در اين مقاله سعي ميشود مدولاسيون هاي ديجيتال را که در درس مخابرات 2 با آن آشنا مي شويم را تا حد امکان تشريح کند همچنين به معرفي بلوکهاي موجود در blackset مخابرات سيمولينک پرداخته شود.

 مولدها وکانالها

 معرفي blockset مخابرات

اين قسمت از سيمولينک داراي مجموعه اي بلو کهاي گوناگون است که به تفضيل هر يک شرح داده مي شود.

 1) channels

شامل 4 بلوک زير مي باشد:

1-1)AWGN CHANNEL

اين بلوک نويز سفيد گوسي توليد مي کند در تنظيمات اين بلوک مي توان 4 حالت مختلف را انتخاب کرد ولي در انجام اکثر شبيه سازي ها از حالت دوم يعني خالت (SNR) استفاده حواهيم کرد گرچه در حالت اول نيز مي توان پارامتر هارا با ضرايبي به يکديگر تبديل کرد. روشهاي تبديل اين پارامترها در HELP اين بلوک کاملاً بيان شده است .

در حالت SNR 3 پارامتر براي تنظيم وجود دارد:

INITIAL SEED مقدار اوليه يا حالت نويز توليدي را تنظيم مي کند با تغيير اين مقدار شکل نويز توليدي را مي توان عوض کرد.

SNR : نسبت سيگنال به نويز کانال را بر حسب DB مشخص مي کند

INPUT SIGNAL POWER : مقدار انرژي سيگنال ورودي را بر حسب وات بيان مي کند.

2-1) کانال باينري متقارن

اين کانال که براي انتقال ديتاي باينري بکار مي رود به همان اندازه که براي صفر احتمال خطا دارد براي يک هم همان اندازه احتمال خطا دارد.

اين بلوک هم دو گزينه براي تنظيم دارد. که گزينه اول درصد خطا را مشحص کرده وگزينه دوم همان گزينه مقدار اوليه مي باشد که در بلوک قبلي توضيح داديم.

2)چاه هاي (خروجي هاي ) مخابراتي

در اين قسمت بلوک هاي وجود دارد که در شبيه سازي ها خطوط انتقال به اين بلوک ها ختم مي شوند آنچه بيشتر در مخابرات 2 با آن کار داريم بلوک محاسبات خطا است اين بلوک داراي دو ورودي TXوRX است که به ترتيب به حط انتقال سيگنال در ابتدايي کانال وخط انتقال سيگنال در انتهاي کانال يا خروجي مدار تصحيح کننده خطا متصل مي شود .

پارامترها :

دو گزينه اول مربوط به تنظيمات تاخير سيگنال در ابتدا و انتهاي مسير مي باشد غاليا عناصري مانند انتگرال گير يا ZERO ORDER HOLD مي توانند يک تاخير يک نمونه اي (one sample) ايجاد کنند.

گزينه بعدي مشحص مي کند که بررسي خطا ها بر روي کل سيگنال انجام شود و يا اينکه تنها برروي يک محدوده ای از سيگنال خطا بررسي گردد. در اغلب موارد هدف ما بررسي خطا درتمام سيگنال در حوزه زمان مي باشد.

Output data : مشخص مي کند که ديتا خروجي اين بلوک به محيط کاري مطلب(work space) برود ويا اينکه در همان محيط سيمولينک به صورت يک پورت ظاهر گردد. نام متغييري که در work space مورد استفاده قرار مي گيرد در سطر بعدي ذکر شده است مي توانيد اين نام را تغيير داده و هر اسم دلخواه ديگري ( با توجه به قوانين نام متغيير ها در مطلب) را جايگزين کنيد اين متغيير يک متغيير [3,1] مي باشد عنصر اول اين متغيير نسبت خطا را يبان مي کند عنصر دوم تعداد خطا و عنصر سوم تعداد کل نمونه هاي چک شده را نشان مي دهد. در واقع عنصر اول از تقسيم عنصر دوم بر عنصر سوم بدست مي آيد.

چنانچه در مربع قبل از reset point تيک بزنيد پورت وردي سومي نيز به بلوک اضافه مي شود که با تحريک اين پورت خروحي reset شده محاسبات از صفر اغاز مي گردد

تيک بعدي براي توقف شبيه سازي در حد خطاي معيين يا بررسي تعداد نمونه خاص مي باشد.

