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pskmod

M-PSK 방식을 사용하여 신호 변조

구문

Y = pskmod(X,M)

Y = pskmod(X,M,phaseoffset)

Y = pskmod(X,M,phaseoffset,symorder)

Y = pskmod(X,M,Name=Value)

설명

Y = pskmod(X,M)은 M-Ary 위상 편이 변조(M-PSK) 방식을 사용하여 입력 신호 X를 변조합니다. M은 변조 차수를 지정합니다.

Y = pskmod(X,M,phaseoffset)은 M-PSK 성상도의 위상 오프셋을 지정합니다.

Y = pskmod(X,M,phaseoffset,symorder)는 M-PSK 성상도의 심볼 순서를 지정합니다.

Y = pskmod(X,M,Name=Value)는 위에 열거된 구문 중 하나를 사용하여 선택적 이름-값 인수를 지정합니다. 예를 들어, pskmod(Y,M,PlotConstellation=true)는 변조 차수 M을 사용하여 변조를 수행하고 성상도를 플로팅합니다. 이름-값 인수는 다른 모든 입력 인수 다음에 지정하십시오.

예제

PSK 신호 변조하기

QPSK 신호와 16-PSK 신호를 변조하고 이들 신호의 성상도를 플로팅합니다.

QPSK

변조 차수를 4로 설정합니다.

M = 4;

랜덤 데이터 심볼을 생성합니다.

data = randi([0 M-1],1000,1);

데이터 심볼을 변조합니다.

txSig = pskmod(data,M,pi/M);

신호를 백색 잡음에 통과시키고 그 성상도를 플로팅합니다.

rxSig = awgn(txSig,20);
scatterplot(rxSig)

16-PSK

변조 차수를 4에서 16으로 변경합니다.

M = 16;

랜덤 데이터 심볼을 생성합니다.

data = randi([0 M-1],1000,1);

데이터 심볼을 변조합니다.

txSig = pskmod(data,M,pi/M);

신호를 백색 잡음에 통과시키고 그 성상도를 플로팅합니다.

rxSig = awgn(txSig,20);
scatterplot(rxSig)

AWGN에서 QPSK 신호를 변조 및 복조하기

랜덤 심볼을 생성합니다.

dataIn = randi([0 3],1000,1);

데이터에 대해 QPSK 변조를 수행합니다.

txSig = pskmod(dataIn,4,pi/4);

신호를 AWGN 채널에 통과시킵니다.

rxSig = awgn(txSig,10);

수신된 신호를 복조하고 심볼 오류 수를 계산합니다.

dataOut = pskdemod(rxSig,4,pi/4);
numErrs = symerr(dataIn,dataOut)

numErrs = 
3

PSK 심볼 매핑

변조 차수를 설정한 후 전체 성상도 점 세트를 포함하는 데이터 시퀀스를 생성합니다.

M = 8;
data = (0:M-1);
phaseoffset = 0;

그레이 코드와 이진 코드로 변조하고 복조한 데이터에 대해 8-PSK 심볼 매핑의 성상도 플롯을 시각화합니다.

symgray = pskmod(data,M,phaseoffset,'gray',PlotConstellation=true, ...
          InputType='integer');

mapgray = pskdemod(symgray,M,phaseoffset,'gray',OutputType='integer');
symbin = pskmod(data,M,phaseoffset,'bin');
mapbin = pskdemod(symbin,M,phaseoffset,'bin',PlotConstellation=true, ...
         OutputType='bit');

입력 인수

X — 입력 신호

스칼라 | 벡터 | 행렬

입력 신호로, 양의 정수의 스칼라, 벡터, 또는 행렬로 지정됩니다. X의 요소는 [0, M – 1] 범위 내에 있는 이진 또는 정수 값을 가져야 하며, 여기서 M은 변조 차수입니다.

참고

입력 신호를 이진 요소로 처리하려면 InputType 이름-값 인수를 'bit'로 설정하십시오. 이진 입력값의 경우 행 개수는 log₂(M)의 정수 배수여야 합니다. 이 함수는 log₂(M)비트의 그룹을 하나의 심볼에 매핑합니다. 여기서 첫 번째 비트는 MSB를 나타내고 마지막 비트는 LSB를 나타냅니다.

종속 관계

입력 신호의 데이터형이 logical인 경우 InputType을 'bit'로 설정해야 합니다.

데이터형: double | single | int8 | int16 | int32 | uint8 | uint16 | uint32 | logical

M — 변조 차수

양의 정수

변조 차수로, 1보다 큰 정수 값으로 지정됩니다.

데이터형: double

phaseoffset — 위상 오프셋

0 (디폴트 값) | 스칼라

PSK 성상도의 위상 오프셋(단위: 라디안)으로, 스칼라로 지정됩니다.

데이터형: double

symorder — 심볼 순서

'gray' (디폴트 값) | 'bin' | 벡터

심볼 순서로, 'gray', 'bin' 또는 벡터로 지정됩니다. 이 인수는 함수가 이진 벡터를 대응하는 정수에 할당하는 방법을 지정합니다.

• 'gray' — 그레이 코드 순서를 사용합니다.

• 'bin' — 이진 코드 순서를 사용합니다.

