OFDM Modulator
Модулируйте частотный диапазон поднесущие OFDM к выборкам временного интервала для пользовательских протоколов связи
- Библиотека:
Wireless HDL Toolbox / Модуляция
Описание
Блок OFDM Modulator модулирует поднесущие ортогонального мультиплексирования деления частоты (OFDM) частотного диапазона к выборкам временного интервала на основе параметров OFDM. Блок поддерживает 5G, LTE [1], беспроводная локальная сеть (WLAN 802.11a/b/g/n/ac) [2], WiMAX (802,16 м и e), цифровое видео широковещательно передается (DVB) и стандарты цифрового аудио широковещательно передается (DAB).
Блок принимает входные данные наряду с допустимым управляющим сигналом и этими параметрами OFDM: длина БПФ, длина CP и количество правых и левых защитных поднесущих. Блок выходные параметры модулировал данные наряду с допустимыми и готовыми сигналами средств управления. Блок производит соответствующие параметры OFDM только, когда портом ready является 1 (высоко) и первым портом valid каждого символа OFDM является 1 (высоко).
Блок поддерживает скалярные и векторные входные параметры. Можно использовать векторный вход, чтобы увеличить пропускную способность и достигнуть пропускной способности выборки giga в секунду (GSPS). Блок поддерживает работу с окнами только для скалярных входных параметров. Блок обеспечивает интерфейс и архитектуру, подходящую для аппаратного развертывания и генерации HDL-кода.
Порты
Входной параметр
Вывод
Параметры
Алгоритмы
Последовательность блочной операции OFDM Modulator реализована с помощью этих блоков: Готовый Генератор, Формирование Символа, Демонстрационный Повторитель, ОБПФ, Переключатель БПФ, Вниз Сэмплер, Сложение CP и Работа с окнами. Функция работы с окнами поддерживается только для скалярных входных параметров. Параметры, показанные в этом рисунке, конфигурируют поведение блока.
Готовый генератор
Готовая подсистема Генератора управляет выборками входных данных путем вычисления количества активных поднесущих данных на основе этих параметров входа OFDM: длина БПФ, длина CP, количество левых и правых защитных поставщиков услуг и состояние вставки пустого указателя DC.
Когда вы устанавливаете параметр OFDM parameters source на Property, эти уравнения применяются.
N h =
ceil((FFT length – (Number of left guard subcarriers + Number of right guard subcarriers + Insert DC Null))/vecLen)N l =
ceil((FFT length + Cyclic prefix length))/vecLen) – N h
Когда вы устанавливаете параметр OFDM parameters source на Input port, эти уравнения применяются.
N h =
ceil((FFTLen – (numLgSc + numRgSc + Insert DC Null))/vecLen)N l =
ceil((Maximum FFT length + CPLen))/vecLen) – N h
В этих уравнениях,
N h является количеством высоких готовых тактов
N l является количеством низких готовых тактов
vecLen является длиной вектора
Этот рисунок показывает готовую генерацию сигнала для настройки блока по умолчанию со скалярным входом.
Этот рисунок показывает готовую генерацию сигнала для настройки блока по умолчанию с четырехэлементным входом вектор-столбца.
Сложение CP
Циклическое префиксное сложение является процессом добавления последних выборок символа OFDM как префикс к каждому символу OFDM. Эти рисунки показывают сложение CP для символа OFDM с выборками Nfft и выборками CP CP N.
Когда блок OFDM Modulator действует через Input portвыбор, это использует параметр Maximum FFT length, чтобы избежать нескольких IFFTs.
Задержка
Блок получает выходные биты в допустимых циклах. Задержка блока меняется в зависимости от типа входа: скаляр или вектор.
Этот рисунок показывает демонстрационный выход и задержку блока OFDM Modulator, когда вы задаете скалярный вход, устанавливаете параметр OFDM parameters source на Property и используйте настройки по умолчанию для других параметров блоков. FFT length установлен в 64, Cyclic prefix length установлен в 16, Insert DC null status установлен в on, и Number of left guard subcarriers и Number of right guard subcarriers установлены в 6 и 5, соответственно.
