exponenta event banner

Канал замирания MIMO

Фильтрация входного сигнала через канал многолучевого замирания MIMO

  • Библиотека:
  • Набор средств связи/каналы

    Набор средств связи/MIMO

  • MIMO Fading Channel block

Описание

Блок MIMO Fading Channel фильтрует входной сигнал с использованием многолучевого канала MIMO. Этот блок моделирует и релеевское, и рисийское замирание и использует модель Кронекера для моделирования пространственной корреляции между связями. Подробные сведения об обработке см. в разделе Алгоритмы.

Размеры сигнала

Доступность и размеры входных и выходных сигналов портов зависят от:

Параметр выбора антенны

Вход сигнала (дюйм)

Вход выбора передачи (Tx Sel)

Ввод выбора приема (Rx Sel)

Ввод начального смещения по времени (время ввода)

Выход сигнала (Out1)

Дополнительный выход усиления канала (усиление)

OffNS-by-NTН/ДН/Днеотрицательный скалярNS-за-NRНС-за-НП-за-НТ-за-НР
TxNS-за-NST1-by-NTН/ДNS-за-NR
RxNS-by-NTН/Д1-by-NRNS-by-NSR
Tx and RxNS-за-NST1-by-NT1-by-NRNS-by-NSR

Порты

Вход

развернуть все

Входной сигнал данных, определяемый как матрица NS-by-NT или NS-by-NST.

  • NS представляет количество выборок во входном сигнале.

  • NT представляет количество передающих антенн.

  • NST представляет количество выбранных передающих антенн.

Типы данных: double | single
Поддержка комплексного номера: Да

Выберите активные передающие антенны, указанные как 1-by-NT двоичный вектор. NT представляет количество передающих антенн. Для элементов установлено значение 1 идентифицировать выбранные антенные индексы и 0 идентифицируют невыбранные антенные индексы.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, на вкладке Main (Главная) установите для параметра Antenna selection значение Tx или Tx and Rx.

Типы данных: double

Выберите активные приемные антенны, указанные как 1-by-NR двоичный вектор. NR представляет количество приемных антенн. Для элементов установлено значение 1 идентифицировать выбранные антенные индексы и 0 идентифицируют невыбранные антенные индексы.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, на вкладке Main (Главная) установите для параметра Antenna selection значение Rx или Tx and Rx.

Типы данных: double

Начальное смещение по времени для модели замирания в секундах, указанное как неотрицательный скаляр.

Время инициализации должно быть больше времени окончания последнего кадра. Если время ввода не кратно 1/Sample rate (Hz), округляется до ближайшего положения образца.

Зависимости

Для активизации этого порта на вкладке «Реализация» установите для параметра Initial time source значение Input port.

Типы данных: double

Продукция

развернуть все

Выходной сигнал данных для канала замирания, возвращаемый в виде матрицы NS-by-NR или NS-by-NSR.

  • NS представляет количество выборок во входном сигнале.

  • NR представляет количество приемных антенн.

  • NSR представляет количество выбранных приемных антенн.

Дискретные усиления пути основного процесса замирания, возвращаемые как массив NS-by-NP-by-NT-by-NR.

  • NS представляет количество выборок во входном сигнале.

  • NP представляет количество трактов канала.

  • NT представляет количество передающих антенн.

  • NR представляет количество приемных антенн.

Записи для невыбранных путей заполняются NaN.

Зависимости

Для активизации этого порта на вкладке «Реализация» выберите Output channel tray girs.

Параметры

развернуть все

Главная вкладка

Параметры многолучевого распространения (частотная избирательность)

Выберите этот параметр для использования частоты дискретизации входного сигнала при обработке. Когда Inherit sample rate from input выбирается частота выборки NS/TS, где NS - количество входных выборок, а TS - время выборки модели.

Частота дискретизации входного сигнала, заданная в герцах как положительный скаляр. Для соответствия настройкам модели установите частоту выборки в NS/TS, где NS - количество входных выборок, а TS - время выборки модели.

Зависимости

Этот параметр появляется, когда параметр Наследовать частоту выборки из входных данных не выбран.

