scatteringchanmtx

Рассеивание матрицы канала

свернуть все на странице

Синтаксис

chmat = scatteringchanmtx(txarraypos,rxarraypos,numscat)
chmat = scatteringchanmtx(txarraypos,rxarraypos,numscat,angrange)
chmat = scatteringchanmtx(txarraypos,rxarraypos,txang,rxang,G)

Описание

пример

chmat = scatteringchanmtx(txarraypos,rxarraypos,numscat) возвращает матрицу канала, chmat, для канала MIMO, состоящего из массива передачи, массива получателя и нескольких рассеивателей. Массив передачи расположен в txarraypos и массив получения в rxarraypos. numscat количество рассеивателей точки.

Функция генерирует numscat случайные направления передачи и numscat случайные направления приема. Матрица канала описывает многопутевое распространение через numscat пути . Предположением все пути прибывают в массив получения, одновременно подразумевающий, что канал является плоской частотой. Плоская частота означает, что спектр сигнала не изменяется. Усиления пути выведены из нулевого среднего значения, модульного отклонения, нормального распределения с комплексным знаком.

пример

chmat = scatteringchanmtx(txarraypos,rxarraypos,numscat,angrange) также указывает угловой диапазон для передачи и получения углов.

пример

chmat = scatteringchanmtx(txarraypos,rxarraypos,txang,rxang,G) задает углы передачи, получая углы и усиления пути.

Примеры

свернуть все

Скрипт Open Live Script

Вычислите матрицу канала для массива передачи с 13 элементами и массива получения с 15 элементами. Примите, что существует 17 случайным образом расположенных рассеивателей. Массивы являются универсальными линейными матрицами с интервалом с 0.45 длинами волны. Массив получения является 300 длинами волн далеко от массива передачи. Используйте матрицу канала, чтобы вычислить распространенный сигнал от массива передачи до массива получения.

Задайте массивы. Интервал элемента находится в модулях длины волны.

numtx = 13;
sp = 0.45;
txpos = (0:numtx-1)*sp;
numrx = 15;
rxpos = 300 + (0:numrx-1)*sp;

Задайте количество рассеивателей и создайте матрицу канала.

numscat = 17;
chmat = scatteringchanmtx(txpos,rxpos,numscat);

Создайте сигнал, состоящий из нулей и единиц. Затем распространите сигнал с передатчика на получатель.

x = randi(2,[100 numtx])-1;
y = x*chmat;
Скрипт Open Live Script

Вычислите матрицу канала для передачи 4 на 4 массив URA и получения 5 на 5 массив URA. Примите, что 17 рассеивателей случайным образом расположены в указанном угловом диапазоне. Интервал элемента для обоих массивов является половиной длины волны. Получить массив является 500 длинами волн далеко от массива передачи вдоль оси X. Используйте матрицу канала, чтобы вычислить распространенный сигнал от массива передачи до массива получения. Ограничьте угловой промежуток для передачи и направлений приема.

Задайте массив передачи 4 на 4. Интервал элемента находится в модулях длины волны.

Nt = 4;
sp = 0.5;
ygridtx = (0:Nt-1)*sp - (Nt-1)/2*sp;
zgridtx = (0:Nt-1)*sp - (Nt-1)/2*sp;
[ytx,ztx] = meshgrid(ygridtx,zgridtx);
txpos = [zeros(1,Nt*Nt);ytx(:).';ztx(:).'];

Задайте массив получения 5 на 5. Интервал элемента находится в модулях длины волны.

Nr = 5;
sp = 0.5;
ygridrx = (0:Nr-1)*sp - (Nr-1)/2*sp;
zgridrx = (0:Nr-1)*sp - (Nr-1)/2*sp;
[yrx,zrx] = meshgrid(ygridrx,zgridrx);
rxpos = [500*ones(1,Nr*Nr);yrx(:).';zrx(:).'];

Установите угловые пределы для передачи и получения.

  • Угловые пределы азимута для передатчика являются −45 ° к +45 °.

