Exponenta Banner
exponenta event banner

scatteringchanmtx

Матрица канала рассеяния

свернуть все на странице

Синтаксис

chmat = specteringchanmtx (txarraypos, rxarraypos, numscat)
chmat = specteringchanmtx (txarraypos, rxarraypos, numscat, angrange)
chmat = specteringchanmtx (txarraypos, rxarraypos, txang, rxang, G)

Описание

пример

chmat = scatteringchanmtx(txarraypos,rxarraypos,numscat) возвращает матрицу канала, chmatдля канала MIMO, состоящего из передающей матрицы, матрицы приемника и множества рассеивателей. Передающий массив расположен в txarraypos и принимающий массив в rxarraypos. numscat - количество точечных рассеивателей.

Функция генерирует numscat случайные направления передачи и numscat случайные направления приема. Матрица канала описывает многолучевое распространение через numscat пути. Предполагается, что все тракты поступают в приемную матрицу одновременно, подразумевая, что канал является плоским по частоте. Плоская частота означает, что спектр сигнала не изменяется. Выигрыши на пути получаются из среднего нуля, единичной дисперсии, комплексного нормального распределения.

пример

chmat = scatteringchanmtx(txarraypos,rxarraypos,numscat,angrange) также определяет угловой диапазон, angrange, для углов передачи и приема.

пример

chmat = scatteringchanmtx(txarraypos,rxarraypos,txang,rxang,G) также определяет углы передачи, txang, углы приема, rxangи усиления тракта, G.

Примеры

свернуть все

Открыть сценарий в реальном времени

Вычислите матрицу канала для 13-элементного передающего массива и 15-элементного принимающего массива. Предположим, что есть 17 случайно расположенных рассеивателей. Массивы представляют собой однородные линейные массивы с интервалом в 0,45 длины волны. Приемный массив находится на расстоянии 300 длин волн от передающего массива. Используйте матрицу канала для вычисления распространенного сигнала из передающей матрицы в принимающую матрицу.

Укажите массивы. Расстояние между элементами в единицах длины волны.

numtx = 13;
sp = 0.45;
txpos = (0:numtx-1)*sp;
numrx = 15;
rxpos = 300 + (0:numrx-1)*sp;

Укажите количество рассеивателей и создайте матрицу канала.

numscat = 17;
chmat = scatteringchanmtx(txpos,rxpos,numscat);

Создайте сигнал, состоящий из нулей и единиц. Затем распространяют сигнал от передатчика к приемнику.

x = randi(2,[100 numtx])-1;
y = x*chmat;
Открыть сценарий в реальном времени

Вычислите матрицу канала для массива URA передачи 4 на 4 и массива URA приема 5 на 5. Предположим, что 17 рассеивателей расположены случайным образом в пределах заданного углового диапазона. Расстояние между элементами для обеих матриц составляет половину длины волны. Приемная матрица находится на расстоянии 500 длин волн от передающей матрицы вдоль оси X. Используйте матрицу канала для вычисления распространенного сигнала из передающей матрицы в принимающую матрицу. Ограничение углового диапазона для направлений передачи и приема.

Укажите передающий массив 4 на 4. Расстояние между элементами в единицах длины волны.

Nt = 4;
sp = 0.5;
ygridtx = (0:Nt-1)*sp - (Nt-1)/2*sp;
zgridtx = (0:Nt-1)*sp - (Nt-1)/2*sp;
[ytx,ztx] = meshgrid(ygridtx,zgridtx);
txpos = [zeros(1,Nt*Nt);ytx(:).';ztx(:).'];

Укажите принимающий массив 5 на 5. Расстояние между элементами в единицах длины волны.

Nr = 5;
sp = 0.5;
ygridrx = (0:Nr-1)*sp - (Nr-1)/2*sp;
zgridrx = (0:Nr-1)*sp - (Nr-1)/2*sp;
[yrx,zrx] = meshgrid(ygridrx,zgridrx);
rxpos = [500*ones(1,Nr*Nr);yrx(:).';zrx(:).'];

Установите угловые пределы для передачи и приема.

