MIMO Gray-Code Modulation (Python)

Python用の変復調プログラム

• BPSK, QPSK, QAM対応（すべてグレイ符号）
• 複素モデル，実数等価モデルどちらにも対応

依存関係

• Python 3.10+（動作確認: Python 3.13.5）
• NumPy

インストール方法

pip install git+https://github.com/Ichihashi0317/MIMO_GrayCode_Modulation_py.git

補足:

• ソースコードをそのまま自分のプロジェクトへコピーして使うことも可能．

使い方

インスタンス生成時の引数

import MIMO_GrayCode_Modulation as mgm

Q_ant = 2  # 2: BPSK, 4: QPSK, 16: 16QAM, 64: 64QAM, ...
mod = mgm.Modulator(Q_ant, complex=True)

• Q_ant: 1 アンテナあたりの多値数． $2$ または $4^n$ ($n$は任意の自然数) で指定可能．
• complex:
  • True: 複素モデル（規定値）
  • False: 実数等価モデル

ビット列生成メソッド

bits = mod.gen_bits(M, K)

入力：

• M: アンテナ本数．任意の自然数で指定可能．
• K: 1 フレーム中の送信ベクトル数．任意の自然数で指定可能．

出力：

• bits: 乱数生成された，変調入力用ビット列の2次元配列¹．shape=(log2(Q_ant) * M, K)．

変調メソッド

syms = mod.modulate(bits)

入力：

• bits: 送信ビットの2次元配列．1送信ベクトルに対応するビット列を列ベクトルとして含む．shape=(log2(Q_ant) * M, K)．¹

出力：

• syms: 送信行列．送信ベクトルを列ベクトルとして含む．complex=True のとき shape=(M, K)，complex=False のとき shape=(2M, K)．シンボルマッピングは平均電力が 1 になるように正規化される．

復調メソッド

bits = mod.demodulate(syms)

入力：

• syms: 受信行列．送信行列と同じサイズ．

出力：

• bits: 受信ビットの2次元配列．各アンテナの実部・虚部単位で硬判定される．送信ビット配列と同じサイズ．