Exponenta Banner
exponenta event banner

gsmDownlinkConfig

Создание объекта конфигурации кадра TDMA прямого канала GSM

развернуть все на странице

Описание

gsmDownlinkConfig объект является объектом конфигурации кадра TDMA нисходящей линии связи GSM. Использовать gsmDownlinkConfig объекты для создания сигналов GSM нисходящей линии связи.

Создание

Синтаксис

cfggsmdl = gsmDownlinkConfig
cfggsmdl = gsmDownlinkConfig (sps)
cfggsmdl = gsmDownlinkConfig (___, имя, значение)

Описание

пример

cfggsmdl = gsmDownlinkConfig создает объект конфигурации кадра TDMA нисходящей линии связи GSM.

пример

cfggsmdl = gsmDownlinkConfig(sps) устанавливает SamplesPerSymbol свойство для sps.

пример

cfggsmdl = gsmDownlinkConfig(___,Name,Value) задает один или несколько аргументов пары имя-значение, используя любой из предыдущих синтаксисов. Например, 'RiseTime',4 устанавливает время нарастания пачки на 4 символы. Заключите каждое свойство в кавычки. Укажите аргументы пары имя-значение после всех других входных аргументов.

Свойства

развернуть все

Выборка на символ, заданная как положительное целое число, кратное 4.

Типы данных: double

Типы пакетов для временных интервалов 0-7 в кадре TDMA, указанные как одна из следующих опций:

  • Восьмиэлементный вектор строки, где каждое значение "NB", "FB", "SB", "Dummy", или "Off" - Каждый элемент определяет тип пакета для соответствующего временного интервала.

  • "NB" - Передача данных с использованием обычного пакета для каждого временного интервала.

  • "FB" - Передача данных с использованием пакета коррекции частоты для каждого временного интервала.

  • "SB" - Передача данных с использованием пакета временной синхронизации для каждого временного интервала.

  • "Dummy" - Передача данных с использованием фиктивного пакета для каждого временного интервала.

  • "Off" - Все восемь временных интервалов не содержат данных.

Дополнительные сведения см. в разделах Кадры GSM, Временные интервалы и Пакеты.

Примечание

BurstType является перечислением. Для выполнения генерации кода см. Пример генерации кода и генерации MEX для формы сигнала нисходящей линии связи GSM.

Пример: ["NB" "AB" "AB" "NB" "Off" "NB" "AB" "Off"] конфигурирует кадр, чтобы использовать обычные пакеты во временных интервалах 0, 3 и 5, использовать пакеты доступа во временных интервалах 1, 2 и 6 и не передавать данные во временных интервалах 4 и 7.

Код обучающей последовательности (TSC) для нормальных пакетов во временных интервалах 0-7 в кадре TDMA, указанный как одна из следующих опций:

  • Восьмиэлементный вектор строк целых чисел в диапазоне [0, 7] - каждый элемент задает значение TSC для соответствующего обычного интервала времени пакета.

  • Целое число в диапазоне [0, 7] - указывает значение TSC для каждого обычного интервала времени пакета.

Дополнительные сведения см. в разделе Код последовательности обучения (TSC).

Пример: [5 7 0 0 0 0 0 0] конфигурирует кадр для использования обучающей последовательности 5 во временном интервале 0, тренировочная последовательность 7 во временном интервале 1 и последовательности тренировок 0 во временных интервалах 2- 7.

Зависимости

Чтобы включить это свойство для временного интервала, установите соответствующий элемент BurstType кому "NB".

Типы данных: double

Ослабление мощности в дБ для временных интервалов 0-7 в кадре TDMA, указанное как одна из следующих опций:

  • Восьмиэлементный вектор строк неотрицательных целых чисел - каждый элемент задает значение мощности ослабления для соответствующего временного интервала.

  • Неотрицательное целое число - указывает значение ослабления мощности для каждого временного интервала.

Пример: [0 0 0 0 0 0 0 3] конфигурирует кадр для применения ослабления 0 дБ к мощности сигнала синхронизации во временном интервале от 0 до 6 и 3 дБ ослабления к мощности сигнала синхронизации во временном интервале 7.

Типы данных: double

Время нарастания пакета в символах, указанное как положительный скаляр в диапазоне [1/SamplesPerSymbol, 29], где разрешение приращения равно 1/SamplesPerSymbol. Общая продолжительность клина вверх и клина вниз (RiseTime - RiseDelay + FallTime + FallDelay) должно быть меньше 9,25 символов. Характерная форма переднего края пачки является синусоидальной.

