git.gag.com Git - debian/gnuradio/blob - gr-trellis/doc/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
  11
  12 def run_test (f,Kb,bitspersymbol,K,dimensionality,constellation,N0,seed):
  13     fg = gr.flow_graph ()
  14
  15     # TX
  16     src = gr.lfsr_32k_source_s()
  17     src_head = gr.head (gr.sizeof_short,Kb/16) # packet size in shorts
  18     s2fsmi = gr.packed_to_unpacked_ss(bitspersymbol,gr.GR_MSB_FIRST) # unpack shorts to symbols compatible with the FSM input cardinality
  19     enc = trellis.encoder_ss(f,0) # initial state = 0
  20     mod = gr.chunks_to_symbols_sf(constellation,dimensionality)
  21
  22     # CHANNEL
  23     add = gr.add_ff()
  24     noise = gr.noise_source_f(gr.GR_GAUSSIAN,math.sqrt(N0/2),seed)
  25
  26     # RX
  27     metrics = trellis.metrics_f(f.O(),dimensionality,constellation,trellis.TRELLIS_EUCLIDEAN) # data preprocessing to generate metrics for Viterbi
  28     va = trellis.viterbi_s(f,K,0,-1) # Put -1 if the Initial/Final states are not set.
  29     fsmi2s = gr.unpacked_to_packed_ss(bitspersymbol,gr.GR_MSB_FIRST) # pack FSM input symbols to shorts
  30     dst = gr.check_lfsr_32k_s();
  31
  32     fg.connect (src,src_head,s2fsmi,enc,mod)
  33     fg.connect (mod,(add,0))
  34     fg.connect (noise,(add,1))
  35     fg.connect (add,metrics)
  36     fg.connect (metrics,va,fsmi2s,dst)
  37
  38     fg.run()
  39
  40     # A bit of cheating: run the program once and print the
  41     # final encoder state.
  42     # Then put it as the last argument in the viterbi block
  43     #print "final state = " , enc.ST()
  44
  45     ntotal = dst.ntotal ()
  46     nright = dst.nright ()
  47     runlength = dst.runlength ()
  48     return (ntotal,ntotal-nright)
  49
  50
  51 def main(args):
  52     nargs = len (args)
  53     if nargs == 3:
  54         fname=args[0]
  55         esn0_db=float(args[1]) # Es/No in dB
  56         rep=int(args[2]) # number of times the experiment is run to collect enough errors
  57     else:
  58         sys.stderr.write ('usage: test_tcm.py fsm_fname Es/No_db  repetitions\n')
  59         sys.exit (1)
  60
  61     # system parameters
  62     f=trellis.fsm(fname) # get the FSM specification from a file
  63     Kb=1024*16  # packet size in bits (make it multiple of 16 so it can be packed in a short)
  64     bitspersymbol = int(round(math.log(f.I())/math.log(2))) # bits per FSM input symbol
  65     K=Kb/bitspersymbol # packet size in trellis steps
  66     modulation = fsm_utils.psk4 # see fsm_utlis.py for available predefined modulations
  67     dimensionality = modulation[0]
  68     constellation = modulation[1]
  69     if len(constellation)/dimensionality != f.O():
  70         sys.stderr.write ('Incompatible FSM output cardinality and modulation size.\n')
  71         sys.exit (1)
  72     # calculate average symbol energy
  73     Es = 0
  74     for i in range(len(constellation)):
  75         Es = Es + constellation[i]**2
  76     Es = Es / (len(constellation)/dimensionality)
  77     N0=Es/pow(10.0,esn0_db/10.0); # noise variance
  78
  79     tot_s=0
  80     terr_s=0
  81     for i in range(rep):
  82         (s,e)=run_test(f,Kb,bitspersymbol,K,dimensionality,constellation,N0,-long(666+i)) # run experiment with different seed to get different noise realizations
  83         tot_s=tot_s+s
  84         terr_s=terr_s+e
  85         if (i%100==0):
  86             print i,s,e,tot_s,terr_s, '%e' % ((1.0*terr_s)/tot_s)
  87     # estimate of the (short) error rate
  88     print tot_s,terr_s, '%e' % ((1.0*terr_s)/tot_s)
  89
  90
  91 if __name__ == '__main__':
  92     main (sys.argv[1:])