Типы данных: double

Задержки для каждого дискретного пути в секундах, определяемые как неотрицательный скаляр или вектор строки.

  • Если задать для дискретных задержек пути значение скаляра, канал MIMO будет иметь плоскую частоту.

  • Если для дискретных задержек пути задано значение вектора, канал MIMO является частотно-избирательным.

Типы данных: double

Средний коэффициент усиления для каждого дискретного пути в децибелах, определяемый как скалярный вектор или вектор строки. Средние коэффициенты усиления тракта (дБ) должны иметь тот же размер, что и дискретные задержки тракта.

Типы данных: double

Выберите этот параметр для нормализации процессов замирания таким образом, чтобы общая мощность усиления тракта, усредненная во времени, равнялась 0 дБ.

Выберите распределение замирания канала. Rayleigh или Rician.

K-фактор канала замирания Rician, определяемый как положительный скаляр или вектор 1-by-NP неотрицательных значений. NP равняется значению параметра Дискретные задержки тракта.

  • Если задать для K-факторов скаляр, первым дискретным путем будет процесс замирания Rician с K-фактором Rician из K-факторов. Все остальные дискретные пути являются независимыми процессами релеевского замирания.

  • Если задать K-множители для вектора строки, то дискретный путь, соответствующий положительному элементу вектора K-множителей, будет процессом замирания Rician с Rician K-множителем, заданным этим элементом. Дискретным путем, соответствующим любым нулевым элементам вектора K-факторов, являются релеевские процессы замирания. По крайней мере одно значение элемента должно быть ненулевым.

Зависимости

Этот параметр появляется, когда Fading distribution имеет значение Rician.

Типы данных: double

Доплеровские сдвиги для составляющих линии визирования канала замирания Rician в герцах, задаваемые как скалярный вектор или вектор строки. Этот параметр должен иметь тот же размер, что и K-множители.

  • Если задать доплеровские сдвиги (Гц) пути LOS в скалярное значение, это представляет доплеровский сдвиг компонента линии визирования первого дискретного пути, который является процессом замирания Rician.

  • Если установить доплеровские сдвиги (Гц) пути LOS в вектор строки, дискретный путь, который является процессом замирания Rician, имеет свой доплеровский сдвиг по линии визирования, определяемый элементами доплеровских сдвигов (Гц) пути LOS, которые соответствуют положительным элементам в векторе K-факторов.

Зависимости

Этот параметр появляется, когда Fading distribution имеет значение Rician.

Типы данных: double

Начальные фазы для компонента линии визирования канала замирания Rician в радианах, задаваемые как скалярный вектор или вектор строки. Этот параметр должен иметь тот же размер, что и K-множители.

  • Если задать начальные фазы пути LOS (rad) на скаляр, то именно начальная фаза компонента линии визирования первого дискретного пути является процессом замирания Rician.

  • Если задать начальные фазы (рад) пути LOS вектором строки, то для дискретного пути, являющегося процессом замирания Rician, начальная фаза компонента линии визирования определяется элементами начальных фаз (рад) пути LOS, которые соответствуют положительным элементам в векторе K-факторов.

Зависимости

Этот параметр появляется, когда Fading distribution имеет значение Rician.

Типы данных: double

Доплеровские параметры (временная дисперсия)

Максимальный доплеровский сдвиг для всех трактов канала в герцах, заданный как неотрицательный скаляр.

Максимальный доплеровский сдвиг (Гц) должен быть меньше (Частота выборки (Гц )/10 )/fc для каждого тракта, где fc - коэффициент частоты отсечки тракта. Дополнительные сведения см. в разделе Коэффициент частоты отсечения .

Типы данных: double

Форма доплеровского спектра для всех трактов канала, заданная как единая структура доплеровского спектра, возвращаемая из doppler функция или 1-by-NP клеточный массив таких структур. Значением этого параметра по умолчанию является спектр Джейкса Доплера (doppler('Jakes')).

  • При назначении одиночного вызова dopplerвсе пути имеют одинаковый заданный доплеровский спектр.

  • При назначении массива 1-by-NP ячеек вызовов doppler используя любой из заданных синтаксисов, каждый тракт имеет доплеровский спектр, заданный соответствующей структурой доплеровского спектра в массиве. В этом случае NP равно значению параметра дискретных задержек тракта.