Дополнительные сведения см. в разделах Кадры GSM, Временные интервалы и Пакеты.

Типы данных: double

Задержка нарастания пакета в символах, заданная как положительный скаляр в диапазоне [-10, 10], где разрешение приращения равно 1/SamplesPerSymbol. Общая продолжительность клина вверх и клина вниз (RiseTime - RiseDelay + FallTime + FallDelay) должно быть меньше 9,25 символов. Задержка нарастания пачки измеряется относительно начала полезной части пачки. Дополнительные сведения см. в разделах Кадры GSM, Временные интервалы и Пакеты.

Когда задержка нарастания пачки равна 0, пачка достигает полной амплитуды в начале полезной части пачки. Когда задержка нарастания пачки положительна, пачки достигают полной амплитуды. RiseDelay Символы после начала полезной части. Когда задержка нарастания пакета отрицательна, пакет достигает полной амплитуды. RiseDelay символы перед началом полезной детали.

Типы данных: double

Время падения пакета в символах, указанное как положительный скаляр в диапазоне [1/SamplesPerSymbol, 29], где разрешение приращения равно 1/SamplesPerSymbol. Общая продолжительность клина вверх и клина вниз (RiseTime - RiseDelay + FallTime + FallDelay) должно быть меньше 9,25 символов. Характерная форма заднего края пачки является синусоидальной.

Дополнительные сведения см. в разделах Кадры GSM, Временные интервалы и Пакеты.

Типы данных: double

Задержка пачки в символах, заданная как положительный скаляр в диапазоне [-10, 10], где разрешение приращения равно 1/SamplesPerSymbol. Общая продолжительность клина вверх и клина вниз (RiseTime - RiseDelay + FallTime + FallDelay) должно быть меньше 9,25 символов. Задержка падения пачки измеряется относительно конца полезной части пачки. Дополнительные сведения см. в разделах Кадры GSM, Временные интервалы и Пакеты.

Когда задержка падения пачки равна 0, пачка начинает уменьшаться от полной амплитуды в конце полезной части пачки. Когда задержка падения пачки положительна, пачка начинает уменьшаться с полной амплитуды. FallDelay Символы после окончания полезной части. Когда задержка падения пакета отрицательна, пакет начинает уменьшаться с полной амплитуды FallDelay символы перед концом полезной детали.

Типы данных: double

Примеры

свернуть все

Открыть сценарий в реальном времени

Создайте объект конфигурации кадра TDMA нисходящей линии связи GSM с настройками по умолчанию, а затем создайте форму сигнала GSM, содержащую один кадр TDMA. Кадр TDMA GSM имеет восемь временных интервалов, каждый из которых разделен защитным периодом из 8,25 символов или приблизительно 30,46x10e-3 мс.

Создайте объект конфигурации кадра TDMA прямого канала GSM с настройками по умолчанию.

cfggsmdl = gsmDownlinkConfig
cfggsmdl = 
  gsmDownlinkConfig with properties:

           BurstType: [NB    NB    NB    NB    NB    NB    NB    NB]
    SamplesPerSymbol: 16
                 TSC: [0 1 2 3 4 5 6 7]
         Attenuation: [0 0 0 0 0 0 0 0]
            RiseTime: 2
           RiseDelay: 0
            FallTime: 2
           FallDelay: 0

Отображение информации о настроенном gsmDownlinkConfig с помощью gsmInfo функция. Назначьте частоту выборки переменной, Rs, для использования при вычислении шкалы времени графика.

wfInfo = gsmInfo(cfggsmdl)
wfInfo = struct with fields:
              SymbolRate: 2.7083e+05
              SampleRate: 4.3333e+06
    BandwidthTimeProduct: 0.3000
    BurstLengthInSymbols: 156.2500
       NumBurstsPerFrame: 8
    BurstLengthInSamples: 2500
    FrameLengthInSamples: 20000


Rs = wfInfo.SampleRate;

Создайте форму сигнала GSM с помощью gsmFrame и затем постройте график формы сигнала GSM.

waveform = gsmFrame(cfggsmdl);

t = (0:length(waveform)-1)/Rs*1e3;
subplot(2,1,1)
plot(t,abs(waveform))
grid on
axis([0 5 0 1.2])
title('GSM Downlink Waveform - Amplitude')
xlabel('Time (ms)')
ylabel('Amplitude')
subplot(2,1,2)
plot(t,unwrap(angle(waveform)))
grid on
title('GSM Downlink Waveform - Phase')
xlabel('Time (ms)')
ylabel('Phase (rad)')

Figure contains 2 axes. Axes 1 with title GSM Downlink Waveform - Amplitude contains an object of type line. Axes 2 with title GSM Downlink Waveform - Phase contains an object of type line.

