octave_packages/communications-1.1.1/prbs_iterator.m

   1 ## Copyright (C) 2006 Muthiah Annamalai <muthiah.annamalai@uta.edu>
   2 ##
   3 ## This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under
   4 ## the terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
   5 ## Foundation; either version 3 of the License, or (at your option) any later
   6 ## version.
   7 ##
   8 ## This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
   9 ## ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  10 ## FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General Public License for more
  11 ## details.
  12 ##
  13 ## You should have received a copy of the GNU General Public License along with
  14 ## this program; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  15
  16 ## This function generates the output bits from the PRBS
  17 ## state, for the number of iterations specified.
  18 ##
  19 ## First argument is the PRBS structure obtained from prbs_generator.
  20 ## PRBS iterations is specified in the second argument.
  21 ## PRBS start state is taken from the prbs.sregs.
  22 ##
  23 ## Second argument of the output is PRBS structure with a new
  24 ## state. This allows usage like:
  25 ##
  26 ## [ seq, prbs ] =  prbs_iterator( prbs, niterations );
  27 ##
  28 ## while the state of the PRBS is updated.
  29 ##
  30 ## Example: If you had a PRBS shift register like the diagram
  31 ## below with 4 registers we use representation by polynomial
  32 ## of [ 1 2 3 4], and feedback connections between [ 1 3 4 ].
  33 ## The output PRBS sequence is taken from the position 4.
  34 ##
  35 ##  +---+    +----+   +---+   +---+
  36 ##  | D |----| D  |---| D |---| D |
  37 ##  +---+    +----+   +---+   +---+
  38 ##    |                 |       |
  39 ##    \                 /      /
  40 ##    [+]---------------+------+
  41 ##   1   +    0.D   + 1.D^2 + 1.D^3
  42 ##
  43 ## The code to implement this PRBS will be
  44 ## prbs=prbs_generator([1 3 4],{[1 3 4]},[1 0 1 1]);
  45 ## x = prbs_iterator(prbs,15)
  46 ##
  47 ## See Also: This function is to be used along with functions
  48 ## prbs_iterator, prbs_generator and prbs_sequence.
  49
  50 function [outputseq, prbs] = prbs_iterator (prbs, iterations = 2^(prbs.reglen)-1)
  51
  52   if ( nargin < 1 || nargin > 2 )
  53     print_usage;
  54   endif
  55   outputseq=zeros(1,iterations);
  56   nstate=zeros(1,prbs.reglen);
  57
  58   ## For each iteration, shift the output bit. Then compute the xor pattern of connections.
  59   ## Finally apply feedback the stuff. Insert the computed pattern.
  60   for itr=1:iterations
  61     ## save output.
  62     outputseq(itr)=prbs.sregs(prbs.reglen);
  63
  64     ## compute the feedback.
  65     for itr2=1:prbs.conlen
  66       val=0;
  67       L=length(prbs.connections{itr2});
  68       for itr3=2:L
  69         val=bitxor(val,prbs.sregs(prbs.connections{itr2}(itr3)));
  70       endfor
  71       nstate(prbs.connections{itr2}(1))=val;
  72     endfor
  73
  74     ## rotate the output discarding the last output.
  75     prbs.sregs=[0 prbs.sregs(1:prbs.reglen-1)];
  76
  77     ## insert the feedback.
  78     for itr2=1:prbs.conlen
  79       prbs.sregs(itr2)=nstate(itr2);
  80       nstate(itr2)=0; # reset.
  81     endfor
  82
  83   endfor
  84 endfunction
  85
  86 ##
  87 ##  TEST CASES FOR PRBS.
  88 ##
  89 ##
  90 ##  2^31 -1 : D31 + D28 + 1 =0  inverted
  91 ##  2^23 -1 : D23 + D18 + 1 = 0 ,
  92 ##  2^15 -1 : D15 + D14 + 1 = 0,
  93 ##  2^10 -1 : D10 + D7 + 1 = 0,
  94 ##  2^7  -1 : D7 + D6 + 1 = 0,
  95 ##  2^4  -1 : D3 + D2 + 1 = 0,
  96 ##
  97 ##  +---+    +----+   +---+   +---+
  98 ##  | D |----| D  |---| D |---| D |
  99 ##  +---+    +----+   +---+   +---+
 100 ##    |                 |       |
 101 ##    \                 /      /
 102 ##    [+]---------------+------+
 103 ##   1   +    0.D   + 1.D^2 + 1.D^3
 104 ##
 105 ##
 106 ## prbs=prbs_generator([1 3 4],{[1 3 4]},[1 0 1 1]);
 107 ## x = prbs_iterator(prbs,15)
 108 ## y = prbs_iterator(prbs,30)(16:end)
 109 ## z = prbs_sequence(prbs)
 110 ## exit
 111 ## break
 112
 113 ##
 114 ## Multiple Tap, Simple Sequence Generator.
 115 ##
 116 ## n=10;
 117 ## k=8;
 118 ## inits=round(abs(rand(1,n)*1.0))
 119 ## prbs=prbs_generator([n 1],{[1 2 k n-1 n]},inits);
 120 ## prbs_iterator(prbs,1023)
 121 ## prbs_seqlength(prbs,inits)
 122
 123 ##prbs=prbs_generator([1 2 3],{[1 2 3]},[1 1 1]);
 124 ##prbs_iterator(prbs,7)
 125
 126 ##
 127 ##  2^4  -1 : D4 + D1 + 1 = 0,
 128 ##
 129 ##  +---+    +----+   +---+   +---+
 130 ##  | D |----| D  |---| D |---| D |
 131 ##  +---+    +----+   +---+   +---+
 132 ##    |        |                |
 133 ##    \        /                /
 134 ##    [+]---------------+------+
 135 ##   1   +    0.D   + 1.D^2 + 1.D^3
 136 ##
 137 ##prbs=prbs_generator([1 3 4],{[1 2 4]},[1 0 1 1]);
 138 ##prbs_iterator(prbs,16)
 139 ##prbs_iterator(prbs,32)
 140
 141
 142 ##prbs=prbs_generator([7],{[1 7 6]},[1 0 0 1 0 0 0]);
 143 ##y=prbs_iterator(prbs,128);
 144 ##x=prbs_iterator(prbs,256);