exponenta event banner

коммуникация. WINNER2Channel

Фильтровать входной сигнал по каналу замирания WINNER II

Для использования comm.WINNER2Channel сначала загрузите дополнение WINNER II Channel Model for Communications Toolbox.

Описание

comm.WINNER2Channel Система object™ фильтрует входной сигнал по каналу замирания WINNER II. Объект использует базовую модель, определенную и предоставленную канальными моделями WINNER II [1].

Для фильтрации входного сигнала по каналу замирания WINNER II:

  1. Определите и настройте объект канала WINNER II. См. раздел Строительство.

  2. Звонить step фильтрация входного сигнала по каналу замирания WINNER II в соответствии со свойствами comm.WINNER2Channel.

Примечание

В качестве альтернативы 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

chan = comm.WINNER2Channel создает объект системы с замиранием WINNER II для моделирования одной или нескольких связей. chan формирует коэффициенты канала с использованием модели пространственного канала WINNER II (SCM). Он также фильтрует действительный или комплексный входной сигнал через канал замирания для каждой линии связи.

chan = comm.WINNER2Channel(Name,Value) создает объект канала замирания WINNER II, chan, которая переопределяет значения по умолчанию с использованием одного или нескольких Name,Value аргументы пары. Можно указать дополнительные аргументы пары имя-значение в любом порядке как Name1,Value1,...,NameN,ValueN.

chan = comm.WINNER2Channel(cfgModel) создает объект канала замирания WINNER II с помощью ModelConfig свойство имеет значение cfgModel.

chan = comm.WINNER2Channel(cfgModel,cfgLayout) создает объект канала замирания WINNER II с помощью ModelConfig свойство имеет значение cfgModel и LayoutConfig свойство имеет значение cfgLayout.

Свойства

ModelConfig

Конфигурация параметров модели WINNER II

Конфигурация параметров модели WINNER II, заданная как структура, содержащая следующие поля:

NumTimeSamples

Количество отсчетов времени. Значение по умолчанию - 100.

Примечание

Если количество выборок во входном сигнале (NS) не совпадает NumTimeSamples, NumTimeSamples обновляется в соответствии с NS.

FixedPdpUsed

Установить в значение 'yes' для использования предопределенных задержек и мощностей тракта для конкретных сценариев. Значение по умолчанию: 'no'.

FixedAnglesUsed

Установить в значение 'yes' для использования предварительно определенных углов отправления (AoD) и углов прибытия (AoAs) для определенных сценариев. Значение по умолчанию: 'no'.

IntraClusterDsUsed

Установить в значение 'yes' для разделения каждого из двух наиболее сильных кластеров на канал на три подкластера. Значение по умолчанию: 'yes'.

PolarisedArrays

Установить в значение 'yes' для использования двойных поляризованных массивов. Значение по умолчанию: 'yes'.

UseManualPropCondition

Установить в значение 'yes' для использования условий распространения, определенных вручную (LOS или NLOS) в LayoutConfig.PropagConditionVector поле. Установить в значение 'no' для извлечения условий распространения из предварительно определенных вероятностей LOS. Значение по умолчанию: 'yes'.

UniformTimeSampling

Установить в значение 'yes' для выборки всех ссылок одновременно. Значение по умолчанию: 'no'.

SampleDensity

Количество временных выборок на половину длины волны. Значение по умолчанию: 2e6.

CenterFrequency

Центральная частота несущей. Значение по умолчанию 5.25e9 Гц.

DelaySamplingInterval

Сетка выборки, к которой округляются задержки пути. Значение по умолчанию 0 seconds указывает на отсутствие округления при задержках пути.

  • DelaySamplingInterval определяет время выборки входного сигнала.

  • При выполнении фильтрации каналов объект использует DelaySamplingInterval = 0 для получения исходных задержек тракта. Любое ненулевое значение DelaySamplingInterval игнорируется, в частности, используемые задержки пути не округляются, чтобы быть кратными DelaySamplingInterval ненулевые значения.

ShadowingModelUsed

Установить в значение 'yes' включение затенения в модель. Значение по умолчанию: 'no'.

PathLossModelUsed

Установить в значение 'yes' для включения потери пути в модель. Значение по умолчанию: 'no'.

PathLossModel

Имя функции модели потери тракта, указанное как 'pathloss', которая использует внутренний pathloss функция от дополнения канала WINNER II для моделирования потери тракта. PathLossModel свойство применимо только тогда, когда PathLossModelUsed является 'yes'. Значение по умолчанию: 'pathloss'.

PathLossOption

Параметр потери пути, указывающий материал стены для расчета потери пути NLOS сценария A1, указанный как один из {'CR_light', 'CR_heavy', 'RR_light', 'RR_heavy'}. Значение по умолчанию: 'CR_light'. PathLossOption свойство применимо только тогда, когда PathLossModelUsed является 'yes'.