Открыть сценарий в реальном времени

Создайте объект конфигурации кадра TDMA нисходящей линии связи GSM, который задает 8 выборок на символ, а затем создайте форму сигнала GSM, содержащую один кадр TDMA нисходящей линии связи GSM. Кадр TDMA GSM представляет собой восемь временных интервалов, каждый из которых отделен защитным периодом в 8,25 символа или примерно 30,46x10e-3 мс отделяет каждый временной интервал. Постройте график формы сигнала GSM.

Создайте объект конфигурации кадра TDMA прямого канала GSM, указав 8 выборок на символы.

sps = 8;
cfggsmdl = gsmDownlinkConfig(sps)
cfggsmdl = 
  gsmDownlinkConfig with properties:

           BurstType: [NB    NB    NB    NB    NB    NB    NB    NB]
    SamplesPerSymbol: 8
                 TSC: [0 1 2 3 4 5 6 7]
         Attenuation: [0 0 0 0 0 0 0 0]
            RiseTime: 2
           RiseDelay: 0
            FallTime: 2
           FallDelay: 0

Отображение информации о настроенном gsmDownlinkConfig с помощью gsmInfo функция. Назначьте частоту выборки переменной, Rs, для использования при вычислении шкалы времени графика.

wfInfo = gsmInfo(cfggsmdl)
wfInfo = struct with fields:
              SymbolRate: 2.7083e+05
              SampleRate: 2.1667e+06
    BandwidthTimeProduct: 0.3000
    BurstLengthInSymbols: 156.2500
       NumBurstsPerFrame: 8
    BurstLengthInSamples: 1250
    FrameLengthInSamples: 10000


Rs = wfInfo.SampleRate;

Создайте форму сигнала GSM с помощью gsmFrame и затем постройте график формы сигнала GSM.

waveform = gsmFrame(cfggsmdl);

t = (0:length(waveform)-1)/Rs*1e3;
subplot(2,1,1)
plot(t,abs(waveform))
grid on
axis([0 5 0 1.2])
title('GSM Downlink Waveform - Amplitude')
xlabel('Time (ms)')
ylabel('Amplitude')
subplot(2,1,2)
plot(t,unwrap(angle(waveform)))
grid on
title('GSM Downlink Waveform - Phase')
xlabel('Time (ms)')
ylabel('Phase (rad)')

Figure contains 2 axes. Axes 1 with title GSM Downlink Waveform - Amplitude contains an object of type line. Axes 2 with title GSM Downlink Waveform - Phase contains an object of type line.

Открыть сценарий в реальном времени

Создайте два объекта конфигурации кадров TDMA прямого канала GSM. Укажите параметры по умолчанию для первого gsmDownlinkConfig и регулируют мощность сигнала за временной интервал для второго. Генерация сигналов GSM для обеих конфигураций. Постройте график сигналов, чтобы показать ослабление сигнала за временной интервал во втором сигнале.

Создайте объект конфигурации кадра TDMA прямого канала GSM с настройками по умолчанию.

cfggsmdl = gsmDownlinkConfig
cfggsmdl = 
  gsmDownlinkConfig with properties:

           BurstType: [NB    NB    NB    NB    NB    NB    NB    NB]
    SamplesPerSymbol: 16
                 TSC: [0 1 2 3 4 5 6 7]
         Attenuation: [0 0 0 0 0 0 0 0]
            RiseTime: 2
           RiseDelay: 0
            FallTime: 2
           FallDelay: 0

Создайте еще один объект конфигурации кадра TDMA нисходящей линии связи GSM, регулируя настройки ослабления сигнала для каждого временного интервала.

cfggsmdl2 = gsmDownlinkConfig('Attenuation',[1 0 3 4 5 6 4 2])
cfggsmdl2 = 
  gsmDownlinkConfig with properties:

           BurstType: [NB    NB    NB    NB    NB    NB    NB    NB]
    SamplesPerSymbol: 16
                 TSC: [0 1 2 3 4 5 6 7]
         Attenuation: [1 0 3 4 5 6 4 2]
            RiseTime: 2
           RiseDelay: 0
            FallTime: 2
           FallDelay: 0

Отображение информации о настроенном gsmDownlinkConfig с помощью gsmInfo функция. Назначьте частоту выборки переменной, Rs, для использования при вычислении шкалы времени графика.

