Exponenta Banner
exponenta event banner

lteOFDMModulate

Модуляция OFDM

свернуть все на странице

Синтаксис

[форма сигнала, информация] = lteOFDMModulate (enb, сетка)
[форма сигнала, информация] = lteOFDMModulate (enb, сетка, окно)

Описание

пример

[waveform,info] = lteOFDMModulate(enb,grid) выполняет вставку поднесущих постоянного тока, вычисление обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT), вставку циклического префикса и необязательное увеличение косинусного окна и перекрытие соседних OFDM-символов комплексных символов в массиве ресурсов, grid. grid представляет собой 3-D решетку, содержащую элементы ресурсов (RE) для ряда подкадров по всем сконфигурированным антенным портам, как описано в разделе «Представление сетей ресурсов». Это также может быть несколько конкатенированных матриц, чтобы дать несколько подкадров, используя конкатенацию по столбцам или второму измерению. Плоскости антенны в grid модулируются каждый OFDM для получения столбцов выходного сигнала waveform.

grid может охватывать несколько подкадров. Между всеми соседними символами OFDM, включая последний из одного подкадра и первый из следующего, применяются оконное и перекрывающееся. Поэтому получается другой результат, чем если lteOFDMModulate вызывается в отдельных подкадрах, а затем эти сигналы временной области объединяются. В этом случае результирующая форма сигнала имеет разрывы в начале или конце каждого подкадра. Перед вызовом рекомендуется сначала объединить все подкадры для модуляции OFDM. lteOFDMModulate в результирующем массиве с несколькими субкадрами. Однако отдельные подкадры могут быть модулированы OFDM и результирующая форма сигнала во временной области множества подкадров может быть создана посредством ручного перекрытия.

[waveform,info] = lteOFDMModulate(enb,grid,windowing) позволяет управлять количеством оконных и перекрывающихся выборок, используемых в окнах временной области, определяемых windowing параметр. Значение enb.Windowing, если присутствует, игнорируется, и выходные данные, info.Windowing имеет значение windowing.

Примеры

свернуть все

Открыть сценарий в реальном времени

Выполнение OFDM-модуляции одного субкадра случайного равномерно распределенного шума с использованием двухантенной конфигурации 10 МГц.

enb = struct('NDLRB',50,'CyclicPrefix','Normal','CellRefP',2);
dims = lteDLResourceGridSize(enb);
regrid = reshape(lteSymbolModulate(randi([0,1],prod(dims)*2,1), ...
    'QPSK'),dims);
waveform = lteOFDMModulate(enb,regrid);

Входные аргументы

свернуть все

Параметры для всей ячейки, заданные как структура. enb может содержать следующие поля.

Поле параметраОбязательно или необязательноЦенностиОписание
CyclicPrefixДополнительный

'Normal' (по умолчанию), 'Extended'

Длина циклического префикса

WindowingДополнительныйНеотрицательное целое число

Количество отсчетов временной области, в которой функция применяет оконную обработку и перекрытие символов OFDM

См. примечание

Примечание

Если enb.Windowing отсутствует, используется значение по умолчанию для количества оконных и перекрывающихся выборок. Значение по умолчанию выбирается как функция NRB для компромисса между эффективной длительностью циклического префикса и, таким образом, допуском расширения задержки канала и спектральными характеристиками передаваемого сигнала, без учета какой-либо дополнительной FIR-фильтрации. Используемое значение возвращается в info.Windowing. Проблемы, касающиеся конкатенации подкадров перед модуляцией OFDM, не применяются, когда enb.Windowing равно нулю.

Типы данных: struct

Элементы ресурса, указанные как 3-D числовой массив. grid сохраняет элементы ресурсов для ряда подкадров во всех сконфигурированных антенных портах. grid - массив M-на-N-на-P, где M - количество поднесущих, N - количество символов OFDM, и P - количество антенн.

M должно быть кратным 12 RE на блок ресурсов, так как количество блоков ресурсов равно NRB =   M/12. N должно быть кратным числу символов в подкадре L, где L равно 14 для нормального циклического префикса и 12 для расширенного циклического префикса.

Типы данных: double
Поддержка комплексного номера: Да

Количество отсчетов временной области, в которой функция применяет оконное отображение и перекрытие символов OFDM, указанных как неотрицательное целое число. Это значение перезаписывает значение поля параметра enb.Windowing, если присутствует.

Типы данных: double

Выходные аргументы

свернуть все

OFDM модулированный сигнал, возвращаемый в виде числовой матрицы размера T-by-P, где P - количество антенн, а T - число выборок временной области. T = K ×    30720 / 2048 × Nfft, где Nfft - размер IFFT, а K - количество подкадров на входеgrid. Nfft является функцией количества блоков ресурсов (NRB), как показано в следующей таблице.

