接”，码率的数值也取决于构成的里德-所罗门(RS)码。您可以从输出字段中获得任何代码的实际数值ActualCodeRate的信息对象的功能。

数据类型:字符|字符串

turbo码或LDPC码的码率，指定为以下值之一。

  • “1/2”，“三分之一”，“1/4”,或“1/6”—设置时使用这些值之一ChannelCoding财产“涡轮”．

  • “1/2”，“2/3”，“4/5”,或“7/8”—设置时使用这些值之一ChannelCoding财产“方法”．

请注意

当你设置ChannelCoding财产“方法”和NumBitsInInformationBlock财产7136,CodeRate必须“7/8”．

对于LDPC码，设置CodeRate来7/8暗示实际代码率数值为223/255。您可以从输出字段中获得任何代码的实际数值ActualCodeRate的信息对象的功能。

依赖关系

要启用此属性，请设置WaveformSource财产同步和信道编码和ChannelCoding财产,要么“涡轮”或“方法”．

数据类型:字符|字符串

一个RS消息块中的字节数，指定为223或239．

依赖关系

要启用此属性，请设置WaveformSource财产同步和信道编码和ChannelCoding财产“RS”或“连接”．

数据类型:双|uint8

RS码的交错深度，指定为1，2，3.，4，5,或8．交错深度是一个码块中RS码字的个数。

依赖关系

要启用此属性，请设置WaveformSource财产同步和信道编码和ChannelCoding财产“RS”或“连接”．

数据类型:双|uint8

缩短RS代码的选项，指定为数字或逻辑的价值0（假)或1（真正的)．将此值设置为1（真正的)以缩短RS码。

依赖关系

要启用此属性，请设置WaveformSource财产同步和信道编码和ChannelCoding财产“RS”或“连接”．

数据类型:双|逻辑

RS短消息块的字节数，指定为范围为[1]的整数，RSMessageLength］．

依赖关系

要启用此属性，请设置WaveformSource财产同步和信道编码,ChannelCoding财产“RS”或“连接”,IsRSMessageShortened财产1（真正的)．

数据类型:双|uint8

在同步标记传输帧(SMTF)的流上使用LDPC的选项，指定为数字或逻辑的价值0（假)或1（真正的)．将此值设置为1（真正的)以指示SMTF流上的LDPC，如TM同步及通道编码标准的CCSDS 131.0-B-3第8节所规定［1］．当表示传输帧上的LDPC时，将该值设置为0（假)．

依赖关系

要启用此属性，请设置WaveformSource财产同步和信道编码和ChannelCoding财产“方法”．

数据类型:双|逻辑

SMTF流的LDPC码块中的LDPC码字数，取值范围为[1,8]的整数。

依赖关系

要启用此属性，请设置WaveformSource财产同步和信道编码,ChannelCoding财产“方法”,IsLDPCOnSMTF财产真正的．

数据类型:双|uint8

数字调制与滤波器

在CCSDS TC波形中使用的调制方案，指定为这些值之一。

  • “正交相移编码”

  • “BPSK”

  • “8相移键控”

  • “OQPSK”

  • “实现GMSK”

  • “PCM /相移键控/点”

  • “PCM / PM / biphase-L”

  • “4 d-8psk-tcm”

依赖关系

要启用此属性，请设置WaveformSource财产同步和信道编码．

数据类型:字符|字符串

脉冲整形滤波器，指定为“根提出了余弦”或“没有”．

依赖关系

要启用此属性，必须满足以下条件之一:

  • 集WaveformSource财产同步和信道编码和调制财产“BPSK”，“正交相移编码”，“8相移键控”,或“4 d-8psk-tcm”．

  • 集WaveformSource财产灵活的高级编码和调制．

数据类型:字符|字符串

平方根凸起余弦(SRRC)基带滤波器的滚离因子，指定为范围[0,1]中的标量。

请注意

属性时，此属性不适用PulseShapingFilter财产“没有”的任意值WaveformSource财产。

依赖关系

要启用此属性，必须满足以下条件之一:

  • 集WaveformSource财产同步和信道编码和调制财产,要么“BPSK”，“正交相移编码”，“8相移键控”，“OQPSK”,或“4 d-8psk-tcm”．

  • 集WaveformSource财产灵活的高级编码和调制．

数据类型:双

以符号数为单位的筛选范围，指定为正整数。

的ccsdsTMWaveformGenerator系统对象将理想根提升余弦滤波器的无限脉冲响应截断到此值。

请注意

属性时，此属性不适用PulseShapingFilter财产“没有”的任意值WaveformSource财产。

依赖关系

要启用此属性，必须满足以下条件之一:

  • 集WaveformSource财产同步和信道编码和调制财产,要么“BPSK”，“正交相移编码”，“8相移键控”，“OQPSK”,或“4 d-8psk-tcm”．

