lteSCFDMAModulate
Модуляция SC-FDMA
Синтаксис
[waveform,info]
= lteSCFDMAModulate(ue,grid)[waveform,info]
= lteSCFDMAModulate(ue,grid,windowing)[waveform,info]
= lteSCFDMAModulate(ue,chs,grid)[waveform,info]
= lteSCFDMAModulate(ue,chs,grid,windowing)Описание
[ выполняет деление частоты одно поставщика услуг, несколько получают доступ (SC-FDMA) к модуляции для определенных для оборудования пользователя настроек waveform,info]
= lteSCFDMAModulate(ue,grid)ue (UE-specific). Функция возвращает waveform, форму волны SC-FDMA-modulated и ее соответствующую информацию info. Можно использовать этот синтаксис для LTE и многочастотного узкополосного Интернета Вещей (NB-IoT) настройки.
Функция вычисляет обратное быстрое преобразование Фурье (IFFT), сдвиги полуподнесущей и циклические префиксные вставки. Функция также опционально выполняет работу с окнами повышенного косинуса и наложение смежных символов SC-FDMA в массиве ресурса grid. Для блок-схемы, которая иллюстрирует шаги в модуляции SC-FDMA, см. Алгоритмы.
[ выполняет модуляцию SC-FDMA для выбранного количества оконных и перекрытых выборок, waveform,info]
= lteSCFDMAModulate(ue,grid,windowing)windowing, используемого в работе с окнами временного интервала. Если вы задаете поле Windowing в ue, функция игнорирует его, и поле вывода Windowing info столь же задано в windowing. Можно использовать этот синтаксис для LTE и многочастотных настроек NB-IoT.
[ выполняет модуляцию SC-FDMA для заданной настройки передачи канала и количества оконных и перекрытых выборок. Можно использовать этот синтаксис для LTE, одно тон NB-IoT и многочастотные настройки NB-IoT. Когда вы используете этот синтаксис, не конфигурируя waveform,info]
= lteSCFDMAModulate(ue,chs,grid,windowing)ue для NB-IoT, функция игнорирует chs.
Примеры
Выполните модуляцию SC-FDMA
Выполните модуляцию SC-FDMA одного подкадра случайного равномерно распределенного шума.
Инициализируйте настройки UE-specific для конкретного количества блоков ресурса.
ue = struct('NULRB',50);Получите размер массива ресурса.
d = lteULResourceGridSize(ue);
Получите сетку ресурса путем отображения случайным образом сгенерированного вектора битов к соответствующим символам модуляции, определения модуляции QPSK.
grid = reshape(lteSymbolModulate(randi([0,1],prod(d)*2,1),'QPSK'),d);Выполните модуляцию SC-FDMA для заданных настроек UE-specific и сетки ресурса.
waveform = lteSCFDMAModulate(ue,grid);
Выполните модуляцию SC-FDMA для многочастотного NB-IoT с работой с окнами
Выполните модуляцию SC-FDMA десяти временных интервалов равномерно распределенного шума, задав многочастотную настройку нисходящего канала NB-IoT и значение работы с окнами.
Инициализируйте настройки UE-specific путем определения интервала поднесущей восходящего канала NB-IoT.
ue.NBULSubcarrierSpacing = '15kHz';Получите сетку ресурса для конкретного количества временных интервалов.
NSlots = 10; % Number of slots in the generated waveform dims = [12 7*NSlots]; grid = reshape(lteSymbolModulate(randi([0,1],prod(dims)*2,1),'QPSK'),dims);
Задайте значение работы с окнами 6.
windowing = 6;
Выполните модуляцию SC-FDMA и отобразите первые пять символов модулируемой формы волны.
waveform = lteSCFDMAModulate(ue,grid,windowing); disp(waveform(1:5));
0.0152 + 0.0178i 0.0126 + 0.0159i 0.0092 + 0.0130i 0.0052 + 0.0092i 0.0006 + 0.0047i
Выполните модуляцию SC-FDMA для многочастотной настройки NB-IoT
Выполните модуляцию SC-FDMA десяти временных интервалов равномерно распределенного шума, задав многочастотную настройку нисходящего канала NB-IoT.
