wlanTGnChannel

Сигнал фильтра через 802.11n многопутевой исчезающий канал

Описание

Система wlanTGnChannel object™ фильтрует входной сигнал через 802.11n™ (TGn) многопутевой исчезающий канал.

Обработка исчезновения принимает те же параметры для всех ссылок T-by-NR N канала TGn. N T является количеством антенн передачи, и N R является количеством, получают антенны. Каждая ссылка включает все мультипути для той ссылки.

Отфильтровать входной сигнал с помощью многопутевого исчезающего канала TGn:

  1. Создайте объект wlanTGnChannel и установите его свойства.

  2. Вызовите объект с аргументами, как будто это была функция.

Чтобы узнать больше, как Системные объекты работают, смотрите то, Что Системные объекты? MATLAB.

Создание

Синтаксис

tgn = wlanTGnChannel
tgn = wlanTGnChannel(Name,Value)

Описание

пример

tgn = wlanTGnChannel создает TGn, исчезающий Системный объект канала, tgn. Этот объект пропускает действительный или комплексный входной сигнал через канал TGn, чтобы получить поврежденный каналом сигнал.

tgn = wlanTGnChannel(Name,Value) создает объект канала TGn, tgn, и устанавливает свойства с помощью одной или нескольких пар "имя-значение". Заключите каждое имя свойства в кавычки. Например, wlanTGnChannel('NumReceiveAntennas',2,'SampleRate',10e6) создает канал TGn с два, получают антенны и частоту дискретизации на 10 МГц.

Свойства

развернуть все

Если в противном случае не обозначено, свойства являются ненастраиваемыми, что означает, что вы не можете изменить их значения после вызова объекта. Объекты блокируют, когда вы вызываете их, и функция release разблокировала их.

Если свойство является настраиваемым, можно изменить его значение в любое время.

Для получения дополнительной информации об изменении значений свойств смотрите Разработку системы в MATLAB Используя Системные объекты (MATLAB).

Частота дискретизации входного сигнала в Гц, заданном как действительная положительная скалярная величина.

Типы данных: double

Задержите модель профиля, заданную как 'Model-A', 'Model-B', 'Model-C', 'Model-D', 'Model-E' или 'Model-F'.

Таблица суммирует свойства моделей перед фактором сокращения пропускной способности.

ПараметрМодель
ABCDEF
Установите точки останова расстояние (m)555102030
Распространение задержки RMS (не уточнено)0153050100150
Максимальная задержка (не уточнено)0802003907301050
K-фактор Rician (дБ)000366
Количество кластеров122346
Количество касаний1914181818

Типы данных: char | string

Несущая частота РФ в Гц, заданном как действительная положительная скалярная величина.

Типы данных: double

Скорость рассеивателей в км/ч, заданном как действительная положительная скалярная величина.

Типы данных: double

Расстояние между передатчиком и получателем в метрах, заданных как действительная положительная скалярная величина.

TransmitReceiveDistance используется, чтобы вычислить потерю пути и определить, имеет ли канал условие не угла обзора (NLOS) или угол обзора (LOS). Потеря пути и стандартное отклонение тени, исчезающей потеря, зависят от разделения между передатчиком и получателем.

Типы данных: double

Нормируйте усиления пути, заданные как true или false. Нормировать исчезновение обрабатывает таким образом, что общая степень усилений пути, усредняемых в зависимости от времени, составляет 0 дБ, установите это свойство на true (значение по умолчанию). Когда вы устанавливаете это свойство на false, усиления пути не нормированы.

Типы данных: логический

Количество антенн передачи, заданных как положительное целое число от 1 до 4.

Типы данных: double

Расстояние между элементами антенны передачи, указанными как действительная положительная скалярная величина, выражается в длинах волн.

TransmitAntennaSpacing поддерживает универсальные линейные матрицы только.

Зависимости

Это свойство применяется только, когда NumTransmitAntennas больше, чем 1.

Типы данных: double

Количество получает антенны, заданные как положительное целое число от 1 до 4.

Типы данных: double

Расстояние между получает элементы антенны, указанные как действительная положительная скалярная величина, выраженная в длинах волн.

ReceiveAntennaSpacing поддерживает универсальные линейные матрицы только.

Зависимости

Это свойство применяется только, когда NumReceiveAntennas больше, чем 1.

Типы данных: double

Крупномасштабные исчезающие эффекты применяются в канале, заданном как 'None', 'Pathloss', 'Shadowing' или 'Pathloss and shadowing'.

Типы данных: char | string

Флуоресцентный эффект, заданный как true или false. Чтобы включать эффекты Доплера от люминесцентного освещения устанавливает это свойство на true.

