коммуникация. LTEMIMOChannel

(Подлежит удалению) Фильтрация входного сигнала по многолучевому каналу замирания LTE MIMO

comm.LTEMIMOChannel будет удален в следующем выпуске. Использовать comm.MIMOChannel вместо этого.

Описание

comm.LTEMIMOChannel Система object™ фильтрует входной сигнал через многолучевой канал замирания с множеством входов и множеством выходов (MIMO) LTE.

Специализация comm.MIMOChannel Системный объект, comm.LTEMIMOChannel Системные объекты предлагают предварительно заданные конфигурации для использования с моделированием уровня линии связи LTE. В дополнение к comm.MIMOChannel Системный объект, comm.LTEMIMOChannel Системный объект также корректирует корреляционную матрицу так, чтобы она была положительной полуопределенной, после округления до 4-значной точности. Этот объект System моделирует затухание Rayleigh для каждой из своих связей.

Для фильтрации входного сигнала с использованием канала многолучевого замирания LTE MIMO:

Определите и настройте объект канала многолучевого замирания LTE MIMO. См. раздел Строительство.
Звонить step фильтрация входного сигнала с использованием канала многолучевого замирания LTE MIMO в соответствии со свойствами comm.LTEMIMOChannel. Поведение step относится к каждому объекту на панели инструментов.

Примечание

Начиная с R2016b, вместо использования step для выполнения операции, определенной объектом System, можно вызвать объект с аргументами, как если бы это была функция. Например, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполнять эквивалентные операции.

Строительство

H = comm.LTEMIMOChannel создает 3GPP, Выпуск 10 Long Term Evolution (LTE) определил, что несколько - вводят, несколько - производят (MIMO) многопутевой исчезающий Системный объект канала, H. Этот объект фильтрует реальный или комплексный входной сигнал через многолучевой канал MIMO LTE для получения сигнала с нарушением канала.

H = comm.LTEMIMOChannel(Name,Value) создает объект канала многолучевого замирания LTE MIMO, H, с указанным свойством Name установить в указанное значение Value. Можно указать дополнительные аргументы пары имя-значение в любом порядке как (Name1,Value1,...,NameN,ValueN).

Свойства

SampleRate

Частота дискретизации входного сигнала (Герц)

Укажите частоту дискретизации входного сигнала в герцах как действительный положительный скаляр с двойной точностью. Значение этого свойства по умолчанию: 30.72 МГц, как определено в спецификации LTE.

Profile

Профиль распространения канала

Укажите условия распространения канала многолучевого замирания LTE в качестве одного из EPA 5Hz | EVA 5Hz | EVA 70Hz | ETU 70Hz | ETU 300Hz, которые поддерживаются в спецификации LTE версии 10. Значение этого свойства по умолчанию: EPA 5Hz.

Это свойство определяет профиль задержки канала, который должен быть одним из EPA, EVA и ETU. Это свойство также определяет максимальный доплеровский сдвиг канала в 5 Гц, 70 Гц или 300 Гц. Доплеровский спектр всегда имеет форму Джейкса в спецификации LTE. Профиль EPA имеет семь путей. Профили EVA и ETU имеют девять трактов.

В следующих таблицах перечислены задержки и относительная мощность на каждый тракт, связанные с каждым профилем.

Модель расширенного пешехода A (EPA)

Модель расширенного транспортного средства A (EVA)

Расширенная типовая городская модель (ETU)

AntennaConfiguration

Конфигурация антенны

Укажите конфигурацию антенны канала MIMO LTE в качестве одной из 1x2 | 2x2 | 4x2 | 4x4. Эти конфигурации поддерживаются в спецификации LTE версии 10. Значение этого свойства по умолчанию: 2x2.

Значение свойства имеет формат Nt-by-Nr. Nt представляет количество передающих антенн, а Nr представляет количество приемных антенн.

