Введение

Этот пример характеризует удар приемника нарушения RF, такие как шум фазы и нелинейность усилителя мощности (PA) и удар смежного 5G [1] или 802.11ax [2] interferer в приеме RF 802.11ax форма волны. Чтобы оценить удар интерференции, пример выполняет эти измерения:

Пример работает на базисе пакета пакетом. Для каждого желаемого пакета HE рабочий процесс состоит из этих шагов:

Этот пример выполняет эти операции при помощи модели Simulink®. Модель Simulink выполняет обработку сгенерированного модулированного сигнала (шаги 1, 2, 9 и 10) при помощи Функциональных блоков MATLAB® и выполняет моделирование приемника RF (шаги 6 и 7) при помощи RF Blockset. Эта модель поддерживает Normal и Accelerator режимы симуляции.

Структура модели Simulink

Модель содержит три основных части:

modelName = 'HERFReceiverNRInterfererModel';
open_system(modelName);

Основополосная генерация сигналов

Блок HE Waveform генерирует стандартно-совместимую однопользовательскую высокую эффективность (SU HE) формы волны [2]. Для генерации сигналов, передачи набора и параметров конфигурации путем определения опций в блоке HE Waveform.

Блок HE Waveform содержит две вкладки:

Точно так же блок NR Interferer передает стандартно-совместимый 5G формы волны NR для частотного диапазона 1 (FR1) [1]. Для генерации сигналов NR можно задать пропускную способность канала, модуляцию, разрядку поднесущей (SCS) и идентичность ячейки в блоке NR Interferer. Блок NR Interferer передает полную полосу и универсальный PDSCH. Модель передискретизирует форму волны NR так, чтобы частота дискретизации формы волны NR совпадала с частотой дискретизации 802.11ax форма волны.

В качестве альтернативы можно смоделировать 802.11ax interferer вместо 5G interferer путем выбора Choice_HE в Различном Исходном блоке. Модель переключает HE interferer так, чтобы это не синхронизировалось с желаемой формой волны HE.

Управляйте степенью обеих форм волны путем установки блоков Усиления Усиления и Interferer HE. Чтобы отменить передачу interferer, установите параметр Усиления блока Interferer Gain к 0.

После генерации форм волны блок Vector Concatenate конкатенирует обе формы волны горизонтально, один столбец на форму волны. Затем блок FIR Interpolation сверхдискретизировал и фильтрует формы волны, чтобы показать эффект нелинейных нарушений на смежных каналах. Чтобы получить, по крайней мере, третий порядок и пятую нелинейность порядка, сверхдискретизируйте объединенную пропускную способность (обе формы волны) приблизительно 5 раз. Когда объединенная пропускная способность составляет 40 МГц по умолчанию (20 МГц каждая форма волны и интервал 20 МГц между ними), установитесь коэффициент Сверхдискретизации 10, чтобы обеспечить частоту дискретизации 200 МГц, которая является 5 раз объединенной пропускной способностью. Можно установиться коэффициент Сверхдискретизации в блоке Multirate Parameters, который обеспечивает интерфейс, чтобы легко сконфигурировать параметры КИХ-блоков Интерполяции и Децимации.

Если формы волны были сверхдискретизированы, частота блока Frequency Shift и Aggregation переключает и агрегировала их. Чтобы измерить ACR, центральная частота смежного канала должна быть помещена 20, 40, 80, или на расстоянии в 160 МГц от центральной частоты желаемого сигнала [2]. По умолчанию пример сосредотачивает форму волны HE в основной полосе (0 Гц) и устанавливает интервал между HE и вмешивающимися формами волны к 20 МГц. Можно настроить центральные частоты путем определения Desired частоты центра выхода (Гц) параметр в блоке Frequency Shift и Aggregation. Измерение ACR отображено в ACR (дБ) блок.

Задайте время симуляции

Пакетное время передачи () параметр в блоке HE Waveform вычисляет время, требуемое передать каждый пакет HE. Следовательно, значение Времени остановки в модели Simulink должно быть равно или выше, чем значение, заданное в Пакетное время передачи (), чтобы получить результаты EVM и схему созвездия по крайней мере одного пакета. Когда фильтры в КИХ-блоках Интерполяции и Децимации вводят задержку, можно использовать параметр Времени (времени) простоя в блоке HE Packet, чтобы компенсировать задержку.

Прием RF

Блок RF Receiver основан на архитектуре приемника супергетеродина. Эта архитектура применяет фильтрацию полосы пропускания и усиление и downconverts полученная форма волны к промежуточной частоте. Компоненты RF этого приемника супергетеродина:

set_param(modelName,'Open','off');
set_param([modelName '/RF Receiver'],'Open','on');

Блок Inport в Приемнике RF преобразует комплексную основополосную форму волны в область RF. Можно варьироваться центральная частота этого сигнала RF путем изменения параметра Несущей частоты этого блока. По умолчанию параметр Несущей частоты соответствует центральной частоте желаемой формы волны HE, и несущая частота формы волны NR расположена 20 МГц от поставщика услуг HE. Блок Outport преобразует сигнал RF назад, чтобы объединить основную полосу.