Инициализируйте настройки UE-specific путем определения интервала поднесущей восходящего канала NB-IoT.
ue.NBULSubcarrierSpacing = '15kHz';Получите сетку ресурса для конкретного количества временных интервалов.
NSlots = 10; % Number of slots in the generated waveform dims = [12 7*NSlots]; grid = reshape(lteSymbolModulate(randi([0,1],prod(dims)*2,1),'QPSK'),dims);
Выполните модуляцию SC-FDMA и отобразите первые пять символов модулируемой формы волны.
waveform = lteSCFDMAModulate(ue,grid); disp(waveform(1:5));
0.0152 + 0.0178i 0.0126 + 0.0159i 0.0092 + 0.0130i 0.0052 + 0.0092i 0.0006 + 0.0047i
Выполните модуляцию SC-FDMA для настройки Одно Тона NB-IoT
Выполните модуляцию SC-FDMA 20 временных интервалов равномерно распределенного шума, задав одно тон настройка NB-IoT с интервалом поднесущей на 15 кГц.
Инициализируйте настройки UE-specific, задав настройку NB-IoT с интервалом поднесущей 15 кГц.
ue.NBULSubcarrierSpacing = '15kHz';Установите настройку передачи канала, задав поля, требуемые для выбранной настройки NB-IoT
chs.NULSlots = 16;
chs.NRU = 2;
chs.NRep = 4;
chs.SlotIdx = 120;
chs.NBULSubcarrierSet = 0;
chs.Modulation = 'QPSK';Получите сетку ресурса для конкретного количества временных интервалов.
NSlots = 20;
grid = zeros([12 7*NSlots]);
grid(chs.NBULSubcarrierSet+1,:) = lteSymbolModulate(randi([0,1],size(grid,2)*2,1),'QPSK').';Выполните модуляцию SC-FDMA и отобразите первые пять символов в модулируемой форме волны временного интервала.
waveform = lteSCFDMAModulate(ue,chs,grid); disp(waveform(1:5));
0.0074 + 0.0026i 0.0078 + 0.0006i 0.0077 - 0.0015i 0.0070 - 0.0035i 0.0058 - 0.0052i
Входные параметры
ue — Настройки UE-specific
структура
Настройки UE-specific, заданные как структура. Поля, которые вы задаете в ue и chs, определяют, выполняет ли функция модуляцию SC-FDMA для настройки NB-IoT или LTE. Чтобы выбрать настройку NB-IoT, задайте поле NBULSubcarrierSpacing. Чтобы выбрать настройку LTE, не используйте поле NBULSubcarrierSpacing. Поле Windowing является дополнительным, и можно задать его или для LTE или для настройки NB-IoT. Поле CyclicPrefixUL является дополнительным и является применимым только для настройки LTE..
Windowing — Количество выборок работы с окнами
неотрицательный даже целое число
Количество выборок работы с окнами, заданных как неотрицательное целое число. Значение, которое вы задаете, определяет номер выборок временного интервала, по которым можно применить работу с окнами и наложение символов SC-FDMA. Это поле является дополнительным.
Примечание
Если вы не задаете Windowing, lteSCFDMAModulate возвращает поле Windowing info как значение по умолчанию, выбранное в качестве функции NULRB (для настроек восходящего канала LTE) или NBULSubcarrierSpacing (для настроек восходящего канала NB-IoT). Это поведение идет на компромисс между эффективной длительностью циклического префикса (и поэтому допуском распространения задержки канала) и спектральные характеристики переданного сигнала (не рассматривающий дополнительной КИХ-фильтрации). Если Windowing является нулем, проблемы, идентифицированные в описании grid относительно конкатенации слотов, прежде чем модуляция SC-FDMA не будет применяться.
Количество выборок, используемых для работы с окнами, зависит от циклической длины префикса (нормальный или расширенный) и количество блоков ресурса. Значение по умолчанию выбрано в соответствии с максимальными значениями, подразумеваемыми в TS 36.104, Таблицы E.5.1-1 и E.5.1-2 [1]. Для большего значения Windowing уменьшается эффективная длительность циклического префикса, но переданный спектр сигнала имеет меньшую внеполосную эмиссию.