В этом примере задержка блока вычисляется с помощью этой формулы: FFT length – (Number of left guard subcarriers + Number of right guard subcarriers + Insert DC null status) + IFFTLatency + FFT length + 22, где IFFTLatency является задержкой блока IFFT для заданной длины БПФ, и 22, является количеством конвейерных задержек.
Это вычисление показывает, что задержка блока является 311 тактами, как показано в этом рисунке.
Этот рисунок показывает демонстрационный выход и задержку блока, когда вы задаете скалярный вход и устанавливаете параметр OFDM parameters source на Input port. В данном примере FFTLen установлен в 64, CPLen установлен в 16, Insert DC null status установлен в on, numLgSc и numRgSc установлены в 6 и 5, соответственно, и Maximum FFT length установлен в 128.
В этом примере задержка блока вычисляется с помощью этой формулы: FFTLen – (numLgSc + numRgSc + Insert DC null status) + FFT length + IFFTLatency + Maximum FFT length + (Maximum FFT length/FFTLen – 1) + 32, где IFFTLatency является задержкой блока IFFT для заданной максимальной длины БПФ, и 32, является количеством конвейерных задержек.
Это вычисление показывает, что задержка блока является 582 тактами, как показано в этом рисунке.
Блок принимает вход только, когда сигналом ready является 1 (высоко). В этом случае блок получает параметры на первом цикле, когда сигналом входа valid является 1 (высоко).
Этот рисунок показывает демонстрационный выход и задержку блока OFDM Modulator, когда вы задаете вход вектор-столбца с восемью элементами, устанавливаете параметр OFDM parameters source на Property и используйте настройки по умолчанию для других параметров блоков. FFT length установлен в 64, Cyclic prefix length установлен в 16, Insert DC null status установлен в on, и Number of left guard subcarriers и Number of right guard subcarriers установлены в 6 и 5, соответственно.
В этом примере задержка блока вычисляется с помощью этой формулы: ceil((FFT length – (Number of left guard subcarriers + Number of right guard subcarriers + Insert DC null status))/vecLen) + vecIFFTLatency + ceil(FFT length/vecLen), + 22, то, где vecIFFTLatency является задержкой блока IFFT для заданной длины БПФ и длины вектора, vecLen, является длиной вектора, и 22 количество конвейерных задержек.
Это вычисление показывает, что задержка блока является 104 тактами, как показано в этом рисунке.
Этот рисунок показывает демонстрационный выход и задержку блока OFDM Modulator, когда вы задаете вход вектор-столбца с восемью элементами и устанавливаете параметр OFDM parameters source на Input port. В данном примере FFTLen установлен в 64, CPLen установлен в 16, Insert DC null status установлен в on, numLgSc и numRgSc установлены в 6 и 5, соответственно, и Maximum FFT length установлен в 128.
В этом примере задержка блока вычисляется с помощью этой формулы: ceil((FFTLen – (numLgSc + numRgSc + Insert DC null status))/vecLen) + FFTLen/vecLen + vecIFFTLatency + floor((Maximum FFT length/FFTLen) * (vecLen – 1)/vecLen) + ceil(Maximum FFT length/vecLen) – (Maximum FFT length/FFTLen – 1) + 32, то, где vecIFFTLatency является задержкой блока IFFT для заданной максимальной длины БПФ и длины вектора, vecLen, является длиной вектора, и 32 количество конвейерных задержек.
Это вычисление показывает, что задержка блока является 160 тактами, как показано в этом рисунке.
Блок принимает вход только, когда сигналом ready является 1 (высоко). В этом случае блок получает параметры на первом цикле, когда сигналом входа valid является 1 (высоко).
Ссылки
[1] 3GPP релиз 14 TS 36.211 версии 14.2.0. "Физические каналы и модуляция". LTE - Развитый Универсальный Наземный Радио-доступ (к E-UTRA).
[2] "Беспроводное Среднее управление доступом (MAC) LAN и Физический уровень (PHY) Технические требования". Станд. IEEE 802.11 – 2012.
[3] Стефания Сезия, Иссам Туфик и пекарь Мэтью. LTE - Долгосрочная Эволюция THE UMTS от теории до практики.
[4] Эрик Дэхлмен, Стефан Парквол и Йохан Сколд. 4G - LTE/LTE - Усовершенствованный для Мобильного широкополосного Второго выпуска.