wfInfo = gsmInfo(cfggsmdl)
wfInfo = struct with fields:
              SymbolRate: 2.7083e+05
              SampleRate: 4.3333e+06
    BandwidthTimeProduct: 0.3000
    BurstLengthInSymbols: 156.2500
       NumBurstsPerFrame: 8
    BurstLengthInSamples: 2500
    FrameLengthInSamples: 20000


Rs = wfInfo.SampleRate;

Создайте формы сигналов GSM, содержащие один кадр TDMA, с помощью gsmFrame функция. Кадры TDMA GSM имеют восемь временных интервалов, каждый из которых разделен защитным периодом из 8,25 символов или примерно 30,46x10e-3 мс отделяет каждый временной интервал. Постройте график каждого сигнала GSM.

waveform = gsmFrame(cfggsmdl);
waveform2 = gsmFrame(cfggsmdl2);

t = (0:length(waveform)-1)/Rs*1e3;
subplot(2,1,1)
plot(t,[abs(waveform),abs(waveform2)])
grid on
axis([0 5 0 1.2])
title('GSM Downlink Waveform - Amplitude')
xlabel('Time (ms)')
ylabel('Amplitude')
subplot(2,1,2)
plot(t,[unwrap(angle(waveform)),unwrap(angle(waveform2))])
grid on
title('GSM Downlink Waveform - Phase')
xlabel('Time (ms)')
ylabel('Phase (rad)')

Figure contains 2 axes. Axes 1 with title GSM Downlink Waveform - Amplitude contains 2 objects of type line. Axes 2 with title GSM Downlink Waveform - Phase contains 2 objects of type line.

Открыть сценарий в реальном времени

Создание и выполнение функции MEX формы сигнала GSM из вспомогательной функции createDownlinkWaveform. createDownlinkWaveform вспомогательная функция создает сигнал нисходящей линии связи GSM.

Запись функции MATLAB

Откройте createDownlinkWaveform.m для просмотра кода. createDownlinkWaveform вспомогательная функция генерирует сигнал GSM нисходящей линии связи с помощью gsmDownlinkConfig объект и gsmInfo и gsmFrame функции.

Генерация формы сигнала GSM

Используйте createDownlinkWaveform вспомогательная функция для создания сигнала GSM, содержащего два кадра TDMA, и затем построения графика сигнала.

[x,t] = createDownlinkWaveform(2);

figure
subplot(2,1,1);
plot(t,abs(x));
grid on;
title('GSM Downlink Waveform - Amplitude');
xlabel('Time (ms)');
ylabel('Amplitude')
subplot(2,1,2);
plot(t,unwrap(angle(x)));
grid on;
title('GSM Downlink Waveform - Phase');
xlabel('Time (ms)');
ylabel('Phase (rad)')

Figure contains 2 axes. Axes 1 with title GSM Downlink Waveform - Amplitude contains an object of type line. Axes 2 with title GSM Downlink Waveform - Phase contains an object of type line.

Создание функции MEX

Если не указан целевой объект построения, по умолчанию создается код MEX. По умолчанию codegen называет созданную функцию MEX createDownlinkWaveform_mex. Создайте функцию MEX из createDownlinkWaveform вспомогательная функция, а затем запустите функцию MEX для создания двух кадров TDMA.

codegen createDownlinkWaveform -args 3
Code generation successful.

Генерация формы сигнала с помощью функции MEX

Выполните функцию MEX и постройте график результатов. Поскольку форма сигнала создается с использованием случайных данных, фазовый график изменяется при каждом запуске generateDownlinkFrame вспомогательная функция или createDownlinkWaveform_mex функция.

[x,t] = createDownlinkWaveform_mex(2);

figure
subplot(2,1,1);
plot(t,abs(x));
grid on;
title('MEX - GSM Downlink Waveform - Amplitude');
xlabel('Time (ms)');
ylabel('Amplitude')
subplot(2,1,2);
plot(t,unwrap(angle(x)));
grid on;
title('MEX - GSM Downlink Waveform - Phase');
xlabel('Time (ms)');
ylabel('Phase (rad)')

Figure contains 2 axes. Axes 1 with title MEX - GSM Downlink Waveform - Amplitude contains an object of type line. Axes 2 with title MEX - GSM Downlink Waveform - Phase contains an object of type line.

В этом примере используются:

Открыть модель

Моделирование генератора сигналов GSM ® в Simulink ® с использованием функциональных блоков MATLAB и функций Communications Toolbox™.