Количество ресурса блокирует | Выборки работы с окнами для нормального циклического префикса | Выборки работы с окнами для расширенного циклического префикса |
|---|---|---|
6 | 4 | 4 |
15 | 6 | 6 |
25 | 4 | 4 |
50 | 6 | 6 |
75 | 8 | 8 |
100 | 8 | 8 |
Типы данных: double
CyclicPrefixUL — Циклическая длина префикса
'Normal' (значение по умолчанию) | 'Extended'
Циклическая длина префикса, заданная как 'Normal' или 'Extended'. Это поле является дополнительным.
Зависимости
Это поле применяется только, когда вы выбираете настройку LTE путем исключения поля NBULSubcarrierSpacing.
Типы данных: char
NBULSubcarrierSpacing интервал поднесущей — NB-IoT
'3.75kHz' | '15kHz'
Интервал поднесущей NB-IoT, заданный как '3.75kHz' или '15kHz'. Чтобы установить интервал поднесущей 3,75 кГц, задайте NBULSubcarrierSpacing как '3.75kHz'. Чтобы установить интервал поднесущей 15 кГц, задайте NBULSubcarrierSpacing как '15kHz'.
Чтобы использовать lteSCFDMAModulate для модуляции NB-IoT, необходимо задать это поле. Чтобы указать на настройку LTE, не используйте это поле.
Примечание
Для интервала поднесущей 3,75 кГц lteSCFDMAModulate поддерживает только одно тон настройки NB-IoT.
Типы данных: char
сетка Сетка ресурса
числовой массив
Сетка ресурса, заданная как числовой массив размера M-by-N-by-P, где:
M является количеством поднесущих.
N является количеством символов SC-FDMA.
P является количеством антенн передачи.
Можно задать grid, чтобы содержать REs в течение различных временных интервалов через все сконфигурированные порты антенны, как описано в Представлении Сеток Ресурса. Также можно задать grid, чтобы содержать несколько таких матриц, конкатенированных через второе измерение, чтобы дать несколько слотов. Плоскости антенны в grid являются каждым OFDM, модулируемым, чтобы дать столбцы waveform вывод.
Для настройки восходящего канала LTE M должен быть кратным 12, поскольку количеством блоков ресурса является N RB = M/12 максимум до 2 048. Для нисходящего канала NB-IoT или восходящей настройки с полем NBULSubcarrierSpacing набора ue к '15kHz', M = 12. Для настройки восходящего канала NB-IoT с набором NBULSubcarrierSpacing к '3.75kHz', M = 48. Задайте N как кратное количеству символов в слоте L, где L = 14 для нормального циклического префикса и L = 12 для расширенного циклического префикса. Можно задать P как 1, 2, или 4.
Сетка может охватить несколько временных интервалов. Работа с окнами и наложение применяются между всеми смежными символами SC-FDMA, включая последний из одного слота и первый из следующих. Поэтому различный результат получен чем тогда, когда lteSCFDMAModulate называется на отдельных слотах, и те формы волны временного интервала конкатенированы. Получившаяся форма волны в последнем случае имеет разрывы в запуске и конце каждого слота. Рекомендуется, чтобы все слоты для модуляции SC-FDMA сначала были конкатенированы прежде, чем вызвать lteSCFDMAModulate на получившемся массиве мультислота. Однако можно выполнить модуляцию OFDM на отдельных слотах и создать получившуюся форму волны временного интервала мультислота путем ручного наложения.
Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да
chs — Настройка передачи канала
структура
Настройка передачи канала, заданная как структура. Для настройки NB-IoT можно установить дополнительные восходящие специфичные параметры путем определения полей NB-IoT-specific в chs. За исключением поля NBULSubcarrierSet, поля в chs применимы или когда полем NBULSubcarrierSpacing ue является '3.75kHz' или когда NBULSubcarrierSpacing является '15kHz', и length(chs.NBULSubcarrierSet) является 1.