CorrelationLevel

Сила пространственной корреляции

Укажите уровень пространственной корреляции канала MIMO LTE как один из Low | Medium | High. Значение этого свойства по умолчанию: Low. При установке для этого свойства значения Low, канал MIMO пространственно некоррелирован.

Матрицы пространственной корреляции передачи и приема определяются из этого свойства в соответствии со спецификацией LTE Release 10. Дополнительные сведения см. в разделе Алгоритмы.

AntennaSelection

Выбор антенны

Укажите схему выбора антенны как одну из Off | Tx | Rx | Tx and Rx, где Tx представляет передающие антенны и Rx представляет приемные антенны. При выборе Tx и/или Rx, требуется дополнительный вход (ы), чтобы указать, какие антенны выбраны для передачи сигнала. Значение этого свойства по умолчанию: Off.

RandomStream

Источник потока случайных чисел

Укажите источник потока случайных чисел как один из Global stream | mt19937ar with seed. Значение этого свойства по умолчанию: Global stream. При установке для этого свойства значения Global streamтекущий глобальный поток случайных чисел используется для нормально распределенной генерации случайных чисел. В этом случае reset метод сбрасывает только фильтры. Если установить RandomStream кому mt19937ar with seedобъект использует алгоритм mt19937ar для создания нормально распределенных случайных чисел. В этом случае reset метод сбрасывает фильтры и повторно инициализирует поток случайных чисел до значения свойства Seed.

Seed

Начальное начальное число потока случайных чисел mt19937ar

Укажите начальное начальное число алгоритма генератора случайных чисел mt19937ar как скаляр с двойной точностью, действительный, неотрицательный целый. Значение этого свойства по умолчанию: 73. Это свойство применяется при установке для свойства RandomStream значения mt19937ar with seed. Seed повторно инициализирует поток случайных чисел mt19937ar в reset способ.

NormalizePathGains

Нормализация усиления тракта (логический)

Установить для этого свойства значение true нормализовать процессы замирания таким образом, чтобы общая мощность усиления тракта, усредненная во времени, была 0 дБ. Значение этого свойства по умолчанию: true. При установке для этого свойства значения false, отсутствует нормализация для усиления тракта.

NormalizeChannelOutputs

Нормализация выходов канала (логический)

Установить для этого свойства значение true нормализовать выходные сигналы канала по количеству приемных антенн. Значение этого свойства по умолчанию: true. При установке для этого свойства значения false, отсутствует нормализация для выходов канала.

PathGainsOutputPort

Включить выходной сигнал усиления тракта (логический)

Установить для этого свойства значение true для вывода коэффициентов усиления тракта канала основного процесса замирания. Значение этого свойства по умолчанию: false.

Методы

сброс	(Подлежит удалению) Сброс состояний `LTEMIMOChannel` объект
шаг	(Подлежит удалению) Фильтрация входного сигнала по многолучевому каналу замирания LTE MIMO

Общие для всех системных объектов
`release`	Разрешить изменение значения свойства объекта системы

Примеры

свернуть все

Настройка объекта канала MIMO с использованием объекта канала LTE MIMO

Открыть сценарий в реальном времени

Настройка эквивалента MIMOChannel Системный объект с помощью LTEMIMOChannel Системный объект. Затем проверьте, что выходной сигнал канала и выходной сигнал усиления тракта от двух объектов одинаковы.

Создайте object™ системы модуляторов PSK для модуляции случайно сгенерированных данных.

pskModulator = comm.PSKModulator;
modData = pskModulator(randi([0 pskModulator.ModulationOrder-1],2e3,1));

Разделение модулированных данных на два пространственных потока.

channelInput = reshape(modData,[2 1e3]).';

Создание LTEMIMOChannel Системный объект с конфигурацией антенны 2 на 2 и средним уровнем корреляции.

lteChan = comm.LTEMIMOChannel(...
    'Profile',              'EVA 5Hz',...
    'AntennaConfiguration', '2x2',...
    'CorrelationLevel',     'Medium',...
    'AntennaSelection',     'Off',...
    'RandomStream',         'mt19937ar with seed',...
    'Seed',                 99,...
    'PathGainsOutputPort',  true);

Warning: COMM.LTEMIMOCHANNEL will be removed in a future release. Use COMM.MIMOCHANNEL or LTEFADINGCHANNEL instead. See <a href="matlab:helpview(fullfile(docroot, 'toolbox', 'comm', 'comm.map'), 'REMOVE_LTEMIMOChannel')">this release note</a> for more information.