Зависимости

Этот параметр применяется, когда максимальный доплеровский сдвиг (Гц) больше нуля.

Если параметру Техника генерации выборок замирания присвоено значение Sum of sinusoids, доплеровский спектр должен быть doppler('Jakes').

Параметры антенны (пространственная дисперсия)

Выберите режим пространственной корреляции: None, Separate Tx Rx, или Combined.

Число передающих антенн, указанное как положительное целое число.

Зависимости

Этот параметр появляется, когда задается пространственная корреляция None или Combined.

Типы данных: double

Количество приемных антенн, указанное как положительное целое число.

Зависимости

Этот параметр появляется, когда задается пространственная корреляция None.

Типы данных: double

Укажите пространственную корреляцию передатчика в виде матрицы NT-by-NT или матрицы NT-by-NT-by-NP. NT - это количество передающих антенн, и NP равно значению параметра дискретных задержек тракта.

  • Если дискретные задержки пути являются скалярными, то канал является плоским по частоте, а пространственная корреляция передачи является эрмитовой матрицей NT-by-NT. Величина любого внедиагонального элемента не должна превышать среднее геометрическое двух соответствующих диагональных элементов.

  • Если дискретные задержки пути являются вектором, канал является частотно-избирательным, и в качестве матрицы можно задать пространственную корреляцию передачи. Каждый тракт имеет одинаковую матрицу пространственной корреляции передачи.

  • В качестве альтернативы можно задать пространственную корреляцию передачи как массив NT-by-NT-by-NP, где каждый тракт может иметь свою собственную матрицу пространственной корреляции передачи.

Зависимости

Этот параметр появляется, когда задается пространственная корреляция Separate Tx Rx.

Типы данных: double
Поддержка комплексного номера: Да

Задайте пространственную корреляцию приемника в виде матрицы NR-за-NR или матрицы NR-за-NR-за-NP. NR - это количество приемных антенн, и NP равно значению параметра дискретных задержек тракта.

  • Если дискретные задержки пути являются скалярными, канал является плоским по частоте, а пространственная корреляция приема является эрмитовой матрицей NR-by-NR. Величина любого внедиагонального элемента не должна превышать среднее геометрическое двух соответствующих диагональных элементов.

  • Если дискретные задержки пути являются вектором, канал является частотно-избирательным, и в качестве матрицы можно задать пространственную корреляцию приема. Каждый тракт имеет одинаковую матрицу пространственной корреляции приема.

  • В качестве альтернативы можно указать пространственную корреляцию приема как массив NR-на-NR-на-NP, где каждый тракт может иметь свою собственную матрицу пространственной корреляции приема.

Зависимости

Этот параметр появляется, когда задается пространственная корреляция Separate Tx Rx.

Типы данных: double
Поддержка комплексного номера: Да

Укажите комбинированную матрицу пространственной корреляции как матрицу NTR-на-NTR или матрицу NTR-на-NTR-на-NP, где NTR = (NT NR), а NP равно числу путей задержки, задаваемому параметром (ами) Дискретные задержки пути.

  • Если дискретные задержки пути являются скалярными, канал является плоским по частоте, а комбинированная пространственная корреляция является эрмитовой матрицей NTR-by-NTR. Величина любого внедиагонального элемента не должна превышать среднее геометрическое двух соответствующих диагональных элементов.

  • Если дискретные задержки пути являются вектором, канал является частотно-избирательным, и в качестве матрицы можно задать комбинированную пространственную корреляцию. Каждый тракт имеет одинаковую матрицу пространственной корреляции.

  • Можно также задать комбинированную пространственную корреляцию как массив NTR-на-NTR-на-NP, где каждый путь может иметь свою собственную комбинированную матрицу пространственной корреляции.

Зависимости

Этот параметр появляется, когда задается пространственная корреляция Combined.

Типы данных: double
Поддержка комплексного номера: Да

Выберите этот параметр для нормализации выходных сигналов канала по количеству приемных антенн.

Тип компиляции, указанный как Interpreted execution или Code generation.

