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