Сигнал фильтра через 802.11n многопутевой исчезающий канал
wlanTGnChannel
Система 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:
Создайте wlanTGnChannel
объект и набор его свойства.
Вызовите объект с аргументами, как будто это была функция.
Чтобы узнать больше, как Системные объекты работают, смотрите то, Что Системные объекты? MATLAB.
создает TGn, исчезающий Системный объект канала, tgn
= wlanTGnChanneltgn
. Этот объект пропускает действительный или комплексный входной сигнал через канал TGn, чтобы получить поврежденный каналом сигнал.
создает объект канала TGn, tgn
= wlanTGnChannel(Name
,Value
)tgn
, и свойства наборов 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.
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 release
функция 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).
SampleRate
— Частота дискретизации входного сигнала20e6
(значение по умолчанию) | действительная положительная скалярная величинаЧастота дискретизации входного сигнала в Гц, заданном как действительная положительная скалярная величина.
Типы данных: double
DelayProfile
— Задержите модель профиля'Model-B'
(значение по умолчанию) | 'Model-A'
| 'Model-C'
| 'Model-D'
| 'Model-E'
| 'Model-F'
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.
Параметр | Модель | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
A | B | C | D | E | F | |
Установите точки останова расстояние (m) | 5 | 5 | 5 | 10 | 20 | 30 |
Распространение задержки RMS (не уточнено) | 0 | 15 | 30 | 50 | 100 | 150 |
Максимальная задержка (не уточнено) | 0 | 80 | 200 | 390 | 730 | 1050 |
K-фактор Rician (дБ) | 0 | 0 | 0 | 3 | 6 | 6 |
Количество кластеров | 1 | 2 | 2 | 3 | 4 | 6 |
Количество касаний | 1 | 9 | 14 | 18 | 18 | 18 |
Типы данных: char |
string
CarrierFrequency
— Несущая частота РФ5.25e9
(значение по умолчанию) | действительная положительная скалярная величинаНесущая частота РФ в Гц, заданном как действительная положительная скалярная величина.
Типы данных: double
EnvironmentalSpeed
— Скорость рассеивателей
(значение по умолчанию) | действительная положительная скалярная величинаСкорость рассеивателей в км/ч, заданном как действительная положительная скалярная величина.
Типы данных: double
TransmitReceiveDistance
— Расстояние между передатчиком и получателем
(значение по умолчанию) | действительная положительная скалярная величинаРасстояние между передатчиком и получателем в метрах, заданных как действительная положительная скалярная величина.
TransmitReceiveDistance
используется для расчета потеря 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
NormalizePathGains
— Нормируйте усиления путиtrue
(значение по умолчанию) | false
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
NumTransmitAntennas
— Количество антенн передачи
(значение по умолчанию) | 2
| 3
| 4
Количество антенн передачи, заданных как положительное целое число от 1
к 4
.
Типы данных: double
TransmitAntennaSpacing
— Расстояние между элементами антенны передачи
(значение по умолчанию) | действительная положительная скалярная величинаРасстояние между элементами антенны передачи, указанными как действительная положительная скалярная величина, выражается в длинах волн.
TransmitAntennaSpacing
универсальные линейные матрицы поддержек только.
Это свойство применяется только когда NumTransmitAntennas
больше 1
.
Типы данных: double
NumReceiveAntennas
— Количество получает антенны
(значение по умолчанию) | 2
| 3
| 4
Количество получает антенны, заданные как положительное целое число от 1 до 4.
Типы данных: double
ReceiveAntennaSpacing
— Расстояние между получает элементы антенны
(значение по умолчанию) | действительная положительная скалярная величинаРасстояние между получает элементы антенны, указанные как действительная положительная скалярная величина, выраженная в длинах волн.
ReceiveAntennaSpacing
универсальные линейные матрицы поддержек только.
Это свойство применяется только когда NumReceiveAntennas
больше 1
.
Типы данных: double
LargeScaleFadingEffect
— Крупномасштабные исчезающие эффекты'None'
(значение по умолчанию) | 'Pathloss'
| 'Shadowing'
| 'Pathloss and shadowing'
Крупномасштабные исчезающие эффекты применяются в канале, заданном как 'None'
, 'Pathloss'
, 'Shadowing'
, или 'Pathloss and shadowing'
.
Типы данных: char |
string
FluorescentEffect
— Флуоресцентный эффектtrue
(значение по умолчанию) | false
Флуоресцентный эффект, заданный как true
или false
. Чтобы включать эффекты Доплера от люминесцентного освещения устанавливает это свойство на true
.