Фильтрация модулированных данных с помощью LTEMIMOChannel Системный объект, lteChan.

[LTEChanOut,LTEPathGains] = lteChan(channelInput);

Создание эквивалента MIMOChannel Системный объект, mimoChannel, используя свойства LTEMIMOChannel Системный объект, lteChan.

KFactor, DirectPathDopplerShift и DirectPathInitialPhase существуют только для MIMOChannel Системный объект. Все остальные MIMOChannel Свойства системного объекта также существуют для LTEMIMOChannel Системный объект; однако некоторые свойства скрыты и доступны только для чтения.

mimoChannel = comm.MIMOChannel( ...
    'SampleRate',lteChan.SampleRate, ...
    'PathDelays',lteChan.PathDelays, ...
    'AveragePathGains',lteChan.AveragePathGains, ...
    'NormalizePathGains',lteChan.NormalizePathGains, ...
    'FadingDistribution',lteChan.FadingDistribution, ...
    'MaximumDopplerShift',lteChan.MaximumDopplerShift, ...
    'DopplerSpectrum',lteChan.DopplerSpectrum, ...
    'SpatialCorrelationSpecification', ...
         lteChan.SpatialCorrelationSpecification, ...
    'SpatialCorrelationMatrix',lteChan.SpatialCorrelationMatrix, ...
    'AntennaSelection',lteChan.AntennaSelection, ...
    'NormalizeChannelOutputs',lteChan.NormalizeChannelOutputs, ...
    'RandomStream',lteChan.RandomStream, ...
    'Seed',lteChan.Seed, ...
    'PathGainsOutputPort',lteChan.PathGainsOutputPort);

Фильтрация модулированных данных с использованием эквивалента mimoChannel объект.

[MIMOChanOut, MIMOPathGains] = mimoChannel(channelInput);

Убедитесь, что выходной сигнал канала и выходной сигнал усиления тракта от двух объектов совпадают.

sameChOutput = isequal(LTEChanOut,MIMOChanOut)

sameChOutput = logical
   1

samePathGains = isequal(LTEPathGains,MIMOPathGains)

samePathGains = logical
   1

Можно повторить предыдущий процесс с помощью AntennaConfiguration установить в значение 4x2 или 4x4 и CorrelationLevel установить в значение Medium или High для lteChan.

Алгоритмы

Этот объект System является специализированной реализацией comm.MIMOChannel Системный объект. Дополнительные сведения об алгоритме см. в разделе comm.MIMOChannel Страница справки по системному объекту.

Матрицы пространственной корреляции

Следующая таблица определяет корреляционную матрицу eNireB передатчика.

	Одна антенна	Две антенны	Четыре антенны
Корреляция eNeyB	ReNB = 1	$_{ReNB} = \begin{array}{l} ( 1 αα∗ 1) \\ ^{} \end{array}$	$_{ReNB} = \begin{matrix} (^{\frac{}{}} & ^{\frac{}{}} \\ ^{\frac{}{}}^{} & 1α19α49α19 & ^{\frac{}{}} & ^{\frac{}{}} \\ ^{\frac{}{}}^{} & ^{\frac{}{1α19α49α49}}^{} & & ^{\frac{}{}} \\ {α19}^{} & ^{\frac{}{}}^{} & ^{\frac{}{1α19α}}^{} & \end{matrix}$ α49 * α19 * 1)

