DVB-S2: краткий формат LDPC
Объем
Matlab включает функцию с именем dvbs2ldpcдля построения матрицы проверки на четность, которая будет использоваться на этапе кодирования LDPC в стандарте DVB-S2.
Этот стандарт учитывает два разных режима передачи (КОРОТКИЙ и НОРМАЛЬНЫЙ), в зависимости от размера результирующего кодового слова. тем не мение dvbs2ldpc функция применяется только для НОРМАЛЬНОЙ. Таким образом я пытаюсь создать функцию для использования в режиме КОРОТКОЙ передачи.
Описание кода
Вы можете найти ниже весь связанный код в функциях dvbs2ldpcShort.mгде я должен построить матрицу контроля четности для короткого режима передачи, и LDPC.m, где я выполняю некоторые моделирования BER, чтобы проверить результаты.
Вы можете видеть, что dvbs2ldpcShort очень похожа на dvbs2ldpc, который появляется в Matlab Communication Toolbox. Единственными двумя отличиями, которые я включил, было изменение длины кодового слова и битов-накопителей матрицы проверки на четность, которой оно может соответствовать ( см. Приложения B и C по этой ссылке для получения дополнительной информации).
Код
dvbs2ldpcShort.m
function H = dvbs2ldpcShort(R)
if R = 1/2
Rreal = 4/9; % Actual rate (as k = 7200 and N = 16200)
end
lenCodeWord = 16200; % Length of codeword for DVB-S.2
NB = 360; % Node indices parameter for DVB-S.2.
numInfoBits = lenCodeWord * Rreal;
numParityBits = lenCodeWord - numInfoBits;
[ct1, ct2] = getchecknodetable(R);
ck1 = nodeindices(ct1, numParityBits, NB);
ck2 = nodeindices(ct2, numParityBits, NB);
d = [size(ck1,2) size(ck1,1) size(ck2,2) size(ck2,1) numParityBits-1 2 1 1];
r = [ck1(:); ck2(:); 0; reshape(ones(2,1)*(1:numParityBits-1),[],1)];
S = zeros(length(r),1);
numGroup = length(d)/2;
n = 0;
ncol = 1;
for i = 1:numGroup
p = d(2*i-1)*d(2*i);
S(n+1:n+p) = reshape(ones(d(2*i),1)*(ncol:ncol+d(2*i-1)-1),p,1);
ncol = ncol + d(2*i-1);
n = n + p;
end
% Parity-check matrix (sparse) for DVB-S.2
outputFormat = 'sparse'; % Sparse matrix by default
if nargin == 2
if ~strcmp(varargin{1}, 'sparse') && ~strcmp(varargin{1}, 'indices')
error(message('comm:dvbs2ldpc:InvalidOutputFormat'));
end
outputFormat = varargin{1};
end
if strcmp(outputFormat, 'sparse')
H = logical(sparse(double(r+1), S, 1));
else
H = [double(r+1), double(S)];
end
%--------------------------------------------------------------------------
function ck = nodeindices(ct, M, NB)
% ct: check node table (single group)
% M: number of parity bits
% NB: block size
[N, D] = size(ct);
q = (M/NB);
b = (1:NB);
bq = (b-1).'*q;
ck = zeros(D, NB*N);
for r=1:N
ck(:, NB*(r-1)+1:NB*r) = mod(addcr(bq, ct(r,:)), M)';
end
%--------------------------------------------------------------------------
function A = addcr(c, r)
M = length(c);
N = length(r);
A = zeros(M, N);
for m = 1:M
A(m, :) = r + c(m);
end
%--------------------------------------------------------------------------
function [ct1, ct2] = getchecknodetable(R)
switch R
case 1/2 % There are all cases, but here I only include the R=1/2 one
ct1 = [20 712 2386 6354 4061 1062 5045 5158
21 2543 5748 4822 2348 3089 6328 5876
22 926 5701 269 3693 2438 3190 3507
23 2802 4520 3577 5324 1091 4667 4449
24 5140 2003 1263 4742 6497 1185 6202];
ct2 = [0 4046 6934
1 2855 66
2 6694 212
3 3439 1158
4 3850 4422
5 5924 290
6 1467 4049
7 7820 2242
8 4606 3080
9 4633 7877
10 3884 6868
11 8935 4996
12 3028 764
13 5988 1057
14 7411 3450];
end
LDPC.m
r = 1/2;
k = 7200;
ldpcEnc = comm.LDPCEncoder(dvbs2ldpcShort(r));
psk4Mod = comm.PSKModulator(4, 'BitInput',true);
EsNo = 0.2 : 0.1 : 1.2;
BER = zeros(size(EsNo));
for k = 1 : 1 : length(EsNo)
awgnChan = comm.AWGNChannel(...
'NoiseMethod','Signal to noise ratio (Es/No)','EsNo',EsNo(k));
psk4Demod = comm.PSKDemodulator(4, 'BitOutput',true,...
'DecisionMethod','Approximate log-likelihood ratio', ...
'Variance', 1/(2*10^(awgnChan.EsNo/10)));
ldpcDec = comm.LDPCDecoder(dvbs2ldpcShort(r));
ber = comm.ErrorRate;
for counter = 1:100
data = logical(randi([0 1], k, 1));
encodedData = ldpcEnc(data);
modSignal = psk4Mod(encodedData);
receivedSignal = awgnChan(modSignal);
demodSignal = psk4Demod(receivedSignal);
receivedBits = ldpcDec(demodSignal);
errorStats = ber(data, receivedBits);
end
BER(k) = errorStats(1);
end
Вопрос
Соответствующая кривая BER совсем не похожа на то, как это происходит для НОРМАЛЬНОГО режима передачи (они представляют BER как функцию SNR, а моя - функцию EbNo, но разница не должна быть действительно большой). Вместо этого результаты кажутся неожиданно хорошими. Вы видите что-то не так с моим кодом?
Что может быть не так в моем коде?
Заранее большое спасибо, и желаю вам хороших выходных!
0 ответов
Спасибо за замечание об идентификаторе кода LDPC и эффективной скорости LDPC.
Производительность вашего примера должна быть лучше, потому что вы используете большую избыточность: 5/9 (0,56) кодового слова, тогда как в примере MATLAB они используют (1 - 2/3) = 1/3 (0,33) кодового слова в качестве избыточности.
Я также хотел бы добавить примечание: в стандарте ETSI также используется параметр "q", который равен 'q = (M/NB);' (M - количество битов четности, NB = 360), когда n_ldpc = 64800, но если n_ldpc = 16200, следует использовать "q" в соответствии с таблицей в стандарте ETSI.
Посмотрим на мое решение: dvbs2ldpc_custom