FluorescentEffect
свойство применяется только когда DelayProfile
'Model-D'
или 'Model-E'
.
Типы данных: логический
PowerLineFrequency
— Частота сети'60Hz'
(значение по умолчанию) | '50Hz'
Частота сети в Гц, заданном как '50Hz'
или '60Hz'
.
Частота сети составляет 60 Гц в Соединенных Штатах и 50 Гц в Европе.
Это свойство применяется только, когда вы устанавливаете FluorescentEffect
к true
и DelayProfile
к 'Model-D'
или 'Model-E'
.
Типы данных: char |
string
NormalizeChannelOutputs
— Нормируйте канал выходные параметрыtrue
(значение по умолчанию) | false
Нормируйте канал, выходные параметры количеством получают антенны, заданные как true
или false
.
Типы данных: логический
ChannelFiltering
— Включите фильтрацию каналаtrue
(значение по умолчанию) | false
Включите фильтрацию канала, заданную как логическое значение true
или false
. Чтобы включить фильтрацию канала, установите это свойство на true
. Чтобы отключить фильтрацию канала, установите это свойство на false
.
Если вы устанавливаете это свойство на false
, step
объектная функция не принимает входной сигнал. В этом случае, NumSamples
и SampleRate
свойства определяют длительность реализации процесса исчезновения.
Типы данных: логический
NumSamples
— Количество выборок временного интервала
(значение по умолчанию) | положительное целое числоКоличество выборок временного интервала раньше получало выборки усиления пути, заданные как положительное целое число.
Чтобы включить это свойство, установите ChannelFiltering
свойство к false
.
Типы данных: double
RandomStream
— Источник потока случайных чисел'Global stream'
(значение по умолчанию) | 'mt19937ar with seed'
Источник потока случайных чисел, заданного как 'Global stream'
или 'mt19937ar with seed'
.
Если вы устанавливаете RandomStream
к 'Global stream'
, текущий глобальный поток случайных чисел генерирует нормально распределенные случайные числа. В этом случае, reset
функционируйте сбрасывает фильтры только.
Если вы устанавливаете RandomStream
к 'mt19937ar with seed'
, mt19937ar алгоритм генерирует нормально распределенные случайные числа. В этом случае, reset
функция также повторно инициализирует поток случайных чисел к значению Seed
свойство.
Типы данных: char |
string
Seed
— Начальный seed mt19937ar потока случайных чисел
(значение по умолчанию) | неотрицательное целое числоНачальный seed mt19937ar потока случайных чисел, заданного как неотрицательное целое число. Seed
свойство повторно инициализирует mt19937ar поток случайных чисел в reset
функция.
Это свойство применяется только, когда вы устанавливаете RandomStream
свойство к 'mt19937ar with seed'
.
Типы данных: double
PathGainsOutputPort
— Включите усилению пути выходfalse
(значение по умолчанию) | true
Включите усилению пути выходной расчет, заданный как true
или false
.
Типы данных: логический
[
также возвращается в y
,pathGains
] = tgn(x
)pathGains
усиления пути к каналу TGn базового процесса исчезновения.
Этот синтаксис применяется, когда вы устанавливаете PathGainsOutputPort
свойство к true
.
x
— Входной сигналВходной 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 NumTransmitAntennas
значение свойства.
Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да
y
— Выходной сигналВыходной сигнал, возвращенный как S-by-NR N, объединяет матрицу, где:
N S является количеством выборок.
N R является количеством, получают антенны, и равно NumReceiveAntennas
значение свойства.
Типы данных: double
pathGains
— Усиления пути процесса исчезновенияУсиления 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 DelayProfile
свойство.
N T является количеством антенн передачи и равен NumTransmitAntennas
значение свойства.
N R является количеством, получают антенны, и равно NumReceiveAntennas
значение свойства.
Типы данных: double
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)
info | Характеристическая информация о TGn, TGah, TGac и многопутевых исчезающих каналах TGax |
reset
: Если RandomStream
свойство Системного объекта установлено в 'Global stream'
, reset
функционируйте сбрасывает фильтры только. Если вы устанавливаете RandomStream
к 'mt19937ar with seed'
, reset
функция также повторно инициализирует поток случайных чисел к значению Seed
свойство.
Сгенерируйте форму волны HT и передайте ее через канал SISO TGn. 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 SISO TGn 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
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].
Канал моделируется как несколько кластеров, каждый из которых представляет независимый путь к распространению между передатчиком и получателем. Кластер состоит из подпутей или касаний, которые совместно используют угловые распространения, углы прибытия и углы отъезда. Задержка и уровень мощности варьируются от касания до касания. В модели TGn кластеры включают 1–7 касаний. Кластерные параметры для кластера 1 из модели B показывают в таблице.