Выбранный антенный режим соответствует дополнительным входным портам блока.

Настройка выбора антенныДобавлены входные порты
OffНичего
TxTx Sel
RxRx Sel
Tx and RxTx Sel, Rx Sel

Закладка «Реализация»

Выберите метод моделирования канала. Filtered Gaussian noise или Sum of sinusoids.

Число синусоид, используемых для моделирования процесса замирания, указанное как положительное целое число.

Зависимости

Этот параметр появляется, когда метод генерации выборок замирания имеет значение Sum of sinusoids.

Укажите источник начального временного смещения для модели замирания. Property или Input port.

  • Если для параметра Исходный источник времени задано значение Property, используйте Начальное время (и), чтобы задать начальное смещение времени.

  • Если для параметра Исходный источник времени задано значение Input portиспользуйте входной порт Init Time для установки начального временного смещения.

Зависимости

Этот параметр появляется, когда метод генерации выборок замирания имеет значение Sum of sinusoids.

Начальное смещение по времени для модели замирания, указанное как неотрицательный скаляр.

Когда Initial time (s) не является кратным 1/Частота выборки (Гц), округляется до ближайшего положения выборки.

Зависимости

Этот параметр появляется, когда метод генерации выборок замирания имеет значение Sum of sinusoids и Исходный источник времени установлен в Property.

Начальное начальное число генератора случайных чисел для этого блока, указанное как неотрицательное целое число.

Выберите этот параметр, чтобы добавить выходной порт усиления в блок и вывести коэффициенты усиления тракта канала основного процесса замирания.

Вкладка «Визуализация»

Выберите визуализацию канала: Off, Impulse response, Frequency response, Doppler spectrum, или Impulse and frequency responses. Когда визуализация включена, выбранные характеристики канала, такие как импульсная характеристика или доплеровский спектр, отображаются в отдельном окне. Дополнительные сведения см. в разделе Визуализация каналов.

Пара передающая-принимающая антенна для отображения, заданная как вектор 1 на 2, где первый элемент соответствует требуемой передающей антенне, а второй соответствует требуемой приемной антенне. В это время может отображаться только одна пара.

Зависимости

Этот параметр появляется, когда визуализация канала не Off.

Выберите процент отображаемых образцов: 10%, 25%, 50%, или 100%. Увеличение процента повышает точность отображения за счет скорости моделирования.

Зависимости

Этот параметр появляется, когда визуализация канала Impulse response, Frequency response, или Impulse and frequency responses.

Тракт, для которого отображается доплеровский спектр, заданный как положительное целое число от 1 до NP, где NP равно значению параметра Дискретные задержки тракта.

Зависимости

Этот параметр появляется, когда визуализация канала Doppler spectrum.

Характеристики блока

Типы данных

double | single

Многомерные сигналы

yes

Сигналы переменного размера

yes

Алгоритмы

развернуть все

Обработка замирания для линии связи описана в методе моделирования многоканальных каналов замирания и предполагает одинаковые параметры для всех (NT × NR) линий связи канала MIMO. Каждый канал содержит все многолучевые каналы для этого канала.

Ссылки

[1] Oestges, C. и Б. Клерккс. Беспроводная связь MIMO: от распространения в реальном мире до разработки кода пространства-времени. Академическая пресса, 2007.

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

[3] Кермоаль, Дж. П., Л. Шумахер, К. И. Педерсен, П. Э. Могенсен и Ф. Фредериксен. «Стохастическая модель радиоканала MIMO с экспериментальной проверкой». Журнал IEEE по отдельным областям связи. Том 20, номер 6, 2002, стр. 1211-1226.

[4] Иероним, М., П. Балабан и К. С. Шанмуган. Моделирование систем связи. Второе издание. Нью-Йорк: Kluwer Academic/Plenum, 2000.

[5] Пятцольд, Матиас, Чэн-Сян Ван и Бьорн Олав Хогстанд. «Два новых метода, основанных на сумме синусоид, для эффективного генерирования множественных некоррелированных волн релейного замирания». Транзакции IEEE по беспроводной связи. Том 8, номер 6, 2009, стр. 3122-3131.

Расширенные возможности

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

.
Представлен в R2013b