comm.ChannelFilter
Отфильтруйте сигнал с помощью многопутевых усилений в заданных задержках пути
Описание
Используйте comm.ChannelFilter Система object™, чтобы отфильтровать сигнал с помощью многопутевых усилений в заданных задержках пути.
Отфильтровать сигнал с помощью многопутевых усилений:
Создайте
comm.ChannelFilterобъект 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?.
Создание
Описание
chanFilt = comm.ChannelFilter
chanFilt = comm.ChannelFilter(Name,Value)'SampleRate',1e6 устанавливает частоту дискретизации на 1 МГц. Заключите каждое имя свойства в кавычки.
Свойства
Использование
Синтаксис
Описание
y = chanFilt(x,g)x, через многопутевой канал с путем получает g, в пути задерживают местоположения, заданные свойством PathDelays.
Входные параметры
Выходные аргументы
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)
Примеры
Исследуйте пространственное разнообразие канала в распределенной системе MIMO
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/.
Выполните фильтрацию канала для LTE 2x2 профиль EVA
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);
Алгоритмы
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.