NRBNfft
6128
15256
25512
501024
752048
1002048

В общем, Nfft - наименьшая степень 2 больше или равна 12*NRB/0.85. Это наименьший БПФ, который охватывает все поднесущие и приводит к заполнению полосы пропускания, 12*NRB/Nfft, не более 85%.

Типы данных: double
Поддержка комплексного номера: Да

Информация о модулированной форме сигнала OFDM, возвращенная в виде структуры. info содержит следующие поля.

Частота дискретизации формы сигнала во временной области, возвращаемая как скаляр. SamplingRate = 30,72   МГц/2048 ×  Нффт.

Типы данных: double

Количество точек БПФ, возвращаемых как скалярная степень 2. Nfft наименьшая степень 2 больше или равна 12 × NRB  / 0.85. Это наименьший БПФ, который охватывает все поднесущие и приводит к заполнению полосы пропускания (12 × NRB / Nfft) не более 85%.

Типы данных: uint32

Количество отсчетов временной области, над которыми функция применяет оконное отображение и перекрытие символов OFDM, возвращаемых как неотрицательное целое число.

Типы данных: int32

Длина циклического префикса (в выборках) каждого символа OFDM в субкадре.

информация. NfftCyclicPrefixLengths
для CyclicPrefix = 'Normal'для CyclicPrefix = 'Extended'
2048[160 144 144 144 144 144 144 160 144 144 144 144 144 144][512 512 512 512 512 512 512 512 512 512 512 512]
1024[80 72 72 72 72 72 72 80 72 72 72 72 72 72][256 256 256 256 256 256 256 256 256 256 256 256]
512[40 36 36 36 36 36 36 40 36 36 36 36 36 36][128 128 128 128 128 128 128 128 128 128 128 128]
256[20 18 18 18 18 18 18 20 18 18 18 18 18 18][64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64]
128[10 9 9 9 9 9 9 10 9 9 9 9 9 9][32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32]

Примечание

Для info.Nfft < 2048, info.CyclicPrefixLengths являются CyclicPrefixLengths для info.Nfft = 2048 масштабировано по info.Nfft / 2048.

Типы данных: uint32

Типы данных: struct

Алгоритмы

свернуть все

Работа с окнами

Использование IFFT в модуляторе OFDM представляет собой использование прямоугольной формы импульса. Такое использование ОБПФ означает, что разрывы происходят от одного символа OFDM к следующему, что приводит к внеполосным излучениям. (Альтернативно, учитывая частотную область, частотная характеристика этой прямоугольной формы импульса представляет собой синк-импульс.) Разрывы между символами OFDM могут быть уменьшены путем использования оконной обработки, которая сглаживает переходы между символами OFDM. LTE Toolbox™ выполняет оконную обработку, следуя этой процедуре/

Для оконных = N выборок циклический префикс, добавленный к номинальному символу OFDM, расширяется на N дополнительных выборок.

Эта расширенная форма сигнала окнивается точечным умножением во временной области с приподнятым косинусным окном, которое применяет сужение к первой N и последней N выборкам, причем все остальные значения равны 1. Значения y в первых N выборках:

y = 12 (1 − sin (securityN + 1 − 2i2N)), где i = 1... N

Значения в последних N выборках совпадают в обратном порядке.

Оконные OFDM-символы затем перекрываются путем начала передачи каждого оконного OFDM-символа перед концом предыдущего OFDM-символа. Это перекрытие гарантирует, что время между символами OFDM поддерживается в соответствии с требованиями стандарта. Конус в начале первого OFDM символа для передачи удаляется и перекрывается конусом в конце последнего OFDM символа.

Обработка

Обработка, выполняемая этой функцией, показана на этой диаграмме.

Количество выборок, используемых для оконной обработки, зависит от количества блоков ресурсов и от того, является ли длина циклического префикса нормальной или расширенной. Количество выборок выбирается в соответствии с максимальными значениями, вытекающими из TS 36.101 [1], таблиц F.5.3-1 и F.5.4-1.

Количество блоков ресурсов (NRB)Выборки окон для обычного циклического префиксаВыборки окон для расширенного циклического префикса
6 4 4
15 6 6
25 4 4
50 6 6
75 8 8
100 8 8

Количество оконных отсчетов является компромиссом между эффективной длительностью циклического префикса и, следовательно, допуском расширения задержки канала и спектральными характеристиками передаваемого сигнала, не учитывая никакой дополнительной FIR-фильтрации. Для большего количества окон эффективная продолжительность циклического префикса уменьшается, но передаваемый спектр сигнала имеет меньшие внеполосные излучения.

Ссылки

[1] 3GPP TS 36.101. "Развитый универсальный наземный радиодоступа (E-UTRA); Пользовательское оборудование (UE), радиопередача и прием. "Проект партнерства 3-го поколения; Техническая спецификация на сеть радиодоступа группы. URL: https://www.3gpp.org.

См. также

| | | | |

Представлен в R2014a

Документация по инструментам LTE

Поддержка