3) منابع مخابراتي

در اين قسمت با بلوکهاي که در ابتداي يک خط مخابراتي وبه عنوان ديتا مورد استفاده قرار مي گيرند آشنا مي شويم .

قبل از توضيح در مورد مولد ها بهتر است با چند ويژگي مشترک که به دفعات به آن روبرو خواهيم شد اشنا شويم و توضيح کاملي در مورد آنها بدهيم.

مشخصات سيگنال توليدي :

Initial seed : اين گزينه شکل تصادفي سيگنال را تععين مي کند در واقع اگر خروجي بلوکي که دراي اين گزينه مي باشد را به يک اسکوپ بدهيم در تمامي موارد اجرا خروجي يکساني را در اسکوپ خواهيم ديد. درواقع مطلب از يک الگو ثابت با توجه به پارامتر مقدار اوليه براي ساخت سيگنال تصادفي استفاده مي کند.

لذا اگر اگر شکل سيگنال متفاوتي نياز داريم بايد اين عدد را عوض کنيم.

Sample time : مطلب يک محيط گسسته مي باشد و براي انجام محاسبات در فضاي واقعي که يک فضاي پيوسته مي باشد از يک سري روشهاي عددي استفاده ميکند که در مطلب انها را به عنوان solver مي شناسيم اين solver ها زمان را به قطعات بسيار کوچک تقسيم مي کنند به گونه اي که مي توان با تقريب خوبي حل مخاسبات را در فضاي پيوسته تصور کرد . با توجه به اينکه اين تقسيمات زماني ثابت يا متغيير باشند دو نوع solver با گام ثابت و گام متغيير داريم. اکثر محاسبات پيوسته با حلگر گام متغيير رونگه کوتا يا ode 45 انجام مي شود.اين حلگرها را مي توان در يک مدل در منوي simulation/simulation parameter مشخص کرد اين حلگر با توجه به گام مناسبي که انتخاب مي کند محاسبات را اغاز مي کند و در هر گام کل بلوک ها را فعال مي کند وخروجي ها را بدست مي آورد سپس خروجي ها تا گام بعد ثابت نگه داشته مي شوند در واقع يکي از تفاوتهاي محاسبه در محيط مطلب و محيط سيمولينک در همين مورد است در محيط مطلب در فضاي بين دو نمونه از درون يابي خطي استفاده مي کند ولي در سيمولينک خروجي ها تا گام بعدي ثابت مي مانند. اين مورد را در تمرين ها بررسي خواهيم کرد.

بلوکهاي که داراي گزينه sample time هستند با توجه به مقدار مشخص شده در پارامتر در واحد زمان نمونه توليد مي کنند. به عنوان مثال اگر sample time برابر 0.5 انتخاب شده باشد و کل زمان محاسبه 10 باشد 20 نمونه توليد خواهد شد. در بعضي از موارد sample time مشاهده مي شود مقدار -1 دارد اين عدد به مفهوم اين مي باشد که از همان گام حلگر به عنوان sample time استفاده کند .

Frame base : ديتاي توليد شده مي تواند در دو شکل ساده ويا فريم شده از يک بلوک مولد خارج شود در حالت ساده به ازاي هر sample time يک خروجي خواهيم داشت ولي چنانچه ديتا را به صورت فريم شده انتخاب کنيم بعد از هر n سمپل تايم که n را مي توان در فضاي sample per frame وارد نمود ديتا از بلوک خارج مي شود شکل زير نمايي از دو حالت ساده و فريم شده مي باشد.

3-1) مولد اعداد باينري برنولي

اين بلوک اعداد تصادفي صفر ويک را با احتمال قابل تنظيم توليد مي کند.

پارامترها :

گرينه اول احتمال صدور صفر را تعيين مي کند.

بقيه پارامترها تکراري هستند و خودتان به خوبي آنها را مي شناسيد .

3-2)مولد اعداد تصادفي با توزيع پواسن

3-3)مولد اعداد صحيح تصادفي

اين بلوک اعداد صحيح تصادفي از صفر تا M-1 توليد مي کند که M را در فضاي پارامتر اول تنظيمات اين بلوک وارد مي کنيم .

3-4)مولد نويز گوسي

اين مولد نويز گوسي با ميانگين و واريانس مشخص توليد مي کند بقيه پارامترها تکراري بوده نياز به توضيح ندارد.

3-5) مولد نويز يکسان (uniform)