Генерация сигналов нисходящей линии связи GSM

Блок функции MATLAB (Simulink) содержит gsmDownlinkWaveform код функции. Код в функциональном блоке MATLAB создает сигнал GSM с помощью gsmDownlinkConfig объект и gsmFrame функция.

gsmDownlinkConfig объект определяет 16 выборок на символ, и показанная конфигурация временных интервалов для кадра TDMA нисходящей линии связи GSM является этой таблицей.

$$ \begin{array}{|c|l|c|}
\hline\vphantom{\displaystyle\int}\mathbf{Timeslot}&\begin{array}{l}\mathbf{Burst\ Type}\end{array}&\mathbf{Attenuation}\\
\hline0&\begin{array}{l}\mathrm{Normal\ burst}\end{array}&\begin{array}{l}\mathrm{0\ dB}\end{array}\\
\hline1&\begin{array}{l}\mathrm{Frequency Correction\ burst}\end{array}&\begin{array}{l}\mathrm{0\ dB}\end{array}\\
\hline2&\begin{array}{l}\mathrm{Normal\ burst}\end{array}&\begin{array}{l}\mathrm{3\ dB}\end{array}\\
\hline3&\begin{array}{l}\mathrm{Synchronization\ burst}\end{array}&\begin{array}{l}\mathrm{0\ dB}\end{array}\\
\hline4&\begin{array}{l}\mathrm{No\ data}\end{array}&\begin{array}{l}\mathrm{0\ dB}\end{array}\\
\hline5&\begin{array}{l}\mathrm{Normal\ burst}\end{array}&\begin{array}{l}\mathrm{6\ dB}\end{array}\\
\hline6&\begin{array}{l}\mathrm{Dummy\ burst}\end{array}&\begin{array}{l}\mathrm{0\ dB}\end{array}\\
\hline7&\begin{array}{l}\mathrm{Normal\ burst}\end{array}&\begin{array}{l}\mathrm{3\ dB}\end{array}\\
\hline\end{array} $$

Выходной сигнал имеет 16 выборок для каждого символа GMSK. gsmFrame функция генерирует выборки формы сигнала.

Изучение модели

В соответствии со стандартами GSM 3GPP TS 45.001 и 3GPP TS 45.002 время выборки функционального блока MATLAB, содержащего gsmDownlinkWaveform функциональный код устанавливается на скорость символов GSM 1625e3/6 символов в секунду. Отображение текущего gsmDownlinkConfig настройки объекта с помощью gsmInfo функция.

wfInfo = 

  struct with fields:

              SymbolRate: 2.7083e+05
              SampleRate: 4.3333e+06
    BandwidthTimeProduct: 0.3000
    BurstLengthInSymbols: 156.2500
       NumBurstsPerFrame: 8
    BurstLengthInSamples: 2500
    FrameLengthInSamples: 20000

Время выборки модели блока MATLAB Function (Simulink) устанавливается равным wfInfo.FrameLengthInSamples/wfInfo.SampleRate. Для просмотра параметра Sample time откройте диалоговое окно Block Parameters, щелкнув правой кнопкой мыши функциональный блок MATLAB и выбрав Block Parameters (Subsystem).

Перед запуском моделирования необходимо сконфигурировать частоту дискретизации функционального блока MATLAB. PreLoadFcn и InitFcn функции обратного вызова конфигурируют функциональный блок MATLAB путем создания gsmDownlinkConfig объект и wfInfo структура. Чтобы просмотреть функции обратного вызова, на вкладке Моделирование (Modeling) в разделе Настройка (Setup) выберите Параметры модели (Model Settings) > Свойства модели (Model Properties). Затем на вкладке Callbacks выберите PreLoadFcn или InitFcn функция обратного вызова на панели Обратные вызовы модели.

Результаты

Отображение сигнала временной области и спектрограммы путем выполнения моделирования.

Подробнее

развернуть все

Ссылки

[1] 3GPP TS 45.001. "Физический уровень GSM/EDGE на радиотракте. Общее описание. "Проект партнерства 3-го поколения; Техническая спецификация на сеть радиодоступа группы.

[2] 3GPP TS 45.002. «Мультиплексирование GSM/EDGE и множественный доступ по радиотракту». Проект партнерства 3-го поколения; Техническая спецификация на сеть радиодоступа группы.

[3] 3GPP TS 45.004. «Модуляция GSM/EDGE». Проект партнерства третьего поколения; Техническая спецификация на сеть радиодоступа группы.

Расширенные возможности

.

См. также

Объекты

Функции

Темы

Представлен в R2019b

Документация по инструментам связи

Поддержка