Параметр | Коснуться | ||||
---|---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
Задержитесь (не уточнено) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
Степень (дБ) | 0 | –5.4 | –10.8 | –16.2 | –21.7 |
Угол прибытия (°) | 4.3 | 4.3 | 4.3 | 4.3 | 4.3 |
Получатель угловое распространение (°) | 14.4 | 14.4 | 14.4 | 14.4 | 14.4 |
Угол отъезда (°) | 225.1 | 225.1 | 225.1 | 225.1 | 225.1 |
Передатчик угловое распространение (°) | 14.4 | 14.4 | 14.4 | 14.4 | 14.4 |
Для каждой модели первое касание имеет угол обзора (LOS) между передатчиком и получателем, тогда как все другие касания являются не углом обзора (NLOS). В результате первое касание предоставляет поведение Rician, в то время как другие предоставляют поведение Рейли. K-фактором Rician является отношение между степенью в первом касании и степенью в других касаниях. Большой K-фактор указывает на сильный компонент LOS.
Углы прибытия и отъезда в каждый кластер случайным образом выбраны из равномерного распределения по [0, 2π]. Эти углы независимы друг от друга и фиксируются для всей реализации канала. Путем фиксации значений, передачи и получают корреляционные матрицы, вычисляются только однажды. Угловые значения спреда были косвенно определены из эмпирических данных и находятся в пределах 20 ° к области значений на 40 °.
Экспонента пути потерь и стандартное отклонение тени, исчезающей потеря, характеризуют каждую модель. Эти два параметра зависят от присутствия LOS между передатчиком и получателем. Для путей с расстоянием передатчика к получателю, d, меньше что расстояние точки останова, BP d, параметры LOS применяются. Для d> BP d, применяются параметры NLOS. Таблица суммирует потерю пути и тень, исчезающую параметры.
Параметр | Модель | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
A | B | C | D | E | F | |
Установите точки останова расстояние, BP d (m) | 5 | 5 | 5 | 10 | 20 | 30 |
Экспонента пути потерь для d ≤ BP d | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
Экспонента пути потерь для d> BP d | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 |
Тень, исчезающая σ (дБ) для d ≤ BP d | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
Тень, исчезающая σ (дБ) для d> BP d | 4 | 4 | 5 | 5 | 6 | 6 |
Во внутренних средах передатчик и получатель являются стационарными, и эффекты Доплера являются результатом людей, перемещающихся между ними. Модель TGn использует колоколообразный Доплеровский спектр, в котором экологическая скорость, ν 0, составляет 1,2 км/ч по умолчанию (это задано EnvironmentalSpeed
свойство. Доплеровское распространение, f d, вычисляется как f d = ν 0/λ, где λ является длиной волны поставщика услуг.
Уровень выборки канала, F s, должен быть ниже, чем входной уровень выборки, чтобы не искажать. Это вычисляется как:
F s = (ν 0×Fc) / (300×c)
где F c является несущей частотой, заданной CarrierFrequency
свойство, c является скоростью света, и ν 0 задан в m/s.
В дополнение к основным эффектам Доплера, следующим из экологического движения, люминесцентные лампы вводят сигнал, исчезающий в дважды частоте сети. Эффекты обнаруживаются как выборочная частотой амплитудная модуляция. Снова, чтобы не искажать, частота Найквиста первого коэффициента интерполяции должна быть больше самой высокой гармоники.
Эффект включен в модели D и E. Чтобы отключить этот эффект, установите FluorescentEffect
свойство к false
.
[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.
Указания и ограничения по применению:
Смотрите системные объекты в Генерации кода MATLAB (MATLAB Coder).
У вас есть модифицированная версия этого примера. Вы хотите открыть этот пример со своими редактированиями?
1. Если смысл перевода понятен, то лучше оставьте как есть и не придирайтесь к словам, синонимам и тому подобному. О вкусах не спорим.
2. Не дополняйте перевод комментариями “от себя”. В исправлении не должно появляться дополнительных смыслов и комментариев, отсутствующих в оригинале. Такие правки не получится интегрировать в алгоритме автоматического перевода.
3. Сохраняйте структуру оригинального текста - например, не разбивайте одно предложение на два.
4. Не имеет смысла однотипное исправление перевода какого-то термина во всех предложениях. Исправляйте только в одном месте. Когда Вашу правку одобрят, это исправление будет алгоритмически распространено и на другие части документации.
5. По иным вопросам, например если надо исправить заблокированное для перевода слово, обратитесь к редакторам через форму технической поддержки.