Зависимости

Свойство FluorescentEffect применяется только, когда DelayProfile является 'Model-D' или 'Model-E'.

Типы данных: логический

Частота сети в Гц, заданном как '50Hz' или '60Hz'.

Частота сети составляет 60 Гц в Соединенных Штатах и 50 Гц в Европе.

Зависимости

Это свойство применяется только, когда вы устанавливаете FluorescentEffect на true и DelayProfile к 'Model-D' или 'Model-E'.

Типы данных: char | string

Нормируйте канал, выходные параметры количеством получают антенны, заданные как true или false.

Типы данных: логический

Источник потока случайных чисел, заданного как 'Global stream' или 'mt19937ar with seed'.

Если вы устанавливаете RandomStream на 'Global stream', текущий глобальный поток случайных чисел генерирует нормально распределенные случайные числа. В этом случае функция reset сбрасывает фильтры только.

Если вы устанавливаете RandomStream на 'mt19937ar with seed', mt19937ar алгоритм генерирует нормально распределенные случайные числа. В этом случае функция reset также повторно инициализирует поток случайных чисел к значению свойства Seed.

Типы данных: char | string

Начальный seed mt19937ar потока случайных чисел, заданного как неотрицательное целое число. Свойство Seed повторно инициализирует mt19937ar поток случайных чисел в функции reset.

Зависимости

Это свойство применяется только, когда вы устанавливаете свойство RandomStream на 'mt19937ar with seed'.

Типы данных: double

Включите усилению пути выходное вычисление, заданное как true или false.

Типы данных: логический

Использование

Синтаксис

y = tgn(x)
[y,pathGains] = tgn(x)

Описание

пример

y = tgn(x) входной сигнал фильтров x через TGn, исчезающий канал, заданный Системным объектом wlanTGnChannel, tgn, и, возвращает результат в y.

[y,pathGains] = tgn(x) также возвращает в pathGains усиления пути к каналу TGn базового процесса исчезновения.

Этот синтаксис применяется, когда вы устанавливаете свойство PathGainsOutputPort на true.

Входные параметры

развернуть все

Входной сигнал, заданный как действительный или комплексный N матрица S-by-NT, где:

  • N S является количеством выборок.

  • N T является количеством антенн передачи и должен быть равен значению свойства NumTransmitAntennas.

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

Выходные аргументы

развернуть все

Выходной сигнал, возвращенный как S-by-NR N, объединяет матрицу, где:

  • N S является количеством выборок.

  • N R является количеством, получают антенны, и равно значению свойства NumReceiveAntennas.

Типы данных: double

Усиления пути процесса исчезновения, возвращенного как N S NP NT NR комплексным массивом, где:

  • N S является количеством выборок.

  • N P является количеством разрешимых путей, то есть, количеством путей, заданных для случая, заданного свойством DelayProfile.

  • N T является количеством антенн передачи и равен значению свойства NumTransmitAntennas.

  • N R является количеством, получают антенны, и равно значению свойства NumReceiveAntennas.

Типы данных: double

Функции объекта

Чтобы использовать объектную функцию, задайте Системный объект как первый входной параметр. Например, чтобы выпустить системные ресурсы Системного объекта под названием obj, используйте этот синтаксис:

release(obj)

развернуть все

infoХарактеристическая информация о TGn, TGah, TGac и многопутевых исчезающих каналах TGax
stepЗапустите алгоритм Системного объекта
releaseВысвободите средства и позвольте изменения в значениях свойств Системного объекта и введите характеристики
resetСбросьте внутренние состояния Системного объекта

Примечание

сброс: Если свойство RandomStream Системного объекта установлено в 'Global stream', функция reset сбрасывает фильтры только. Если вы устанавливаете RandomStream на 'mt19937ar with seed', функция reset также повторно инициализирует поток случайных чисел к значению свойства Seed.

Примеры

развернуть все

Сгенерируйте форму волны HT и передайте ее через канал TGn SISO. Отобразите спектр результирующего сигнала.

Установите пропускную способность канала и соответствующую частоту дискретизации.

bw = 'CBW40';
fs = 40e6;

Сгенерируйте форму волны HT для канала на 40 МГц.

cfg = wlanHTConfig('ChannelBandwidth',bw);
txSig = wlanWaveformGenerator(randi([0 1],1000,1),cfg);

Создайте канал TGn SISO с потерей пути, и затенение включило.

tgnChan = wlanTGnChannel('SampleRate',fs, ...
    'LargeScaleFadingEffect','Pathloss and shadowing');

Передайте форму волны HT через канал.

rxSig = tgnChan(txSig);

Постройте спектр полученной формы волны.

saScope = dsp.SpectrumAnalyzer('SampleRate',fs,'YLimits',[-120 -40]);
saScope(rxSig)

Поскольку потеря пути и затенение включены, полученная степень среднего значения через спектр является приблизительно-60 dBm.