Посмотрите LayoutConfig.ScenarioVector для отображения номера сценария.

RandomSeed

Начальное число для генераторов случайных чисел. Чтобы использовать глобальный случайный поток, установите RandomSeed в пустой, []. Значение по умолчанию: [].

LayoutConfig

Конфигурация параметров компоновки WINNER II

Конфигурация параметров компоновки WINNER II, заданная как структура, содержащая следующие поля:

Stations

Вектор строк структур для описания антенных решеток для активных станций. Порядок строк определяет сначала сектора BS, затем MS. По умолчанию назначаются две структуры: одна для BS и одна для MS.

NofSect

Вектор количества секторов в каждой BS. Значение по умолчанию: 1.

Pairing

Матрица 2-by-NL, где NL определяет числовые связи, которые должны быть смоделированы. Значение по умолчанию: [1;2].

ScenarioVector

Вектор 1-by-NL номеров сценариев. Значение по умолчанию: 1, который определяет A1 сценария.

Номера сценариев отображаются как {1=A1, 2=A2, 3=B1, 4=B2, 5=B3, 6=B4, 10=C1, 11=C2, 12=C3, 13=C4, 14=D1, 15=D2a}.

Для получения дополнительной информации см. модели каналов WINNER II [1], раздел 2.3.

PropagConditionVector

Вектор 1-by-NL условий распространения (LOS = 1 и NLOS = 0) для каждой линии связи. Значение по умолчанию: 1.

StreetWidth

Вектор 1-by-NL одинаковых значений, задающий среднюю ширину (в метрах) улиц. StreetWidth используется для модели потерь тракта B1 и B2 сценариев. Значение по умолчанию: 20. Посмотрите ScenarioVector для отображения номера сценария. Все элементы должны иметь одинаковое значение. StreetWidth применимо только в том случае, если ModelConfig.PathLossModelUsed свойство - 'yes'.

Dist1

Вектор 1-by-NL расстояний от БС до последней точки LOS. Dist1 используется для модели потерь тракта B1 и B2 сценариев. Значение по умолчанию: NaN, что означает, что расстояние определяется случайным образом в функции потерь тракта. Посмотрите ScenarioVector для отображения номера сценария. Dist1 применима только тогда, когда ModelConfig.PathLossModelUsed свойство - 'yes'.

Для получения дополнительной информации см. модели каналов WINNER II [1], рис. 4-3.

NumFloors

Вектор 1-by-NL, указывающий номер этажа, в котором находится внутренняя BS или MS. Значение по умолчанию: 1. NumFloors свойство используется только для модели потери тракта сценариев A2 и B4. Посмотрите ScenarioVector для отображения номера сценария. NumFloors свойство применимо только тогда, когда ModelConfig.PathLossModelUsed является 'yes'.

NumPenetratedFloors

Вектор 1-by-NL, указывающий количество пронизанных этажей между BS и MS. Значение по умолчанию: 0. NumPenetratedFloors используется для модели потери тракта NLOS сценария A1. Посмотрите ScenarioVector для отображения номера сценария. NumPenetratedFloors свойство применимо только тогда, когда PathLossModelUsed является 'yes'.

Для получения дополнительной информации см. модели каналов WINNER II [1], таблица 4-4.

NormalizeChannelOutputs

Нормализовать выходы каналов, указанные как true или false. Установить для этого свойства значение true нормализовать выходные сигналы канала на количество приемных антенн в мобильной станции (МС) для каждой линии связи. Значение по умолчанию: true.

Дополнительные сведения см. в разделе Питание канала.

Методы

информацияОтображение информации о WINNER2Channel объект
шагФильтровать входной сигнал по каналу замирания WINNER II
Общие для всех системных объектов
release

Разрешить изменение значения свойства объекта системы

reset

Сброс внутренних состояний объекта System

При использовании reset, если ModelConfig.RandomSeed имущество obj пуст, поле reset метод сбрасывает только фильтры. В противном случае reset метод сбрасывает фильтры, а также повторно инициализирует поток случайных чисел до значения ModelConfig.RandomSeed собственность.

Примеры

свернуть все

Моделирование системы, в которой две MS подключены к одной BS. Одна MS находится в 8 метрах от BS; другой находится на расстоянии 20 метров от BS. Импульсные сигналы посылаются по двум линиям. Спектр принятых сигналов на МС показывает частотную избирательность. Он также показывает MS, которая ближе к BS, имеет большую среднюю принимаемую мощность, чем другая MS.

Укажите начальное число генератора случайных чисел для повторяемости.

rng(100);

Начальная длина кадра и частота дискретизации.

frmLen   = 1024;

Конфигурирование параметров компоновки.

