git.gag.com Git - debian/gnuradio/blob - gnuradio-examples/python/channel-coding/test_sccc_hard.py

   1 #!/usr/bin/env python
   2
   3 from gnuradio import gr
   4 from gnuradio import audio
   5 from gnuradio import trellis
   6 from gnuradio import eng_notation
   7 import math
   8 import sys
   9 import random
  10 import fsm_utils
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  12 def run_test (fo,fi,interleaver,Kb,bitspersymbol,K,dimensionality,constellation,N0,seed):
  13     fg = gr.flow_graph ()
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  16     # TX
  17     src = gr.lfsr_32k_source_s()
  18     src_head = gr.head (gr.sizeof_short,Kb/16) # packet size in shorts
  19     s2fsmi = gr.packed_to_unpacked_ss(bitspersymbol,gr.GR_MSB_FIRST) # unpack shorts to symbols compatible with the outer FSM input cardinality
  20     enc_out = trellis.encoder_ss(fo,0) # initial state = 0
  21     inter = trellis.permutation(interleaver.K(),interleaver.INTER(),1,gr.sizeof_short)
  22     enc_in = trellis.encoder_ss(fi,0) # initial state = 0
  23     mod = gr.chunks_to_symbols_sf(constellation,dimensionality)
  24
  25     # CHANNEL
  26     add = gr.add_ff()
  27     noise = gr.noise_source_f(gr.GR_GAUSSIAN,math.sqrt(N0/2),seed)
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  29     # RX
  30     metrics_in = trellis.metrics_f(fi.O(),dimensionality,constellation,trellis.TRELLIS_EUCLIDEAN) # data preprocessing to generate metrics for innner Viterbi
  31     va_in = trellis.viterbi_s(fi,K,0,-1) # Put -1 if the Initial/Final states are not set.
  32     deinter = trellis.permutation(interleaver.K(),interleaver.DEINTER(),1,gr.sizeof_short)
  33     metrics_out = trellis.metrics_s(fo.O(),1,[0,1,2,3],trellis.TRELLIS_HARD_SYMBOL) # data preprocessing to generate metrics for outer Viterbi (hard decisions)
  34     va_out = trellis.viterbi_s(fo,K,0,-1) # Put -1 if the Initial/Final states are not set.
  35     fsmi2s = gr.unpacked_to_packed_ss(bitspersymbol,gr.GR_MSB_FIRST) # pack FSM input symbols to shorts
  36     dst = gr.check_lfsr_32k_s()
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  38     fg.connect (src,src_head,s2fsmi,enc_out,inter,enc_in,mod)
  39     fg.connect (mod,(add,0))
  40     fg.connect (noise,(add,1))
  41     fg.connect (add,metrics_in)
  42     fg.connect (metrics_in,va_in,deinter,metrics_out,va_out,fsmi2s,dst)
  43
  44     fg.run()
  45
  46     ntotal = dst.ntotal ()
  47     nright = dst.nright ()
  48     runlength = dst.runlength ()
  49     return (ntotal,ntotal-nright)
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  51
  52 def main(args):
  53     nargs = len (args)
  54     if nargs == 4:
  55         fname_out=args[0]
  56         fname_in=args[1]
  57         esn0_db=float(args[2]) # Es/No in dB
  58         rep=int(args[3]) # number of times the experiment is run to collect enough errors
  59     else:
  60         sys.stderr.write ('usage: test_tcm.py fsm_name_out fsm_fname_in Es/No_db  repetitions\n')
  61         sys.exit (1)
  62
  63     # system parameters
  64     Kb=1024*16  # packet size in bits (make it multiple of 16 so it can be packed in a short)
  65     fo=trellis.fsm(fname_out) # get the outer FSM specification from a file
  66     fi=trellis.fsm(fname_in) # get the innner FSM specification from a file
  67     bitspersymbol = int(round(math.log(fo.I())/math.log(2))) # bits per FSM input symbol
  68     if fo.O() != fi.I():
  69         sys.stderr.write ('Incompatible cardinality between outer and inner FSM.\n')
  70         sys.exit (1)
  71     K=Kb/bitspersymbol # packet size in trellis steps
  72     interleaver=trellis.interleaver(K,666) # construct a random interleaver
  73     modulation = fsm_utils.psk8 # see fsm_utlis.py for available predefined modulations
  74     dimensionality = modulation[0]
  75     constellation = modulation[1]
  76     if len(constellation)/dimensionality != fi.O():
  77         sys.stderr.write ('Incompatible FSM output cardinality and modulation size.\n')
  78         sys.exit (1)
  79     # calculate average symbol energy
  80     Es = 0
  81     for i in range(len(constellation)):
  82         Es = Es + constellation[i]**2
  83     Es = Es / (len(constellation)/dimensionality)
  84     N0=Es/pow(10.0,esn0_db/10.0); # calculate noise variance
  85
  86     tot_s=0 # total number of transmitted shorts
  87     terr_s=0 # total number of shorts in error
  88     terr_p=0 # total number of packets in error
  89     for i in range(rep):
  90         (s,e)=run_test(fo,fi,interleaver,Kb,bitspersymbol,K,dimensionality,constellation,N0,-long(666+i)) # run experiment with different seed to get different noise realizations
  91         tot_s=tot_s+s
  92         terr_s=terr_s+e
  93         terr_p=terr_p+(terr_s!=0)
  94         if ((i+1)%100==0) : # display progress
  95             print i+1,terr_p, '%.2e' % ((1.0*terr_p)/(i+1)),tot_s,terr_s, '%.2e' % ((1.0*terr_s)/tot_s)
  96     # estimate of the (short or bit) error rate
  97     print rep,terr_p, '%.2e' % ((1.0*terr_p)/(i+1)),tot_s,terr_s, '%.2e' % ((1.0*terr_s)/tot_s)
  98
  99
 100 if __name__ == '__main__':
 101     main (sys.argv[1:])