Отфильтруйте сигнал с помощью многопутевых усилений в заданных задержках пути
Используйте comm.ChannelFilter Система object™, чтобы отфильтровать сигнал с помощью многопутевых усилений в заданных задержках пути.
Отфильтровать сигнал с помощью многопутевых усилений:
Создайте comm.ChannelFilter 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?.
chanFilt = comm.ChannelFilter
chanFilt = comm.ChannelFilter(Name,Value)'SampleRate',1e6 устанавливает частоту дискретизации на 1 МГц. Заключите каждое имя свойства в кавычки.
y = chanFilt(x,g)x, через многопутевой канал с путем получает g, в пути задерживают местоположения, заданные свойством PathDelays.
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)
В распределенной системе MIMO исследуйте пространственное разнообразие путем передачи того же сигнала от двух географически разделенных передатчиков и объединения полученных сигналов в одном приемнике. Используйте трассировку лучей, чтобы анализировать пути к распространению и усиления с каждого передатчика на приемник.
Выполните трассировку лучей
Импортируйте данные о созданиях для Чикаго в siteviewer от OpenStreetMap (osm) файл. Для получения дополнительной информации о osm файле, см. [1]. Поместите два передатчика и сайты приемника в городе.
sv = siteviewer('buildings','Chicago.osm'); rx = rxsite('Name','Receiver', ... 'Latitude',41.878543,'Longitude',-87.630599, ... 'AntennaHeight',1.5); show(rx); tx1 = txsite('Name','Transmitter #1', ... 'Latitude',41.878996,'Longitude',-87.629361); show(tx1); tx2 = txsite('Name','Transmitter #2', ... 'Latitude',41.880142,'Longitude',-87.630850); show(tx2);
Выполните трассировку лучей от каждого ретранслятора до сайта приемника с до отражения первого порядка. Постройте вычисленные лучи.
rays = raytrace([tx1, tx2],rx);
plot([rays{:}]);
Трассировка лучей находит семь путей к лучу к приемнику. Существует четыре пути к лучу от первого ретранслятора и три пути к лучу от второго ретранслятора. Из карты мы можем визуально видеть, что первый передатчик ближе к приемнику, чем второй передатчик. Лучи, сопоставленные с первым передатчиком, имеют меньшие задержки распространения, чем второй передатчик.
pd1 = [rays{1}.PropagationDelay]pd1 = 1×4
10-6 ×
0.3830 0.3839 0.5476 0.6482
pd2 = [rays{2}.PropagationDelay]pd2 = 1×3
10-6 ×
0.5967 0.5973 0.6059
Создайте один фильтр канала для каждого ретранслятора. Задайте частоту дискретизации 30 МГц и используйте минимальную задержку среди семи лучей как ссылка времени 0.
chanFilt1 = comm.ChannelFilter('SampleRate',30e6, ... 'PathDelays',pd1-min([pd1, pd2]))
chanFilt1 =
comm.ChannelFilter with properties:
SampleRate: 30000000
PathDelays: [0 8.7600e-10 1.6459e-07 2.6516e-07]
FilterDelaySource: 'Auto'
NormalizeChannelOutputs: true
chanFilt2 = comm.ChannelFilter('SampleRate',30e6, ... 'PathDelays',pd2-min([pd1, pd2]))
chanFilt2 =
comm.ChannelFilter with properties:
SampleRate: 30000000
PathDelays: [2.1372e-07 2.1434e-07 2.2294e-07]
FilterDelaySource: 'Auto'
NormalizeChannelOutputs: true
Канал фильтрует выражение в различных значениях задержки фильтра. Используйте info объектная функция comm.ChannelFilter показать задержку фильтра двух фильтров канала.
fd1 = chanFilt1.info.ChannelFilterDelay
fd1 = 7
fd2 = chanFilt2.info.ChannelFilterDelay
fd2 = 1
Два фильтра канала должны иметь ту же задержку фильтра, чтобы объединить канал выходные параметры на сайте приемника. Настройте задержку фильтра каждого фильтра с помощью большего значения значений задержки, вычисленных фильтрами канала.
set(chanFilt1,"FilterDelaySource",'Custom', ... "FilterDelay",max(fd1,fd2)); set(chanFilt2, ... "FilterDelaySource",'Custom', ... "FilterDelay",max(fd1,fd2));
Применяйтесь получают объединение сигнала
Настройте системные параметры, присвоив только одну изотропную антенну на каждом сайте.
Nt = 1; % Number of transmit elements Ns = 1000; % Samples per frame M = 64; % Modulation order
Получите усиления пути из вычисленных лучей. Примите, что сайты являются статическими, и никакой эффект Доплера не введен.
pg1 = 10.^(-[rays{1}.PathLoss]/20) .* exp(1i*[rays{1}.PhaseShift]);
pg2 = 10.^(-[rays{2}.PathLoss]/20) .* exp(1i*[rays{2}.PhaseShift]);Сгенерируйте систему координат случайных 64-QAM сигналов. Выполните фильтрацию канала для каждого ретранслятора и получите объединение сигнала. Объединенное 2x1 распределило канал MIMO, имеет задержку фильтра макс. (fd1, fd2).
x = qammod(randi([0, M-1],Ns,Nt),M); y = chanFilt1(x,pg1) + chanFilt2(x,pg2);
Приложение
[1] osm файл загружается с https://www.openstreetmap.org, который обеспечивает доступ к полученным толпой данным о карте во всем мире. Данные лицензируются под Открытыми Данными палата общин Открытая Лицензия Базы данных (ODbL), https://opendatacommons.org/licenses/odbl/.
Создайте объект фильтра канала с LTE, Расширенным Автомобильный модель (EVA) профиль задержки.
chanFilt = comm.ChannelFilter( ... 'SampleRate', 30.72e6, ... 'PathDelays', [0 30 150 310 370 710 1090 1730 2510]*1e-9);
Настройте системные параметры. Существует две передающих и приемных антенны.
[Nt, Nr] = deal(2); Ns = 30720; Np = length(chanFilt.PathDelays); M = 256;
Сгенерируйте случайный 256-QAM путь прохождения сигнала и усиления сложного контура.
x = qammod(randi([0, M-1], Ns, Nt), M); g = complex(rand(Ns, Np, Nt, Nr), rand(Ns, Np, Nt, Nr));
Отфильтруйте сигнал с усилениями пути для профиля задержки EVA.
y = chanFilt(x, g);
Фильтр канала реализует полосовой фильтр конечной импульсной характеристики (FIR) дробной задержки (FD) с длиной 16 коэффициентов для каждого кандидата дробная задержка в 0, 0.02, 0.04, …, 0.98.
Каждый дискретный путь округлен его самому близкому кандидату дробная задержка, таким образом, предел погрешности задержки составляет 1% шага расчета. Чтобы достигнуть пропускной способности групповой задержки чрезмерные 80% и пропускной способности величины чрезмерные 90%, алгоритм выбирает оптимальные КИХ-содействующие значения для каждой дробной задержки при удовлетворении следующим критериям:
Пульсация групповой задержки ≤ 10%
Пульсация величины ≤ 2 дБ
Величина bandedge затухание = 3 дБ
Графики показывают пропускную способность, которая удовлетворяет критериям расчета для пульсации групповой задержки, пульсации величины и величины bandedge затухание.
Для получения дополнительной информации см. статью основанный на MATLAB Объектно-ориентированный подход для Многопутевой Исчезающей Симуляции Канала в MATLAB® Central.