  • Пределы угла азимута для передатчика составляют от − 45 ° до + 45 °.

  • Пределы угла азимута для приёмника составляют от − 75 ° до + 50 °.

  • Пределы угла возвышения для передатчика составляют от − 12 ° до + 12 °.

  • Пределы угла возвышения для приёмника составляют от − 30 ° до + 30 °.

angrange = [-45 45 -75 50; -12 12 -30 30];

Укажите количество рассеивателей и создайте матрицу канала.

numscat = 6;
chmat = scatteringchanmtx(txpos,rxpos,numscat,angrange);

Создайте 100-выборочный сигнал, состоящий из нулей и единиц. Затем распространяют сигнал из передающей матрицы в принимающую матрицу.

x = randi(2,[100 Nt*Nt])-1;
y = x*chmat;
Открыть сценарий в реальном времени

Вычислите матрицу канала для массива URA передачи 4 на 4 и массива URA приема 5 на 5. Предположим, что есть 3 рассеивателя с известными направлениями. Расстояние между элементами для обеих матриц составляет половину длины волны. Приемная матрица находится на расстоянии 500 длин волн от передающей матрицы вдоль оси X. Используйте матрицу канала для вычисления распространенного сигнала из передающей матрицы в принимающую матрицу. Укажите направления передачи и приема. Количество направлений определяет количество рассеивателей.

Укажите передающий массив 4 на 4. Расстояние между элементами в единицах длины волны.

Nt = 4;
sp = 0.5;
ygridtx = (0:Nt-1)*sp - (Nt-1)/2*sp;
zgridtx = (0:Nt-1)*sp - (Nt-1)/2*sp;
[ytx,ztx] = meshgrid(ygridtx,zgridtx);
txpos = [zeros(1,Nt*Nt);ytx(:).';ztx(:).'];

Укажите принимающий массив 5 на 5. Расстояние между элементами в единицах длины волны.

Nr = 5;
sp = 0.5;
ygridrx = (0:Nr-1)*sp - (Nr-1)/2*sp;
zgridrx = (0:Nr-1)*sp - (Nr-1)/2*sp;
[yrx,zrx] = meshgrid(ygridrx,zgridrx);
rxpos = [500*ones(1,Nr*Nr);yrx(:).';zrx(:).'];

Укажите углы передачи и приема и коэффициенты усиления. Затем создайте матрицу канала.

txang = [20 -10 40; 0 12 -12];
rxang = [70 -5.5 27.2; 4 1 -10];
gains = [1 1+1i 2-3*1i];
chmat = scatteringchanmtx(txpos,rxpos,txang,rxang,gains);

Создайте 100-выборочный сигнал, состоящий из нулей и единиц. Затем распространяют сигнал из передающей матрицы в принимающую матрицу.

x = randi(2,[100 Nt*Nt])-1;
y = x*chmat;

Входные аргументы

свернуть все

Передача положений элемента множества, определенных как 1 с реальным знаком Nt вектором ряда, 2 Nt матрицей, или 3 Nt матрицей. Nt - количество элементов в передающем массиве.

txarraypos Размеры передающего массива
1-by-Nt вектор строкиВсе передающие элементы матрицы расположены вдоль оси Y. Вектор определяет координаты y элементов массива.
2-by-Nt матрицаВсе передающие элементы массива лежат в плоскости yz. Каждый столбец матрицы определяет координаты y и z элемента массива.
3-by-Nt матрицаПередающие элементы массива имеют произвольные координаты 3-D. Каждый столбец матрицы определяет координаты x, y и z элемента массива.

Единицы измерения в длинах волн.

Пример: [-2.0,-1.0,0.0,1.0,2.0]

Типы данных: double

Получение позиций элементов массива, заданных как действительный вектор строки 1-by-Nr, 2 по vmatrix или матрица 3-by-Nr. Nt - количество элементов в передающем массиве.

rxarraypos Размеры принимающего массива
1-by-Nr вектор строкиВсе принимающие элементы массива расположены вдоль оси Y. Вектор определяет координаты y элементов массива.
2-by-Nr матрицаВсе принимающие элементы массива лежат в плоскости yz. Каждый столбец матрицы определяет координаты y и z элемента массива.
3-by-Nr матрицаЭлементы принимающего массива имеют произвольные координаты 3-D. Каждый столбец матрицы определяет координаты x, y и z элемента массива.