NBULSubcarrierSet индексы поднесущей восходящего канала — NB-IoT
вектор неотрицательных целых чисел (значение по умолчанию) | неотрицательное целое число
Индексы поднесущей восходящего канала NB-IoT, заданные как вектор неотрицательных целых чисел в интервале [0, 11] или неотрицательного целого числа в интервале [0, 47]. Индексы находятся в основанной на нуле форме. Чтобы использовать lteSCFDMAModulate для одно тона модуляция NB-IoT, необходимо задать NBULSubcarrierSet как скаляр. Если вы не задаете NBULSubcarrierSet, lteSCFDMAModulate выполняет многочастотную модуляцию NB-IoT по умолчанию. Если вы задаете поле NBULSubcarrierSpacing ue как '15kHz', это поле требуется.
Типы данных: double
Modulation — Тип модуляции
'BPSK' | 'QPSK'
Тип модуляции, заданный как 'BPSK' или 'QPSK'. Для бинарного манипулирования сдвига фазы (BPSK) задайте Modulation как 'BPSK'. Для квадратурного манипулирования сдвига фазы (QPSK) задайте Modulation как 'QPSK'.
Типы данных: char
NULSlots — Количество слотов на RU
положительное целое число
Количество слотов на модуль ресурса (RU), заданный как положительное целое число. Чтобы использовать lteSCFDMAModulate для одно тона модуляция NB-IoT, необходимо задать это поле.
Типы данных: double
NRU — Количество РУССКИХ
положительное целое число
Количество РУССКИХ, заданных как положительное целое число. Чтобы использовать lteSCFDMAModulate для одно тона модуляция NB-IoT, необходимо задать это поле.
Типы данных: double
NRep — Количество повторений для кодовой комбинации
неотрицательное целое число
Количество повторений для кодовой комбинации, заданной как неотрицательное целое число. Чтобы использовать lteSCFDMAModulate для одно тона модуляция NB-IoT, необходимо задать это поле.
Типы данных: double
Слот SlotInd — Relative индексирует в пакете NPUSCH
0 (значение по умолчанию) | неотрицательное целое число
Относительный индекс слота в узкополосном физическом восходящем канале совместно использованный канал (NPUSCH) пакет, заданный как неотрицательное целое число. Это поле определяет основанный на нуле относительный индекс слота в пакете временных интервалов для передачи транспортного блока или бита управляющей информации.
Типы данных: double
Типы данных: struct
windowing — Количество оконных и перекрытых выборок
положительное целое число
Количество оконных и перекрытых выборок, заданных как положительное целое число. Этот аргумент управляет количеством оконных и перекрытых выборок, используемых в работе с окнами временного интервала. Если вы задаете windowing, он используется для модуляции SC-FMDA (вместо поля Windowing в ue) и возвращается для значения поля Windowing в info.
Типы данных: double
Выходные аргументы
waveform — Форма волны SC-FDMA-modulated
матрица с комплексным знаком
Форма волны SC-FDMA-modulated, возвращенная как матрица с комплексным знаком. Размерностями waveform является T-by-P, где T является количеством выборок временного интервала, и P является количеством антенн передачи. Размерность, которую T дан T = 15K/NFFT, где БПФ N является размером ОБПФ и K, является номером временных интервалов во входе grid. Когда M ≥ 72, БПФ N является функцией количества блоков ресурса (N RB), и N RB = M/12.
N RB | БПФ N |
|---|---|
6 | 128 |
15 | 256 |
25 | 512 |
50 | 1024 |
75 | 2048 |
100 | 2048 |
Когда M = 12 или поле NBULSubcarrierSpacing является '15kHz' (нисходящий канал NB-IoT или восходящий канал NB-IoT с интервалом поднесущей на 15 кГц), БПФ N = 128. Когда полем NBULSubcarrierSpacing является '3.75kHz' (восходящий канал NB-IoT с интервалом поднесущей на 3,75 кГц), NFFT = 512. Когда M ≥ 72, NFFT является самой маленькой степенью 2 больших, чем или равный 12NRB/0.85. Это значение является самым маленьким БПФ, который охватывает все поднесущие и приводит к заполнению пропускной способности (12NRB/NFFT) не больше, чем 85%.
Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да
информация Информация о SC-FDMA модулировала форму волны
структура
Информация о SC-FDMA модулировала форму волны, возвращенную как структура, содержащая эти поля.
NBULGapSamples — Количество заполненных выборок разрыва
положительное целое число
Количество заполненных выборок разрыва в конце каждого временного интервала, возвращенного как положительное целое число. Когда полем NBULSubcarrierSpacing является '3.75kHz', NBULGapSamples является 144. В противном случае NBULGapSamples является 0.
Зависимости
Этот аргумент возвращен только, когда поле NBULSubcarrierSpacing ue задано.
Типы данных: double
CyclicPrefixLengths — Циклическая длина префикса
вектор положительных целых чисел
Циклическая длина префикса, в количестве выборок временного интервала, возвратилась как вектор положительных целых чисел. Каждая запись представляет циклическую длину префикса соответствующего символа ортогонального мультиплексирования деления частоты (OFDM) во временной интервал. Функция возвращает CyclicPrefixLengths в соответствии с заданными полями ввода, показанными в этих таблицах.
Настройка LTE
Nfft | CyclicPrefixLengths, когда CyclicPrefixUL установлен в 'Normal' | CyclicPrefixLengths, когда CyclicPrefixUL установлен в 'Extended'), |
|---|---|---|
| 128 | [10 9 9 9 9 9 9 10 9 9 9 9 9 9] | [32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32] |
| 256 | [20 18 18 18 18 18 18 20 18 18 18 18 18 18] | [64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64] |
| 512 | [40 36 36 36 36 36 36 40 36 36 36 36 36 36] | [128 128 128 128 128 128 128 128 128 128 128 128] |
| 1024 | [80 72 72 72 72 72 72 80 72 72 72 72 72 72] | [256 256 256 256 256 256 256 256 256 256 256 256] |
| 2048 | [160 144 144 144 144 144 144 160 144 144 144 144 144 144] | [512 512 512 512 512 512 512 512 512 512 512 512] |
Настройка NB-IoT
Nfft | NBULSubcarrierSpacing | CyclicPrefixLengths |
|---|---|---|
| 128 | '15kHz' | [10 9 9 9 9 9 9 10 9 9 9 9 9 9] |
| 512 | '3.75kHz' | [16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16] |
Примечание
Как показано в таблицах, для значений Nfft меньше чем 2 048, записи CyclicPrefixLengths даны путем умножения циклических длин префикса, когда Nfft 2048 Nfft/2048.
Типы данных: int32
Windowing — Количество выборок временного интервала
положительное целое число
Количество выборок временного интервала, по которым применяются работа с окнами и наложение символа SC-FDMA, возвратилось как положительное целое число.
Типы данных: double
Nfft — Количество точек БПФ
положительное целое число
Количество точек БПФ, БПФ N, возвращенного как положительное целое число.
Типы данных: double
SamplingRate — Выборка уровня модулятора SC-FDMA
положительная скалярная величина
Выборка уровня модулятора SC-FDMA, возвращенного как положительная скалярная величина. Когда полем NBULSubcarrierSpacing является '15kHz' или незаданный, уровень выборки формы волны 15000×NFFT, где БПФ N является количеством точек быстрого преобразования Фурье (FFT). Когда вы указываете на настройку NB-IoT путем определения ue.NBULSubcarrierSpacing, уровень выборки составляет 1,92 МГц.
Типы данных: double
Типы данных: struct
Алгоритмы
Обработка модуляции SC-FDMA
Эта схема показывает обработку, выполняемую модуляцией SC-FDMA.
Ссылки
[1] 3GPP TS 36.104. “Передача радио Базовой станции (BS) и прием”. Проект Партнерства третьего поколения; Сеть радиодоступа Technical Specification Group; Развитый Универсальный Наземный Радио-доступ (к E-UTRA). URL: https://www.3gpp.org.
Смотрите также
lteFadingChannel | lteHSTChannel | lteMovingChannel | lteSCFDMADemodulate | lteSCFDMAInfo | lteULResourceGrid | lteULResourceGridSize