  • Угловые пределы азимута для получателя являются −75 ° к +50 °.

  • Угловые пределы вертикального изменения для передатчика являются −12 ° к +12 °.

  • Угловые пределы вертикального изменения для получателя являются −30 ° к +30 °.

angrange = [-45 45 -75 50; -12 12 -30 30];

Задайте количество рассеивателей и создайте матрицу канала.

numscat = 6;
chmat = scatteringchanmtx(txpos,rxpos,numscat,angrange);

Создайте сигнал с 100 выборками, состоящий из нулей и единиц. Затем распространите сигнал от массива передачи до массива получения.

x = randi(2,[100 Nt*Nt])-1;
y = x*chmat;
Скрипт Open Live Script

Вычислите матрицу канала для передачи 4 на 4 массив URA и получения 5 на 5 массив URA. Примите, что существует 3 рассеивателя с известными направлениями. Интервалы элемента для обоих массивов являются половиной длины волны. Получить массив является 500 длинами волн далеко от массива передачи вдоль оси X. Используйте матрицу канала, чтобы вычислить распространенный сигнал от массива передачи до массива получения. Задайте передачу и направления приема. Количество направлений определяет количество рассеивателей.

Задайте массив передачи 4 на 4. Интервал элемента находится в модулях длины волны.

Nt = 4;
sp = 0.5;
ygridtx = (0:Nt-1)*sp - (Nt-1)/2*sp;
zgridtx = (0:Nt-1)*sp - (Nt-1)/2*sp;
[ytx,ztx] = meshgrid(ygridtx,zgridtx);
txpos = [zeros(1,Nt*Nt);ytx(:).';ztx(:).'];

Задайте массив получения 5 на 5. Интервал элемента находится в модулях длины волны.

Nr = 5;
sp = 0.5;
ygridrx = (0:Nr-1)*sp - (Nr-1)/2*sp;
zgridrx = (0:Nr-1)*sp - (Nr-1)/2*sp;
[yrx,zrx] = meshgrid(ygridrx,zgridrx);
rxpos = [500*ones(1,Nr*Nr);yrx(:).';zrx(:).'];

Задайте передачу и получение углов и усилений. Затем создайте матрицу канала.

txang = [20 -10 40; 0 12 -12];
rxang = [70 -5.5 27.2; 4 1 -10];
gains = [1 1+1i 2-3*1i];
chmat = scatteringchanmtx(txpos,rxpos,txang,rxang,gains);

Создайте сигнал с 100 выборками, состоящий из нулей и единиц. Затем распространите сигнал от массива передачи до массива получения.

x = randi(2,[100 Nt*Nt])-1;
y = x*chmat;

Входные параметры

свернуть все

Передача положений элемента массива, заданных как 1 с действительным знаком Nt вектором-строкой, 2 Ntmatrix, или 3 Nt матрицей. Nt является числом элементов в массиве передачи.

txarraypos Размерности передачи массива
1 Nt вектором-строкойВсе элементы массива передачи простираются вдоль y - ось. Вектор задает y - координаты элементов массива.
2 Nt матрицейВсе элементы массива передачи лежат в yz - плоскость. Каждый столбец матрицы задает y и координаты z элемента массива.
3 Nt матрицейЭлементы массива передачи имеют произвольные 3-D координаты. Каждый столбец матрицы задает x, y и координаты z элемента массива.

Модули находятся в длинах волн.

Пример: [-2.0,-1.0,0.0,1.0,2.0]

Типы данных: double

Получение положений элемента массива, заданных как 1 с действительным знаком Nr вектором-строкой, 2 vmatrix, или 3 Nr матрицей. Nt является числом элементов в массиве передачи.

rxarraypos Размерности получения массива
1 Nr вектором-строкойВсе элементы массива получения простираются вдоль y - ось. Вектор задает y - координаты элементов массива.
2 Nr матрицейВсе элементы массива получения лежат в yz - плоскость. Каждый столбец матрицы задает y и координаты z элемента массива.
3 Nr матрицейЭлементы массива получения имеют произвольные 3-D координаты. Каждый столбец матрицы задает x, y и координаты z элемента массива.