Можно сконфигурировать компоненты Приемника RF при помощи маски блока RF Receiver.

Блок RF Receiver показывает типичные нарушения, включая:

Используйте блок Input Buffer перед блоком RF Receiver, чтобы отправить меньше выборок за один раз в блок RF Receiver. Для простоты Входной буфер в текущей настройке отправляет одну выборку за один раз, приводя к блоку RF Receiver, являющемуся основанным на выборке.

Когда текущая настройка блока RF Receiver отправляет одну выборку за один раз, блок Output Buffer (после блока RF Receiver) собирает все выборки в основополосной форме волны HE прежде, чем отправить выборки в блок HE Demodulation и EVM Calculation. При выходе блока RF Receiver блок FIR Decimation прореживает форму волны назад к ее исходной частоте дискретизации. Кроме того, блок ADC оцифровывает сигнал. Можно изменить параметры блоков ADC с помощью его маски.

Основополосный прием формы волны

Блок HE Demodulation и EVM Calculation восстанавливает и строит символы Данных HE в блоке Constellation Diagram путем выполнения частоты и пакетных коррекций смещения, оценки канала, отслеживания экспериментального этапа, демодуляции OFDM и эквализации. Этот блок выполняет эти измерения EVM:

Этот блок также декодирует каждый пакет, чтобы восстановить переданные биты. Пример сравнивает восстановленные биты с переданными для каждого пакета, чтобы определить пакетный коэффициент ошибок на время симуляции при помощи блока PER Calculation.

Измерение ACR отображено в ACR (дБ) блок. Можно также измерить ACR путем вычисления разности мощности между Уровнями мощности Канала каждой формы волны в блоке Spectrum Analyzer Input. Чтобы проверять Уровни мощности Канала каждой формы волны, установите эту настройку в блоке Spectrum Analyzer Input:

Чтобы измерить ACR согласно IEEE P802.11ax/D7.0, установите желаемую степень формы волны на 3 дБ выше зависимой уровнем чувствительности, заданной в Таблице 27-51 (-71 dBm для настройки по умолчанию), и настройте уровень мощности interferer формы волны, чтобы достигнуть 10% PER для длины PSDU 4 096 октетов.

Производительность модели

Чтобы охарактеризовать удар интерференции NR на приеме HE, можно сравнить EVM для двух различных случаев: 1) без интерференции, например, передают только форму волны HE; и 2) с интерференцией, например, передают и HE и формы волны NR. Можно также измерить ACR во втором случае.

set_param([modelName '/Interferer Gain'],'Gain','0');
sim(modelName);

Когда вы отключаете интерференцию, полный EVM составляет приблизительно-20 дБ.

set_param([modelName '/Interferer Gain'],'Gain','db2mag(-37.72)');
sim(modelName);

По сравнению со случаем без интерференции более искажена схема созвездия, и полный EVM составляет приблизительно-17 дБ.

ACR составляет приблизительно 28 дБ. Можно также измерить ACR, когда interferer является формой волны HE. В этом случае, чтобы измерить ACR, когда PER составляет приблизительно 10% для длины PSDU 4 096 октетов [2], устанавливает значение Усиления блока Interferer приблизительно к-72.4 дБ.

Итоговое и дальнейшее исследование

Этот пример демонстрирует, как смоделировать и протестировать прием формы волны HE, сосуществующей с формой волны NR или другой формой волны HE. Приемник RF состоит из полосовых фильтров, усилителей и демодулятора. Чтобы оценить удар интерференции NR, пример изменяет усиление формы волны NR и выполняет EVM, PER и измерения ACR. Можно исследовать удар изменения нарушений RF. Например:

Этот пример конфигурирует блок RF Receiver, чтобы работать со значениями по умолчанию Формы волны HE и NR блоки Interferer и с HE и поставщиками услуг NR, сосредоточенными на уровне 5 950 МГц и 5 970 МГц, соответственно. Эти поставщики услуг являются в диапазонах частот HE IEEE 802.11 (между 1 ГГц и 7,125 GHz [2]) и NR операционной группой n96 [3]. Если вы изменяете несущие частоты или настройки формы волны, вы, возможно, должны обновить параметры блока RF Receiver, когда эти параметры были выбраны, чтобы работать на настройку по умолчанию примера. Например, изменение в несущей частоте HE требует пересмотра пропускной способности фильтров. Изменение пропускной способности формы волны может потребовать обновления длительности Импульсной характеристики и смещения частоты шума Фазы (Гц) параметры блока Demodulator. Смещение шума фазы определяет нижний предел длительности импульсной характеристики. Если разрешение смещения частоты шума фазы слишком высоко на данное время импульсной характеристики, предупреждающее сообщение появляется, задавая минимальную длительность, подходящую для необходимого разрешения. Для получения дополнительной информации смотрите Демодулятор (RF Blockset).

Этим примером мог быть базис для тестирования сосуществования между HE и NR или формами волны HE для различных настроек RF. Можно заменить блок RF Receiver на другую подсистему RF по вашему выбору и сконфигурировать модель соответственно.

Библиография