Одна антенна

Две антенны

Четыре антенны

Корреляция eNeyB

ReNB = 1

$_{ReNB} = \begin{array}{l} ( 1 αα∗ 1) \\ ^{} \end{array}$

$_{ReNB} = \begin{matrix} (^{\frac{}{}} & ^{\frac{}{}} \\ ^{\frac{}{}}^{} & 1α19α49α19 & ^{\frac{*}{}} & ^{\frac{}{}} \\ ^{\frac{}{}}^{} & ^{\frac{}{1α19α49α49}}^{} & * & ^{\frac{}{}} \\ {α19}^{} & *^{\frac{}{}}^{} & ^{\frac{}{1α19α}}^{} & * \end{matrix}$ α49 * α19 * 1)

Следующая таблица определяет корреляционную матрицу UE приемника.

	Одна антенна	Две антенны	Четыре антенны
Корреляция UE	RUE = 1	$_{RUE} = \begin{array}{l} ( 1 ββ∗ 1) \\ ^{} \end{array}$	$_{RUE} = \begin{matrix} (^{\frac{}{}} & ^{\frac{}{}} \\ ^{\frac{}{}}^{} & 1β19β49ββ19 & ^{\frac{}{}} & ^{\frac{}{}} \\ ^{\frac{}{}}^{} & ^{\frac{}{1β19β49β49}}^{} & & ^{\frac{}{}} \\ {β19}^{} & ^{\frac{}{}}^{} & ^{\frac{}{1β19β}}^{} & \end{matrix}$ β49 * β19 * 1)

Одна антенна

Две антенны

Четыре антенны

Корреляция UE

RUE = 1

$_{RUE} = \begin{array}{l} ( 1 ββ∗ 1) \\ ^{} \end{array}$

$_{RUE} = \begin{matrix} (^{\frac{}{}} & ^{\frac{}{}} \\ ^{\frac{}{}}^{} & 1β19β49ββ19 & ^{\frac{*}{}} & ^{\frac{}{}} \\ ^{\frac{}{}}^{} & ^{\frac{}{1β19β49β49}}^{} & * & ^{\frac{}{}} \\ {β19}^{} & *^{\frac{}{}}^{} & ^{\frac{}{1β19β}}^{} & * \end{matrix}$ β49 * β19 * 1)

Следующая таблица описывает матрицу пространственной корреляции Rspat-канала между передающей и приемной антеннами.

Конфигурация Tx-by-Rx	Корреляционная матрица
1 на 2	$_{Rspat} =_{} RUE \begin{matrix} = \\ ^{[} \end{matrix}$ 1ββ * 1]
2 на 2	$_{}_{}_{} \begin{matrix} ^{} \end{matrix} \begin{matrix} ^{} \end{matrix} \begin{matrix} ^{} & ^{} \\ ^{} & ^{} \\ ^{}^{} & ^{} & ^{} & Rspat=ReNB⊗RUE=[1αα1]⊗[1ββ1]=[1βααββ1αβαααβ1βαβαβ1 \end{matrix}]$
4 на 2	$_{}_{}_{} \begin{matrix} ^{\frac{}{}} & ^{\frac{}{}} \\ ^{{\frac{}{}}^{}} & ^{\frac{}{}} & ^{\frac{}{}} \\ ^{{\frac{}{}}^{}} & ^{{\frac{}{}}^{}} & ^{\frac{}{}} \\ ^{} & ^{{\frac{}{}}^{}} & ^{{\frac{}{}}^{}} \end{matrix} \begin{matrix} ^{} & Rspat=ReNB⊗RUE=[1α19α49αα191α19α49α49α191α19αα49α191]⊗[1ββ*1 \end{matrix}]$
4 на 4	$_{}_{}_{} \begin{matrix} ^{\frac{}{}} & ^{\frac{}{}} \\ ^{{\frac{}{}}^{}} & ^{\frac{}{}} & ^{\frac{}{}} \\ ^{{\frac{}{}}^{}} & ^{{\frac{}{}}^{}} & ^{\frac{}{}} \\ ^{} & ^{{\frac{}{}}^{}} & ^{{\frac{}{}}^{}} \end{matrix} Rspat=ReNB\otimesRUE=[1α19α49αα191α19α49α49α191α19αα49α191]\otimes \begin{matrix} ( & ^{\frac{}{}} & ^{\frac{}{}} \\ ^{\frac{}{}}^{1β19β49ββ19} & ^{\frac{}{}} & ^{\frac{}{}} \\ ^{\frac{}{}}^{} & ^{\frac{1β19β49β49}{}}^{} & ^{\frac{}{β19}} \\ ^{} & ^{\frac{}{}}^{} & ^{\frac{1β19β}{}}^{} \end{matrix}$ β49 * β19 * 1)