Единицы измерения в длинах волн.

Пример: [-2.0,-1.0,0.0,1.0,2.0]

Типы данных: double

Число рассеиваний, указанное как положительное целое число

Пример: 7

Типы данных: double

Угловой диапазон направлений передачи и приема, указанный в данной таблице в качестве одного из значений.

Размер ангранжаУгловой диапазон
действительный вектор строки 1 на 2Укажите один и тот же диапазон направления азимутального угла для передающего и принимающего массивов, используя минимальный и максимальный азимутальные углы. [az_min az_max]. Пролет направления возвышения от -90 ° до + 90 °.
действительный вектор строки 1 на 4Укажите диапазон направления угла азимута для передающего и принимающего массивов с помощью [tx_az_min tx_az_max rx_az_min rx_az_max]. Первые два значения являются минимальным и максимальным направлениями передающего массива. Последние два значения являются минимальным и максимальным направлениями принимающего массива. Диапазон углов возвышения от -90 ° до + 90 °.
вещественная матрица 2 на 2Укажите один и тот же диапазон азимута и угла места для передающих и приемных массивов, используя минимальный и максимальный азимут и угол места. [az_min az_max; el_min el_max].
вещественная матрица 2 на 4Укажите отдельные диапазоны по азимуту и углу места с помощью [tx_az_min tx_az_max rx_az_min rx_az_max; tx_el_min tx_el_max rx_el_min rx_el_max]. Первый и второй столбцы образуют диапазон направления передающего массива. Последние два столбца образуют диапазон направления принимающего массива.

Единицы измерения в градусах.

Пример: [-45 45 -30 30; -10 20 -5 30]

Типы данных: double

Углы пути передачи, заданные как действительный вектор строки 1-by-Ns или матрица 2-by-Ns. Ns - количество рассеивателей, указанное numscat.

  • Когда txang - вектор, каждый элемент задает азимутальный угол траектории. Угол наклона траектории равен нулю градусов.

  • Когда txang является матрицей, каждый столбец задает азимут и углы возвышения траектории в форме [az;el].

Пример: [4 -2; 0 35]

Типы данных: double

Углы пути приема, заданные как действительный вектор строки 1-by-Ns или матрица 2-by-Ns. Ns - количество рассеивателей, указанное numscat.

  • Когда rxang - вектор, каждый элемент задает азимутальный угол траектории. Угол наклона траектории равен нулю градусов.

  • Когда rxang является матрицей, каждый столбец задает азимут и углы возвышения траектории в форме [az;el].

Пример: [4 -2; 0 35]

Типы данных: double

Усиление пути, указанное как 1-by-Ns вектор строки с комплексным значением. Ns - количество рассеивателей, указанное numscat. Коэффициенты усиления применяются к соответствующим путям. Единицы измерения безразмерны.

Пример: exp(1i*pi/3)

Типы данных: double
Поддержка комплексного номера: Да

Выходные аргументы

свернуть все

Матрица канала MIMO, возвращаемая как матрица N-на-Nr комплексных значений. Nt - количество элементов в передающем массиве. Nr - количество элементов в принимающем массиве.

Типы данных: double
Поддержка комплексного номера: Да

Ссылки

[1] Пустошь, R. Младший и др. «Обзор методов обработки сигналов для MIMO-систем миллиметровых волн», arXiv.org:1512.03007 [cs.IT], 2015.

[2] Tse, D. and P. Viswanath, Основы беспроводной связи, Кембридж: Cambridge University Press, 2005.

[3] Паулрадж, А. Введение в беспроводную космическую связь, Кембридж: Cambridge University Press, 2003.

Расширенные возможности

.

См. также

Функции

Объекты

Представлен в R2017a

Документация по панели инструментов системы поэтапной обработки массивов

Поддержка