git.gag.com Git - debian/gnuradio/blob - gr-trellis/src/examples/test_tcm2.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     tb = gr.top_block ()
  14
  15
  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)
  27
  28     # CHANNEL
  29     add = gr.add_ff()
  30     noise = gr.noise_source_f(gr.GR_GAUSSIAN,math.sqrt(N0/2),seed)
  31
  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()
  39
  40
  41     tb.connect (src,src_head,s2fsmi,enc,mod)
  42     #tb.connect (src,b2s,s2fsmi,enc,mod)
  43     tb.connect (mod,(add,0))
  44     tb.connect (noise,(add,1))
  45     tb.connect (add,metrics)
  46     tb.connect (metrics,va,fsmi2s,dst)
  47     #tb.connect (metrics,va,fsmi2s,s2b,dst)
  48
  49
  50     tb.run()
  51
  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()
  56
  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)
  70
  71
  72
  73
  74 def main(args):
  75     nargs = len (args)
  76     if nargs == 2:
  77         esn0_db=float(args[0]) # Es/No in dB
  78         rep=int(args[1]) # number of times the experiment is run to collect enough errors
  79     else:
  80         sys.stderr.write ('usage: test_tcm2.py Es/No_db  repetitions\n')
  81         sys.exit (1)
  82
  83     # system parameters
  84     f=trellis.fsm(1,2,[5,7]) # generate FSM specification from the generator matrix
  85     Kb=1024*16  # packet size in bits (make it multiple of 16 so it can be packed in a short)
  86     bitspersymbol = int(round(math.log(f.I())/math.log(2))) # bits per FSM input symbol
  87     K=Kb/bitspersymbol # packet size in trellis steps
  88     modulation = fsm_utils.psk4 # see fsm_utlis.py for available predefined modulations
  89     dimensionality = modulation[0]
  90     constellation = modulation[1]
  91     if len(constellation)/dimensionality != f.O():
  92         sys.stderr.write ('Incompatible FSM output cardinality and modulation size.\n')
  93         sys.exit (1)
  94     # calculate average symbol energy
  95     Es = 0
  96     for i in range(len(constellation)):
  97         Es = Es + constellation[i]**2
  98     Es = Es / (len(constellation)/dimensionality)
  99     N0=Es/pow(10.0,esn0_db/10.0); # calculate noise variance
 100
 101     tot_s=0 # total number of transmitted shorts
 102     terr_s=0 # total number of shorts in error
 103     terr_p=0 # total number of packets in error
 104     for i in range(rep):
 105         (s,e)=run_test(f,Kb,bitspersymbol,K,dimensionality,constellation,N0,-long(666+i)) # run experiment with different seed to get different noise realizations
 106         tot_s=tot_s+s
 107         terr_s=terr_s+e
 108         terr_p=terr_p+(terr_s!=0)
 109         if ((i+1)%100==0) : # display progress
 110             print i+1,terr_p, '%.2e' % ((1.0*terr_p)/(i+1)),tot_s,terr_s, '%.2e' % ((1.0*terr_s)/tot_s)
 111     # estimate of the (short or bit) error rate
 112     print rep,terr_p, '%.2e' % ((1.0*terr_p)/(i+1)),tot_s,terr_s, '%.2e' % ((1.0*terr_s)/tot_s)
 113
 114
 115 if __name__ == '__main__':
 116     main (sys.argv[1:])