Создайте форму волны HT, имеющую четыре антенны передачи и два пространственно-временных потока.

cfg = wlanHTConfig('NumTransmitAntennas',4,'NumSpaceTimeStreams',2, ...
    'SpatialMapping','Fourier');
txSig = wlanWaveformGenerator([1;0;0;1],cfg);

Создайте 4x2 канал MIMO TGn и отключите крупномасштабные исчезающие эффекты.

tgnChan = wlanTGnChannel('SampleRate',20e6, ...
    'NumTransmitAntennas',4, ...
    'NumReceiveAntennas',2, ...
    'LargeScaleFadingEffect','None');

Передайте форму волны передачи через канал.

rxSig = tgnChan(txSig);

Отобразите спектр двух полученных пространственно-временных потоков.

saScope = dsp.SpectrumAnalyzer('SampleRate',20e6, ...
    'ShowLegend',true, ...
    'ChannelNames',{'Stream 1','Stream 2'});
saScope(rxSig)

Передайте HT-LTF и поле данных HT через шумное 2x2 канал MIMO. Демодулируйте полученный HT-LTF, чтобы оценить коэффициенты канала. Восстановите данные HT и определите количество битовых ошибок.

Установите пропускную способность канала и соответствующую частоту дискретизации.

bw = 'CBW40';
fs = 40e6;

Создайте HT-LTF и поля данных HT, имеющие две антенны передачи и два пространственно-временных потока.

cfg = wlanHTConfig('ChannelBandwidth',bw, ...
    'NumTransmitAntennas',2,'NumSpaceTimeStreams',2);
txPSDU = randi([0 1],8*cfg.PSDULength,1);
txLTF = wlanHTLTF(cfg);
txDataSig = wlanHTData(txPSDU,cfg);

Создайте 2x2, канал MIMO TGn с потерей пути и затенением включил.

tgnChan = wlanTGnChannel('SampleRate',fs, ...
    'NumTransmitAntennas',2,'NumReceiveAntennas',2, ...
    'LargeScaleFadingEffect','None');

Создайте шум канала AWGN, установка SNR = 15 дБ.

chNoise = comm.AWGNChannel('NoiseMethod','Signal to noise ratio (SNR)',...
    'SNR',15);

Передайте сигналы через канал TGn и шумовые модели.

rxLTF = chNoise(tgnChan(txLTF));
rxDataSig = chNoise(tgnChan(txDataSig));

Создайте канал AWGN для канала на 40 МГц с шумовой фигурой на 9 дБ. Шумовое отклонение, nVar, равно kTBF, где k является константой Больцманна, T является температурой окружающей среды 290 K, B является пропускной способностью (частота дискретизации), и F является фигурой шума получателя.

nVar = 10^((-228.6 + 10*log10(290) + 10*log10(fs) + 9)/10);
awgnChan = comm.AWGNChannel('NoiseMethod','Variance','Variance',nVar);

Передайте сигналы через канал.

rxLTF = awgnChan(rxLTF);
rxDataSig = awgnChan(rxDataSig);

Демодулируйте HT-LTF. Используйте демодулируемый сигнал оценить коэффициенты канала.

dLTF = wlanHTLTFDemodulate(rxLTF,cfg);
chEst = wlanHTLTFChannelEstimate(dLTF,cfg);

Восстановите данные и определите количество битовых ошибок.

rxPSDU = wlanHTDataRecover(rxDataSig,chEst,nVar,cfg);
numErr = biterr(txPSDU,rxPSDU)
numErr = 0

Алгоритмы

развернуть все

802.11n объект канала использует отфильтрованную Гауссову шумовую модель, в которой путь задерживается, степени, угловое распространение, углы прибытия, и углы отъезда определяются опытным путем. Определенный подход моделирования описан в [1].

Ссылки

[1] Erceg, V., Л. Шумахер, П. Киритси, и др. Модели Канала TGn. Версия 4. IEEE 802.11-03/940r4, май 2004.

[2] Kermoal, J. P. Л. Шумахер, К. Ай. Педерсен, П. Э. Модженсен и Ф. Фредериксен, “Стохастическая Модель Канала Радио MIMO с Экспериментальной Валидацией”. Журнал IEEE на Выбранных областях в Коммуникациях., Издание 20, № 6, август 2002, стр 1211–1226.

Расширенные возможности

Смотрите также

Системные объекты

Введенный в R2015b