ComL@b – Laboratório de Comunicações Digitais
www.decom.fee.unicamp.br/~cardoso
Aula 16, Exp 13: 64-QAM e Codificação Convolucional
Fabbryccio Cardoso
D lt S A tDalton S. Arantes
DECOM-FEEC-UNICAMP
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Objetivo do ExperimentoObjetivo do Experimento
Implementar um sistema de comunicação
simplificado 64QAM com codificação de canal
convolucional.
Familiarização com IPs:
Convolutional Encoder;
Viterbi Decoder.
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Por que digital?Por que digital?
Flexibilidade
Dispositivos digitais
Implementação
=> Robustez
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Sistema SP = 12 ->SP = 4 -> Sistema
1 bit2 x 1 bit 6 bits 1 símbolo
I
SP = 1 -> 100 MHz
SP 12 > 8.33 MHz25 MHz
Fonte Binária
Codificador Convolucional
Time Demultiplexer
3
1 bit
Mapeamento
I
Q
SP = 12SP = 12SP = 4SP = 4
TxRuído AditivoContador de
erros
Rx
Tx
Mapeamento Inverso
1 símbolo
I
Q
Time Multiplexer
3
3 x 2 bits
DecodificadorViterbi
2 x 1 bit
Inverso Q3Viterbi
SP = 12SP = 12SP = 4SP = 4
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ComL@b – Laboratório de Comunicações Digitais(b5, b4, b3, b2, b1, b0) (0, 0, 0, 0, 0, 0) Q = (b4, b2, b0)
7 ( , , , , , )
5
7 (000)
3
(001)
I = (b5 b3 b1)1
(010)
(011)
I = (b5, b3, b1) -7
(100)-5
(101)-3
(111)-1
(110)1
(010)3
(011)5
(001)7
(000)-1 (110)
(010)
-3 (111)
(110)
(110111)
-5 (101)
( )(110111)
-7 (100)
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Dica para separar bitsDica para separar bits
xlpuncturePunctureUFix_6_0 UFix_3_0
[ 1 1 1 0 0 0][ ]
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Mapping: ROM I e QMapping: ROM I e Q
BIN ValorBIN Valor000 +7001 +5001 +5010 +1011 +3011 +3100 -7101 5101 -5110 -1111 -3
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DecisãoDecisão
Dmin 2: -7.2 -5.2 -3.2 -1.2 1.2 3.2 5.2 7.2
- 1: -8.2 -6.2 -4.2 -2.2 0.2 2.2 4.2 6.2
/ 2 : -4.1 -3.1 -2.1 -1.1 0.1 1.1 2.1 3.1
round: -4 -3 -2 -1 0 1 2 3
* 2: -8 -6 -4 -2 0 2 4 6
+1: -7 -5 -3 -1 1 3 5 7
Equação:
D( x ) = round( ( x + 1 ) / 2 ) * 2 - 1
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De-MappingDe Mapping
Valor +7 /2 Addr BINValor +7 /2 Addr BIN+7 14 7 7 000+5 12 6 6 001+5 12 6 6 001+1 8 4 4 010+3 10 5 5 011-7 0 0 0 100-5 2 1 1 101-1 6 3 3 110-3 4 2 2 111
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Reordenar bitsReordenar bits
I b5 b3 b1b5 b4
I = b5 b3 b1
Time b3 b2Slices
e
Q = b4 b2 b0 Multiplexerb3 b2e
Concats
b1 b0
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Circuito de Codificação ConvolucionalCircuito de Codificação Convolucional
Constrained Length = Profundidade k = 7g
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ViterbiViterbi
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Integração com Experimento 12 para monitoração remota
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Parâmetros a serem monitoradosParâmetros a serem monitorados
2
1estado
SP = 4
SP = 4
erros
erros3
erros2n_erros
enable
samples
erros1
erros0
samples3
xlmcodecontrole_ram
xlinv not
Inverter2
start n_samples
SNR
Experimento BER
convercast3eof
p p
samples2
samples1
Experimento BER
SP = 12
SNR samples0
SNR0
to byte controle RAMSP = 1
to_byte controle_RAM
- Usar Bloco Upsample com opção “copiar amostras” para converter os períodos de amostra (SP).- Usar o Bloco Slice para separar os bytes.
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Protocolo UDPProtocolo UDP4 bytesCabeçalho: 8 bytes
+ Bits 0 - 15 16 - 31
0 Source Port Destination Port34 36 37
32 Length Checksum38
42 43 44 4564 42 43 44 45
n_erros3 n_erros2 n_erros1 n_erros0
9646 47 48 49
n_samples3 n_samples2 n_samples1 n_samples0
128 50
SNR
Total UDP: 17 bytes
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Modificações nos cabeçalhos IP e UDPModificações nos cabeçalhos IP e UDP
Os dados serão aumentados de 4 bytes para 9
b tbytes.
Atualizar campos de protocolo IP e UDP do arquivo
“init_eth_sysgen_udp.m”.
Atualizar campo IP_total_length para
IP_total_length = ['00'; '25'];
% 0x0025 = 20 (cabeçalho IP) + 17 (pacote UDP).
Atualizar campo UDP_length para
UDP_length = ['00'; '11'];
% 0x0011 = 17 (comprimento do segmento UDP)
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TarefasTarefas
Modificar Blocos Controlador e Controle_RAM para
suportar o novo comprimento de dados.
Utilizar novo arquivo “Monitoracao.mdl”, disponível
no site, e completar a atualização do Experimento , p ç p
12.
Frequência de geração de pacotes deve ser de 10
segundos (1000e6)segundos (1000e6).
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AvaliaçãoAvaliação
Visto Parte A: 3,0
Visto Parte B: 3,0,
Fontes do projeto: 4 0Fontes do projeto: 4,0
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