• 벡터 –– 사용자 지정 심볼 순서를 사용합니다. 벡터는 [0, M – 1] 범위 내의 고유 값을 포함하고 길이가 M인 벡터입니다. 첫 번째 요소는 각도 phaseoffset에 상응하는 성상도 점을 의미하며, 그 다음 요소들은 반시계 방향으로 진행됩니다.

이름-값 인수

선택적 인수 쌍을 Name1=Value1,...,NameN=ValueN으로 지정합니다. 여기서 Name은 인수 이름이고 Value는 대응값입니다. 이름-값 인수는 다른 인수 뒤에 와야 하지만, 인수 쌍의 순서는 상관없습니다.

예: Y = pskmod(X,M,phaseoffset,symorder,InputType='bit')

InputType — 입력 유형

'integer' (디폴트 값) | 'bit'

입력 유형으로, 'integer' 또는 'bit'로 지정됩니다.

• 'integer' –– 입력 신호는 [0, M – 1] 범위 내에 있는 정수로 구성됩니다.

• 'bit' –– 입력 신호는 이진 값으로 구성되며 행 개수는 log₂(M)의 정수 배수여야 합니다.

OutputDataType — 출력의 데이터형

'double' (디폴트 값) | 'single'

출력의 데이터형으로, 'double' 또는 'single'로 지정됩니다.

PlotConstellation — 성상도를 플로팅하는 옵션

false 또는 0 (디폴트 값) | true 또는 1

성상도를 플로팅하는 옵션으로, 논리값 0(false) 또는 1(true)로 지정됩니다. PSK 성상도를 플로팅하려면 'PlotConstellation'을 true로 설정하십시오.

데이터형: logical

출력 인수

Y — M-PSK 변조 기저대역 신호

스칼라 | 벡터 | 행렬

M-PSK 변조 기저대역 신호로, 복소수 값의 스칼라, 벡터, 또는 행렬로 반환됩니다. Y의 열은 독립적인 채널을 나타냅니다. 정수 입력값의 경우 출력값 Y는 입력 신호 X와 동일한 차원을 갖습니다. 비트 입력값의 경우, Y의 행 개수는 X의 행 개수를 log₂(M)으로 나눈 값입니다.

알고리즘

더 높은 차수의 PSK 성상도의 경우, 이진 정렬 심볼 매핑을 사용하는 M진 PSK 신호에 대한 복소 기저대역 형식은 다음과 같습니다.

$$s_m(t)=\exp \left(j\left(\frac{2\pi m}{M}+\varphi \right)\right);m\in \{0,1,\dots ,M-1\}.$$

입력값이 비트에 대해 구성된 경우, log₂(M) 비트 그룹은 구성된 심볼 매핑에 대한 복소수 심볼을 나타냅니다. 매핑은 이진 인코딩, 그레이 인코딩 또는 사용자 지정 인코딩이 가능합니다.

그레이 코딩은 인접한 성상도 점 간에 단 하나의 비트만 변경되므로 비트 오류율 성능이 더 뛰어나다는 장점이 있습니다.

이 8-PSK 성상도는 그레이 코드 심볼 매핑을 사용합니다.

변조 차수가 4를 넘는 경우, AWGN의 PSK 비트 오류율 성능이 저하됩니다. 그레이 코드 매핑에 대한 이 비트 오류율 플롯에서 QPSK와 BPSK 곡선은 서로 겹칩니다.

참고 문헌

[1] Proakis, John G. Digital Communications. 4th ed. New York: McGraw Hill, 2001.

확장 기능

C/C++ 코드 생성
MATLAB® Coder™를 사용하여 C 코드나 C++ 코드를 생성할 수 있습니다.

GPU 배열

Parallel Computing Toolbox™를 사용해 GPU(그래픽스 처리 장치)에서 실행하여 코드 실행 속도를 높일 수 있습니다.

이 함수는 GPU 배열 입력을 지원합니다. 자세한 내용은 GPU에서 MATLAB 함수 실행하기 (Parallel Computing Toolbox) 항목을 참조하십시오.

버전 내역

R2006a 이전에 개발됨

R2024b: GPU 배열 지원이 추가됨

pskmod 함수가 GPU(그래픽스 처리 장치)에서 코드를 실행하기 위해 gpuArray (Parallel Computing Toolbox) 객체를 처리하는 기능을 추가로 지원합니다.

R2022a: 함수에 대한 새로운 개선 사항

이제 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.

• InputType 인수를 사용하여 이진 입력값을 지정할 수 있습니다.

• symorder 인수를 사용하여 사용자 지정 심볼 매핑을 지정할 수 있습니다. 이제 디폴트 값은 'gray' 심볼 매핑입니다.

• 비트별 로그 가능도 또는 근사 로그 가능도 알고리즘을 사용하여 연판정 복조를 수행할 수 있습니다.

• OutputDataType 인수를 사용하여 모든 내장 숫자 데이터형을 지정할 수 있습니다.

• PlotConstellation 인수를 사용하여 기준 성상도를 시각화할 수 있습니다.

참고 항목

함수

• pskdemod | qammod | apskmod | mil188qammod

블록

• M-PSK Modulator Baseband

도움말 항목

• Phase Modulation