  • 集WaveformSource财产灵活的高级编码和调制．

数据类型:双|uint32

高斯最小位移键控(GMSK)调制器的带宽时间乘积，指定为０．２５或0．5．

依赖关系

若要启用此属性，请设置WaveformSource财产同步和信道编码和调制财产“实现GMSK”．

数据类型:双

4D-8PSK网格编码调制器(TCM)的调制效率，具体为2，2.25，2.5,或2.75．此属性表示每个复杂基带符号的比特数。

依赖关系

若要启用此属性，请设置WaveformSource财产同步和信道编码和调制财产“4 d-8psk-tcm”．

数据类型:双

psk调制非归零(NRZ)数据的波形类型，指定为“正弦”或“广场”．

依赖关系

若要启用此属性，请设置WaveformSource财产同步和信道编码和调制财产“PCM /相移键控/点”．

数据类型:字符|字符串

剩余载波相位调制中的调制指数，指定为范围[0.2,2]中的标量。单位以弧度为单位。

依赖关系

若要启用此属性，请设置WaveformSource财产同步和信道编码和调制财产“PCM /相移键控/点”或“PCM / PM / biphase-L”．

数据类型:双

以Hz为单位的编码符号速率，指定为正标量。

依赖关系

若要启用此属性，请设置WaveformSource财产同步和信道编码和调制财产“PCM /相移键控/点”．

数据类型:双

子载波频率与符号速率的比值，指定为范围为[1,50]的整数。

依赖关系

若要启用此属性，请设置WaveformSource财产同步和信道编码和调制财产“PCM /相移键控/点”．

数据类型:双|uint8

每个符号的样本数，指定为正整数。

类的任意输入值都适用此属性WaveformSource财产。

依赖关系

要启用此属性，必须满足以下条件之一:

  • 设置调制财产“OQPSK”，“PCM /相移键控/点”,或“实现GMSK”．

  • 设置PulseShapingFilter来“根提出了余弦”．

数据类型:双|uint8

在数据中插入导频符号的选项，指定为数字或逻辑的价值0（假)或1（真正的)．将此值设置为1（真正的)表示插入导频，如CCSDS用于高速率TM标准的灵活高级编码调制方案所述[3]．

依赖关系

要启用此属性，请设置WaveformSource财产灵活的高级编码和调制．

数据类型:双|逻辑

用于高速率TM应用的灵活高级编码和调制的置乱码数标准[3]，指定为范围为[0，(2)的整数18- 2)]。

ScramblingCodeNumber用于对复杂基带符号进行随机化。

依赖关系

要启用此属性，请设置WaveformSource财产灵活的高级编码和调制．

数据类型:双|uint32

只读

此属性是只读的。

生成波形所需的最小输入位数，以整数形式返回。

输入的比特数必须是的整数倍NumInputBits．

数据类型:双

此属性是只读的。

非空系统对象输出的最小传输帧数，以整数形式返回。

当你设置WaveformSource财产灵活的高级编码和调制,或者同步和信道编码与IsLDPCOnSMTF属性设置为1（真正的)，系统对象输出为空，直到有足够的输入通过信道编码和调制进行处理。

数据类型:双

使用

语法

txWaveform = tmWaveGen(比特)
[txWaveform, encodedBits] = tmWaveGen(比特)

描述

txWaveform= tmWaveGen (位）为相应的输入位生成CCSDS TM时域波形。

［txWaveform，encodedBits) = tmWaveGen (位）还返回TM同步和信道编码子层操作后获得的位。

输入参数

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信息位，以传输帧的形式，指定为二值列向量。这个向量的长度必须是一个传输帧中比特数的整数倍。的NumInputBits属性指示一个传输帧中的位数。

数据类型:双|int8|逻辑

输出参数

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生成CCSDS TM时域波形，作为列向量返回。该输出以复同相正交(IQ)样本的形式生成。

数据类型:双
复数的支持:是的

TM同步和信道编码子层操作后获得的输出位，作为二值列向量返回。

数据类型:双|int8|逻辑

对象的功能

要使用对象函数，请将System对象指定为第一个输入参数。例如，释放名为obj，使用以下语法:

发行版(obj)

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信息 对象的特征信息
flushFilter 冲洗传输过滤器
一步 运行系统对象算法
释放 释放资源并允许更改系统对象属性值和输入特征
克隆 创建重复的系统对象
isLocked 确定系统对象在使用
重置 的内部状态重置系统对象

例子

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打开生活的脚本

生成空间数据系统(CCSDS)遥测(TM)波形，用于同步和信道编码标准，用于多个传输帧。用频谱图使波形形象化。

创建一个CCSDS TM System对象。设置波形类型为同步和信道编码用gmsk调制的级联码。

tmWaveGen = ccsdsTMWaveformGenerator;tmWaveGen。WaveformSource =同步和信道编码；tmWaveGen。ChannelCoding =“连接”；tmWaveGen。调制=“实现GMSK”；tmWaveGen。RSMessageLength = 239;tmWaveGen。RSInterleavingDepth = 2;tmWaveGen。BandwidthTimeProduct = 0.5;disp (tmWaveGen)
ccsdsTMWaveformGenerator with properties: WaveformSource: "synchronization and channel coding" HasRandomizer: true HasASM: true channel coding: "concatenated" ConvolutionalCodeRate: "1/2" RSMessageLength: 239 RSInterleavingDepth: 2 isrsmessageshorted: false数字调制和滤波调制:"GMSK" BandwidthTimeProduct: 0.5000 SamplesPerSymbol: 10使用get显示所有属性