BSAA  = winner2.AntennaArray('UCA', 8, 0.02);  % UCA-8 antenna array for BS
MSAA1 = winner2.AntennaArray('ULA', 2, 0.01);  % ULA-2 antenna array for MS
MSAA2 = winner2.AntennaArray('ULA', 4, 0.005); % ULA-4 antenna array for MS
MSIdx = [2 3]; BSIdx = {1}; NL = 2; maxRange = 100; rndSeed = 101;
cfgLayout = winner2.layoutparset(MSIdx,BSIdx,NL, ...
   [BSAA,MSAA1,MSAA2],maxRange,rndSeed);

Отрегулируйте положения BS и MS.

cfgLayout.Stations(1).Pos(1:2) = [10, 10];
cfgLayout.Stations(2).Pos(1:2) = [18, 10];  % 8 meters away from BS
cfgLayout.Stations(3).Pos(1:2) = [22, 26];  % 20 meters away from BS

NLOS для обоих каналов

cfgLayout.Pairing = [1 1; 2 3];
cfgLayout.PropagConditionVector = [0 0];

Конфигурирование параметров модели

cfgModel = winner2.wimparset;
cfgModel.NumTimeSamples     = frmLen; % Frame length
cfgModel.IntraClusterDsUsed = 'no';   % No cluster splitting
cfgModel.SampleDensity      = 2e5;    % For lower sample rate
cfgModel.PathLossModelUsed  = 'yes';  % Turn on path loss
cfgModel.ShadowingModelUsed = 'yes';  % Turn on shadowing

Создайте системный объект канала WINNER II.

wimChan = comm.WINNER2Channel(cfgModel, cfgLayout);

Вызовите информационный метод объекта для получения системной информации

chanInfo = info(wimChan)
chanInfo = struct with fields:
               NumLinks: 2
          NumBSElements: [8 8]
          NumMSElements: [2 4]
               NumPaths: [16 16]
             SampleRate: [1.0000e+07 1.0000e+07]
     ChannelFilterDelay: [7 7]
    NumSamplesProcessed: 0

numTx    = chanInfo.NumBSElements(1);
Rs       = chanInfo.SampleRate(1);

Создайте объект системы Spectrum Analyzer.

SA = dsp.SpectrumAnalyzer('SampleRate', Rs, ...
    'YLimits', [-170, -100], 'ShowLegend', true, ...
    'ChannelNames', {'MS 1 (8 meters away)','MS 2 (20 meters away)'});

Пропускают импульсные сигналы через две линии связи и показывают спектры принятых сигналов в двух MS.

for i = 1:10
    x = [ones(1,numTx); zeros(frmLen-1, numTx)];
    y = wimChan(x);
    SA([y{1}(:,1), y{2}(:,1)]);
end

Figure Spectrum Analyzer contains an axes and other objects of type uiflowcontainer, uimenu, uitoolbar. The axes contains 2 objects of type line. These objects represent MS 1 (8 meters away), MS 2 (20 meters away).

Подробнее

Частота выборки WINNER II

Скорость дискретизации сигнала (RS) для генерирования канальных коэффициентов и выполнения канальной фильтрации вычисляют по линии связи с использованием скорости мобильной станции (VMS), расстояния половины длины волны и плотности дискретизации. Частота выборки для каждой ссылки доступна в качестве поля в возврате инфо-метода.

RS  = VMS /( C/Fcenter/2/NSD     ), 

  • Для скорости MS, VMS ,

    • Когда ModelConfig.UniformTimeSampling имеет значение 'no', VMS - скорость MS для соответствующего канала, полученная из LayoutConfig.Stations(i).Velocity поле.

    • Когда ModelConfig.UniformTimeSampling имеет значение 'yes'VMS - максимальная скорость MS для всех каналов.

  • C - скорость света (2.99792458e8 м/с).

  • Фцентр - это ModelConfig.CenterFrequency.

  • НРД является ModelConfig.SampleDensity.

Мощность канала

Эти условия применяются к мощности канала comm.WINNER2Channel объект:

  • Когда потеря и затенение тракта отключены, коэффициенты усиления тракта нормализуются. В частности, усиления пути нормализуются при использовании ModelConfig.ShadowingModelUsed и ModelConfig.PathLossModelUsed для параметров установлено значение 'no'.

  • При значении свойства NormalityStartOutputs trueсредний коэффициент усиления канала равен 0 дБ.

Ссылки

[1] Kyosti, Pekka, Juha Meinila, et al. Модели каналов WINNER II. D1.1.2 V1.2. IST-4-027756 ПОБЕДИТЕЛЬ II, сентябрь 2007 года.

Представлен в R2016b