git.gag.com Git - debian/gnuradio/blob - gnuradio-examples/python/channel-coding/test_tcm.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 (f,Kb,bitspersymbol,K,dimensionality,constellation,N0,seed):
  13     fg = gr.flow_graph ()
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  16     # TX
  17     #packet = [0]*Kb
  18     #for i in range(Kb-1*16): # last 16 bits = 0 to drive the final state to 0
  19         #packet[i] = random.randint(0, 1) # random 0s and 1s
  20     #src = gr.vector_source_s(packet,False)
  21     src = gr.lfsr_32k_source_s()
  22     src_head = gr.head (gr.sizeof_short,Kb/16) # packet size in shorts
  23     #b2s = gr.unpacked_to_packed_ss(1,gr.GR_MSB_FIRST) # pack bits in shorts
  24     s2fsmi = gr.packed_to_unpacked_ss(bitspersymbol,gr.GR_MSB_FIRST) # unpack shorts to symbols compatible with the FSM input cardinality
  25     enc = trellis.encoder_ss(f,0) # initial state = 0
  26     mod = gr.chunks_to_symbols_sf(constellation,dimensionality)
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  28     # CHANNEL
  29     add = gr.add_ff()
  30     noise = gr.noise_source_f(gr.GR_GAUSSIAN,math.sqrt(N0/2),seed)
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  32     # RX
  33     metrics = trellis.metrics_f(f.O(),dimensionality,constellation,trellis.TRELLIS_EUCLIDEAN) # data preprocessing to generate metrics for Viterbi
  34     va = trellis.viterbi_s(f,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     #s2b = gr.packed_to_unpacked_ss(1,gr.GR_MSB_FIRST) # unpack shorts to bits
  37     #dst = gr.vector_sink_s();
  38     dst = gr.check_lfsr_32k_s()
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  41     fg.connect (src,src_head,s2fsmi,enc,mod)
  42     #fg.connect (src,b2s,s2fsmi,enc,mod)
  43     fg.connect (mod,(add,0))
  44     fg.connect (noise,(add,1))
  45     fg.connect (add,metrics)
  46     fg.connect (metrics,va,fsmi2s,dst)
  47     #fg.connect (metrics,va,fsmi2s,s2b,dst)
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  50     fg.run()
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  52     # A bit of cheating: run the program once and print the
  53     # final encoder state..
  54     # Then put it as the last argument in the viterbi block
  55     #print "final state = " , enc.ST()
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  57     ntotal = dst.ntotal ()
  58     nright = dst.nright ()
  59     runlength = dst.runlength ()
  60     #ntotal = len(packet)
  61     #if len(dst.data()) != ntotal:
  62         #print "Error: not enough data\n"
  63     #nright = 0;
  64     #for i in range(ntotal):
  65         #if packet[i]==dst.data()[i]:
  66             #nright=nright+1
  67         #else:
  68             #print "Error in ", i
  69     return (ntotal,ntotal-nright)
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  74 def main(args):
  75     nargs = len (args)
  76     if nargs == 3:
  77         fname=args[0]
  78         esn0_db=float(args[1]) # Es/No in dB
  79         rep=int(args[2]) # number of times the experiment is run to collect enough errors
  80     else:
  81         sys.stderr.write ('usage: test_tcm.py fsm_fname Es/No_db  repetitions\n')
  82         sys.exit (1)
  83
  84     # system parameters
  85     f=trellis.fsm(fname) # get the FSM specification from a file
  86     Kb=1024*16  # packet size in bits (make it multiple of 16 so it can be packed in a short)
  87     bitspersymbol = int(round(math.log(f.I())/math.log(2))) # bits per FSM input symbol
  88     K=Kb/bitspersymbol # packet size in trellis steps
  89     modulation = fsm_utils.psk4 # see fsm_utlis.py for available predefined modulations
  90     dimensionality = modulation[0]
  91     constellation = modulation[1]
  92     if len(constellation)/dimensionality != f.O():
  93         sys.stderr.write ('Incompatible FSM output cardinality and modulation size.\n')
  94         sys.exit (1)
  95     # calculate average symbol energy
  96     Es = 0
  97     for i in range(len(constellation)):
  98         Es = Es + constellation[i]**2
  99     Es = Es / (len(constellation)/dimensionality)
 100     N0=Es/pow(10.0,esn0_db/10.0); # calculate noise variance
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 102     tot_s=0 # total number of transmitted shorts
 103     terr_s=0 # total number of shorts in error
 104     terr_p=0 # total number of packets in error
 105     for i in range(rep):
 106         (s,e)=run_test(f,Kb,bitspersymbol,K,dimensionality,constellation,N0,-long(666+i)) # run experiment with different seed to get different noise realizations
 107         tot_s=tot_s+s
 108         terr_s=terr_s+e
 109         terr_p=terr_p+(terr_s!=0)
 110         if ((i+1)%100==0) : # display progress
 111             print i+1,terr_p, '%.2e' % ((1.0*terr_p)/(i+1)),tot_s,terr_s, '%.2e' % ((1.0*terr_s)/tot_s)
 112     # estimate of the (short or bit) error rate
 113     print rep,terr_p, '%.2e' % ((1.0*terr_p)/(i+1)),tot_s,terr_s, '%.2e' % ((1.0*terr_s)/tot_s)
 114
 115
 116
 117 if __name__ == '__main__':
 118     main (sys.argv[1:])