Коррекция пространственной корреляции

Низкая корреляция		Средняя корреляция		Высокая корреляция
α	β	α	β	α	β
0	0	0.3	0.9	0.9	0.9

Чтобы обеспечить положительную полуопределённую корреляционную матрицу после округления до 4-значной точности, этот системный объект использует следующее уравнение:

$_{Rhigh} =_{[} Rspatial_{+} aIn$ ]/( 1 + a)

Где

α представляет масштабный коэффициент, так что наименьшее значение используется для получения положительного полуопределенного результата.

Для случая высокой корреляции 4 на 2 α = 0,00010.

Для случая высокой корреляции 4 на 4 α = 0,00012.

Объект использует тот же метод для корректировки матрицы корреляции среды 4 на 4, чтобы гарантировать, что матрица корреляции является положительной полуопределенной после округления до 4-значной точности с α = 0,00012.

Избранная библиография

[1] Проект партнерства 3-го поколения, техническая спецификация группы радиодоступа, усовершенствованный универсальный наземный радиодоступа (E-UTRA), радиопередача и прием базовой станции (BS), выпуск 10, 2009-2010, 3GPP TS 36.104, том 10.0.0.

[2] Проект партнерства 3-го поколения, техническая спецификация группы радиодоступа, усовершенствованный универсальный наземный радиодоступа (E-UTRA), радиопередача и прием пользовательского оборудования (UE), выпуск 10, 2010, 3GPP TS 36.101, том 10.0.0.

[3] Oestges, C. и Б. Клерккс. Беспроводная связь MIMO: от распространения в реальном мире до проектирования кода в пространстве-времени, Academic Press, 2007.

[4] Коррейра, Л.М. Мобильные широкополосные мультимедийные сети: методы, модели и инструменты для 4G, Академическая пресса, 2006.

[5] Иероним, М., П. Балабан и К. С. Шанмуган. Симуляция систем связи, второе издание, Нью-Йорк, Kluwer Academic/Plenum, 2000.

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью MATLAB ® Coder™

Примечания и ограничения по использованию:

См. Системные объекты в создании кода MATLAB (кодер MATLAB).

См. также

comm.MIMOChannel

Представлен в R2012a

Документация

коммуникация. LTEMIMOChannel

Описание

Строительство

Свойства

Методы

Примеры

Настройка объекта канала MIMO с использованием объекта канала LTE MIMO

Алгоритмы

Матрицы пространственной корреляции

Коррекция пространственной корреляции

Избранная библиография

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью MATLAB ® Coder™

См. также

Документация по инструментам связи

Поддержка

Документация

коммуникация. LTEMIMOChannel

Описание

Строительство

Свойства

Методы

Примеры

Настройка объекта канала MIMO с использованием объекта канала LTE MIMO

Алгоритмы

Матрицы пространственной корреляции

Коррекция пространственной корреляции

Избранная библиография

Расширенные возможности

Создание кода C/C + + Создайте код C и C++ с помощью MATLAB ® Coder™

См. также

Документация по инструментам связи

Поддержка

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью MATLAB ® Coder™