Модули находятся в длинах волн.

Пример: [-2.0,-1.0,0.0,1.0,2.0]

Типы данных: double

Количество рассеяний, заданных как положительное целое число

Пример 7

Типы данных: double

Угловая область значений передачи и направлений приема, заданных как одно из значений в этой таблице.

Размер angrangeУгловая область значений
с действительным знаком 1 2 вектор-строкаЗадайте тот же угловой промежуток направления азимута для передачи и получения массивов при помощи минимальных и максимальных углов азимута, [az_min az_max]. Промежуток направления вертикального изменения составляет-90 ° к +90 °.
вектор-строка 1 на 4 с действительным знакомУкажите угловой диапазон направления азимута для передачи и получения массивов при помощи [tx_az_min tx_az_max rx_az_min rx_az_max]. Первые два значения являются минимумом и максимумом направлений передачи массивов. Последние два значения являются минимумом и максимумом направлений получения массивов. Область значений углов вертикального изменения составляет-90 ° к +90 °.
матрица 2 на 2 с действительным знакомЗадайте тот же азимут и угловые промежутки направления вертикального изменения для передачи и получения массивов при помощи минимального и максимального азимута и углов вертикального изменения, [az_min az_max; el_min el_max].
с действительным знаком 2 4 матрицаЗадайте отдельный азимут и угловые промежутки направления вертикального изменения при помощи [tx_az_min tx_az_max rx_az_min rx_az_max; tx_el_min tx_el_max rx_el_min rx_el_max]. Первые и вторые столбцы формируют промежуток направления передачи массивов. Последние два столбца формируют промежуток направления получения массивов.

Модули в градусах.

Пример: [-45 45 -30 30; -10 20 -5 30]

Типы данных: double

Углы канала передачи, заданные как 1 с действительным знаком Ns вектором-строкой или 2 Ns матрицей. Ns является количеством рассеивателей, заданных numscat.

  • Когда txang вектор, каждый элемент задает угол азимута пути. Угол вертикального изменения пути является нулевыми степенями.

  • Когда txang матрица, каждый столбец задает азимут и углы вертикального изменения пути в форме [az;el].

Пример: [4 -2; 0 35]

Типы данных: double

Получение углов пути, заданных как 1 с действительным знаком Ns вектором-строкой или 2 Ns матрицей. Ns является количеством рассеивателей, заданных numscat.

  • Когда rxang вектор, каждый элемент задает угол азимута пути. Угол вертикального изменения пути является нулевыми степенями.

  • Когда rxang матрица, каждый столбец задает азимут и углы вертикального изменения пути в форме [az;el].

Пример: [4 -2; 0 35]

Типы данных: double

Усиления пути, заданные как 1 Ns вектором-строкой с комплексным знаком. Ns является количеством рассеивателей, заданных numscat. Усиления применяются к соответствующим путям. Модули являются безразмерными.

Пример: exp(1i*pi/3)

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

Выходные аргументы

свернуть все

Матрица канала MIMO, возвращенная как Nt-by-Nr матрица с комплексным знаком. Nt является числом элементов в массиве передачи. Nr является числом элементов в массиве получения.

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

Ссылки

[1] Пустошь, R. Младший и др. “Обзор Методов Обработки сигналов для Волны Миллиметра Системы MIMO”, arXiv.org:1512.03007 [cs.IT], 2015.

[2] Се, D. и П. Висванэт, основные принципы радиосвязей, Кембриджа: Издательство Кембриджского университета, 2005.

[3] Paulraj, A. Введение в пространственно-временные радиосвязи, Кембридж: Издательство Кембриджского университета, 2003.

Расширенные возможности

Смотрите также

Функции

Системные объекты

Введенный в R2017a

Документация Phased Array System Toolbox
Поддержка
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте