Exponenta Banner
exponenta event banner

lteULChannelEstimatePUCCH3

Оценка канала восходящей линии связи формата 3 PUCCH

свернуть все на странице

Синтаксис

[hest, noiseest] = lteULChannelEstimatePUCCH3 (ue, chs, rxgrid)
[hest, noiseest] = lteULChannelEstimatePUCCH3 (ue, chs, cec, rxgrid)
[hest, noiseest] = lteULChannelEstimatePUCCH3 (ue, chs, cec, rxgrid, refgrid)
[hest, noiseest] = lteULChannelEstimatePUCCH3 (ue, chs, rxgrid, refgrid)

Описание

[hest,noiseest] = lteULChannelEstimatePUCCH3(ue,chs,rxgrid) возвращает оценку для канала путем усреднения оценок наименьших квадратов опорных символов по времени и копирования их по выделенным элементам ресурса в пределах временной частотной сетки. Возвращается hest, оцененный канал между каждой передающей и приемной антенной и noiseestоценку спектральной плотности мощности шума.

пример

[hest,noiseest] = lteULChannelEstimatePUCCH3(ue,chs,cec,rxgrid) возвращает оцененный канал, используя метод и параметры, определенные пользователем в структуре конфигурации оценщика канала, cec.

[hest,noiseest] = lteULChannelEstimatePUCCH3(ue,chs,cec,rxgrid,refgrid) возвращает оцененный канал, используя способ и параметры, определенные структурой конфигурации оценки канала, и дополнительную информацию о переданных символах, найденную в refgrid. rxgrid и refgrid должны иметь одинаковые размеры. Для cec.InterpType = 'None', значения в refgrid обрабатываются как ссылочные символы и полученные в результате hest содержит ненулевые значения в их расположениях.

[hest,noiseest] = lteULChannelEstimatePUCCH3(ue,chs,rxgrid,refgrid) возвращает оцененный канал с использованием метода оценки, описанного в TS 36.101, Приложение F4 [1]. Описанный способ использует дополнительную канальную информацию, полученную посредством информации переданных символов, найденных в refgrid. Эта дополнительная информация позволяет улучшить оценку канала и требуется для точных измерений EVM. rxgrid и refgrid должны иметь одинаковые размеры. rxgrid и refgrid должен содержать только целый подкадр символов SC-FDMA.

Примеры

свернуть все

Открыть сценарий в реальном времени

Используйте функцию lteULChannelEstimatePUCCH3 для оценки характеристик канала для формата 3 PUCCH.

Инициализируйте структуру конфигурации UE, параметры PUCCH и создайте сетку ресурсов. Для целей этого примера мы обходим этапы модуляции SC-FDMA, канальной и SC-FDMA модели системы и копируем txGrid в rxGrid.

ue = struct('NULRB',6,'NCellID',0,'NSubframe',0,'Hopping','Off');
ue.CyclicPrefixUL = 'Normal';
ue.NTxAnts = 1;
pucch3 = struct('ResourceIdx',0);
txGrid = lteULResourceGrid(ue);
txGrid(ltePUCCH3DRSIndices(ue,pucch3)) = ltePUCCH3DRS(ue,pucch3);
rxGrid = txGrid;

Инициализировать структуру конфигурации оценки канала и выполнить операцию оценки канала на rxGrid.

cec = struct('FreqWindow',12,'TimeWindow',1,'InterpType','Cubic');
hest = lteULChannelEstimatePUCCH3(ue,pucch3,cec,rxGrid);

Входные аргументы

свернуть все

Параметры для всей ячейки UE, определенные как структура со следующими полями.

Поле параметраОбязательно или необязательноЦенностиОписание
NULRBНеобходимый

Скалярное целое число от 6 до 110

Количество блоков ресурсов восходящей линии связи. (NRBUL)

NCellIDНеобходимый

Целое число от 0 до 503

Идентификация ячейки физического уровня

NSubframeНеобходимый

0 (по умолчанию), неотрицательное скалярное целое число

Номер подкадра

CyclicPrefixULДополнительный

'Normal' (по умолчанию), 'Extended'

Длина циклического префикса

NTxAntsДополнительный

1 (по умолчанию), 2, 4

Количество передающих антенн.

HoppingДополнительный

'Off' (по умолчанию), 'Group'

Способ скачкообразной перестройки частоты.

ShortenedДополнительный

0 (по умолчанию), 1

Опция для сокращения подкадра путем пропуска последнего символа, заданного как 0 или 1. Если 1, последний символ подкадра не используется. Для подкадров с возможной передачей SRS установите Shortened в 1 для поддержки стандартной конфигурации.

NPUCCHIDДополнительный

Целое число от 0 до 503

Идентификатор виртуальной ячейки PUCCH. Если это поле отсутствует, NCellID используется в качестве идентификатора.

Типы данных: struct

Настройки канала PUCCH, заданная как структура со следующими полями.

Поле параметраОбязательно или необязательноЦенностиОписание
ResourceIdxДополнительный

0 (по умолчанию), целое число от 0 до 549 или вектор целых чисел.

Индексы ресурсов PUCCH, которые определяют физические блоки ресурсов, циклический сдвиг и ортогональное покрытие, используемые для передачи (nPUCCH (3)). Определите один индекс для каждой передающей антенны.

Типы данных: struct

Принята сетка элементов ресурса, заданная как массив комплексных символов NSC-by-NSym-by-NR.

  • NSC - количество поднесущих

  • NSym  = NSF  × NSymPerSF

    • NSF - общее число подкадров. Если NSF больше единицы, то из возвращенной области извлекается правильная область hest массив. Местоположение оцененного подкадра в пределах hest задается с помощью поля параметра cec.Window.

    • NSymPerSF - количество символов SC-FDMA на подкадр.

      • Для обычного циклического префикса каждый подкадр содержит 14 символов SC-FDMA.

      • Для расширенного циклического префикса каждый подкадр содержит 12 символов SC-FDMA.

  • NR - количество приемных антенн

Типы данных: double
Поддержка комплексного номера: Да

Конфигурация оценщика канала, заданная как структура, которая может содержать следующие поля.

Поле параметраОбязательно или необязательноЦенностиОписание
FreqWindowДополнительный

Нечетное скалярное целое число или кратное 12

Размер окна, используемого для усреднения по частоте в элементах ресурсов (RE), заданных как скалярное целое число.

TimeWindowДополнительный

Нечетное скалярное целое число

Размер окна, используемый для усреднения по времени в элементах ресурсов (RE), заданных как скалярное целое число.

InterpTypeДополнительный

'nearest', 'linear', 'natural', 'cubic', 'v4', 'none'

См. сноску.

Тип интерполяции 2-D, используемой во время интерполяции. Для получения более подробной информации см. griddata. Поддерживаемые варианты показаны в следующей таблице.

СтоимостьОписание
'nearest'Интерполяция ближайшего соседа
'linear'Линейная интерполяция
'natural'Интерполяция естественного соседа
'cubic'Кубическая интерполяция
'v4'MATLAB ® 4griddata метод
'none'Отключает интерполяцию

PilotAverageДополнительный

'UserDefined'(по умолчанию), 'TestEVM'

См. сноску.

Тип усреднения пилотов

Следующий параметр требуется только в том случае, если rxgrid содержит более одного подкадра. См. сноску.

WindowДополнительный

'Left', 'Right', 'Centred', 'Centered'

Если введено более одного подкадра, этот параметр требуется для указания положения подкадра из rxgrid и refgrid, содержащего требуемую оценку канала. Будут возвращены только оценки канала для этого подкадра. Для 'Centred' и 'Centered' настройки, размер окна должен быть нечетным.

  1. Для cec.InterpType = 'none', не выполняется интерполяция между символами пилот-сигнала и не создаются виртуальные пилот-сигналы. hest будет содержать оценки канала в местоположениях переданных опорных символов для каждой принятой антенны и всех других элементов hest равны нулю. Усреднение оценок пилот-символов, описанных cec.TimeWindow и cec.FreqWindow все еще выполняются.

  2. 'UserDefined' усреднение пилот-сигнала использует прямоугольное ядро размера cec.FreqWindowоколо-cec.TimeWindow и выполняет операцию фильтрации 2-D для пилот-сигналов. Пилоты вблизи края сетки ресурсов усредняются меньше, так как у них нет соседей за пределами сетки. Для cec.FreqWindow = 12 × X (т.е. любое кратное 12) иcec.TimeWindow = 1 блок оценки входит в особый случай, где для усреднения оценок пилот-сигнала используется окно усреднения (12 × X) - в частоте; усреднение всегда применяется по (12 × X) поднесущим, даже на верхнем и нижнем краях полосы; поэтому первые (6 × X) символы на верхнем и нижнем краю полосы имеют одинаковую оценку канала. Эта операция гарантирует, что усреднение всегда выполняется для 12 (или кратных 12) символов. Это обеспечивает соответствующую операцию сжатия, требуемую для случая многоантенной передачи, где сигналы DM-RS, связанные с каждой антенной, занимают одно и то же местоположение времени/частоты, но используют различные ортогональные коды покрытия, чтобы позволить их дифференцировать в приемнике. 'TestEVM' усреднение пилот-сигнала игнорирует другие поля структуры в cec, и следует методу, описанному в TS 36.101, приложение F, для целей испытаний передатчика EVM.

  3. Когда rxgrid содержит более одного подкадра, cec.Window обеспечивает управление местоположением подкадра, для которого выполняется оценка канала. Это позволяет осуществлять оценку канала для интересующего подкадра посредством наличия пилот-символов, занимающих один и тот же ресурсный блок в подкадрах до и/или после этого подкадра. Например, если rxgrid содержит пять подкадров, 'Left' оценивает последний первый подкадр в rxgrid, 'Centred'/'Centered' оценивает третий (средний) подкадр, и 'Right' оценивает последний подкадр. Параметр ue.NSubframe соответствует выбранному подкадру. Итак, с тремя подкадрами и cec.Window = 'Right', rxgrid соответствует подкадрам (ue.NSubframe-2, ue.NSubframe-1, ue.NSubframe). hest выходной сигнал будет иметь тот же размер, что и rxgrid и будут соответствовать тем же самым номерам подкадров. Все местоположения, отличные от оцененного подкадра, будут содержать нули.

Типы данных: struct

Эталонный массив известных переданных символов данных в их правильных местоположениях, определяемых как массив комплексных символов NSC-by-NSym-by-NT. Все остальные местоположения, такие как символы DM-RS и неизвестные местоположения символов данных, должны быть представлены NaN. Первые два измерения rxgrid и refgrid должно быть то же самое.

  • NSC - количество поднесущих.

  • NSym  = NSF  × NSymPerSF

    • NSF - общее число подкадров. Если NSF больше единицы, то из возвращенной области извлекается правильная область hest массив. Местоположение оцененного подкадра в пределах hest задается с помощью поля параметра cec.Window.

    • NSymPerSF - количество символов SC-FDMA на подкадр.

      • Для обычного циклического префикса каждый подкадр содержит 14 символов SC-FDMA.

      • Для расширенного циклического префикса каждый подкадр содержит 12 символов SC-FDMA.

  • NT - количество передающих антенн, ue.NTxAnts

Для cec.InterpType = 'None', значения в refgrid обрабатываются как ссылочные символы и полученные в результате hest содержит ненулевые значения в их расположениях. Типичное использование для refgrid обеспечивает значения SRS, передаваемые в определенный момент времени rxgrid. Значения SRS могут использоваться для улучшения оценки канала.

Типы данных: double
Поддержка комплексного номера: Да

Выходные аргументы

свернуть все

Оценка канала между каждой передающей и приемной антенной, возвращаемая как NSC-by-NSym-by-NR. массив комплексных символов. NSC - общее количество поднесущих, NSym - количество символов SC-FDMA, и NR - количество приемных антенн.

Оценка шума, возвращаемая как числовой скаляр. Этот выходной сигнал является спектральной плотностью мощности шума, присутствующего на оцененных коэффициентах отклика канала.

Алгоритмы

свернуть все

Алгоритм оценки канала функционирует, как описано в следующих шагах.

  1. Извлекают опорные сигналы демодуляции формата 3 PUCCH (DM-RS) или пилот-символы для пары передающая-принимающая антенна из выделенных блоков физических ресурсов в принятом подкадре.

  2. Среднее значение оценок наименьших квадратов для уменьшения любого нежелательного шума от пилот-символов.

  3. Используя очищенные оценки пилот-символов, интерполировать для получения оценки канала для выделенного интервала субкадра.

Оценка наименьших квадратов

Оценки наименьших квадратов опорных сигналов получают делением принятых пилот-символов на их ожидаемое значение. На оценки наименьших квадратов влияет любой системный шум. Этот шум должен быть удален или уменьшен для достижения разумной оценки канала в местоположениях пилот-символов.

Шумоподавление и интерполяция

Чтобы минимизировать влияние шума на оценки пилот-символов, оценки наименьших квадратов усредняются. Этот простой способ обеспечивает существенное снижение уровня шума, обнаруженного на пилот-символах. Способ усреднения пилот-символов использует окно усреднения, определенное пользователем. Размер окна усреднения измеряется в элементах ресурса; любые пилот-символы, расположенные в пределах окна, используются для усреднения значения пилот-символа, найденного в центре окна.

Затем усредненные оценки пилот-символов используются для выполнения интерполяции 2-D через интервал субкадра, который был выделен данным формата 3 PUCCH. Местоположение пилот-символов в подкадре не идеально подходит для интерполяции. Для учета этого позиционирования создаются и размещаются виртуальные пилоты с областью текущего подкадра. Это размещение позволяет выполнить полную и точную интерполяцию.

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 R2013b

Документация по инструментам LTE

Поддержка