指定传输帧数。

numTF = 15;波形= [];初始化波形为空

通过使用多个系统对象调用，生成同步和信道编码标准的CCSDS TM波形。

rng默认的%为可重复的结果为iTF = 1:numTF bits = randi([0 1]，tmWaveGen.NumInputBits,1);波形=[波形;tmWaveGen(比特)];结束

创建频谱分析仪系统对象，以显示生成的CCSDS TM时域波形的频谱。

BW = 36 e6;%典型的卫星信道带宽Fsamp = tmWaveGen.SamplesPerSymbol * BW;范围=简介(“SampleRate”Fsamp,.．.“AveragingMethod”，“指数”）;范围(波形)

打开生活的脚本

生成空间数据系统咨询委员会(CCSDS)遥测(TM)波形，用于高速率TM应用标准的灵活高级编码和调制方案，用于一个物理层(PL)帧。通过使用散点图来可视化波形。

创建一个CCSDS TM System对象，然后指定它的属性。

tmWaveGen = ccsdsTMWaveformGenerator;tmWaveGen。WaveformSource =灵活的高级编码和调制；tmWaveGen。ACMFormat= 17;% 16 apsktmWaveGen。PulseShapingFilter =“没有”；disp (tmWaveGen)
ACMFormat: 17 NumBytesInTransferFrame: 223 Channel coding无属性。数字调制和滤波器PulseShapingFilter: "none" HasPilots: false scramble blingcodenumber: 0使用get显示所有属性

计算一个PL帧的传输帧数。

NumTFInOnePL = tmWaveGen.MinNumTransferFrames * 16;一个PL帧由16个码字组成，如标准中规定的那样波形= [];初始化波形为空

生成CCSDS TM波形，用于灵活的高级编码和调制方案，用于高速率TM应用标准。

rng默认的%为可重复的结果为iTF = 1:NumTFInOnePL bits = randi([0 1]，tmWaveGen.NumInputBits,1);波形=[波形;tmWaveGen(比特)];结束

为生成的波形显示星座的散射图。

散点图(波形);传说从；

图散点图包含一个坐标轴对象。带有标题散点图的axis对象包含一个类型为line的对象。该对象表示通道1。

打开生活的脚本

获取信息ccsdsTMWaveformGenerator系统对象信息函数。然后利用函数对滤波器残差样本进行检索flushFilter对象的功能。

创建空间数据系统(CCSDS)遥测(TM)咨询委员会系统对象。设置波形类型为同步和信道编码低密度奇偶校验(LDPC)信道编码。显示属性。

tmWaveGen = ccsdsTMWaveformGenerator;tmWaveGen。WaveformSource =同步和信道编码；tmWaveGen。ChannelCoding =“方法”；tmWaveGen。NumBitsInInformationBlock = 1024;tmWaveGen。调制=“正交相移编码”；tmWaveGen。CodeRate =“1/2”；disp (tmWaveGen)
ccsdsTMWaveformGenerator with properties: WaveformSource: "同步和信道编码" HasRandomizer: true HasASM: true PCMFormat: "NRZ-L"信道编码ChannelCoding: "LDPC" NumBitsInInformationBlock: 1024 CodeRate: "1/2" IsLDPCOnSMTF: false数字调制和滤波调制:"QPSK" PulseShapingFilter: "root raised cos " RolloffFactor: 0.3500 FilterSpanInSymbols: 10 SamplesPerSymbol: 10使用get显示所有属性

指定传输帧数。

numTF = 20;

获取CCSDS TM波形发生器的特征信息。

信息(tmWaveGen)
ans =结构体字段:SubcarrierFrequency: []

为CCSDS TM波形发生器生成输入位，然后生成波形。

bits = randi([0 1]， tmWaveGen.NumInputBits*numTF,1);波形= tmWaveGen(位);

检查残留在滤波器延时中的滤波器残留数据样本。

flushFilter (tmWaveGen)
ans =100×1复杂-0.0772 - 0.0867i -0.0751 - 0.0859i -0.0673 - 0.0788i -0.0549 - 0.0654i -0.0388 - 0.0669 i -0.0200 - 0.0250i 0.0002 - 0.0012i 0.0208 + 0.0227i 0.0405 + 0.0453i 0.0587 + 0.0653i

参考文献

[1] ccsd 131.0 b3。蓝色的书。问题3。TM同步和信道编码。空间数据系统标准建议书．华盛顿特区:CCSDS, 2017年9月。

[2] 401.0 -b-30冲洗液。蓝色的书。30个问题。无线电频率和调制系统-第1部分:地面站和航天器。空间数据系统标准建议书．华盛顿特区:CCSDS, 2020年2月。

[3] 131.2 -b-1冲洗液。蓝色的书。问题1。用于高速率遥测应用的灵活的高级编码和调制方案。空间数据系统标准建议书．华盛顿特区:CCSDS, 2012年3月。

扩展功能

C / c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

版本历史

介绍了R2021a

另请参阅

功能

对象

Baidu
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