Объедините входы для принятых сигналов и оценки канала согласно ортогональному пространственно-временному блочному коду (OSTBC)
MIMO
Блок Объединителя OSTBC объединяет входной сигнал (от всех приемных антенн) и сигнал оценки канала, чтобы извлечь мягкую информацию символов, которые были закодированы с использованием OSTBC. Оценка входного канала может не быть постоянной во время каждой передачи блока кодового слова, и алгоритм объединения использует только оценку для первого периода символа на блок кодового слова. Демодулятор или декодер символов должен следовать за блоком Combiner в коммуникационной системе MIMO.
Блок проводит операцию объединения для каждого символа независимо. Алгоритм объединения зависит от структуры OSTBC. Для получения дополнительной информации см. раздел Алгоритмы объединения OSTBC на этой странице справки.
Наряду с временными и пространственными областями для передачи OSTBC, блок поддерживает необязательную размерность, по которой объединяющее вычисление является независимым. Эту размерность можно рассматривать как частотный диапазон для приложений на основе OFDM. Следующий рисунок указывает поддерживаемые размерности для входов и выхода блока OSTBC Combiner.
Следующая таблица описывает каждую переменную для блока.
Переменная | Описание |
---|---|
F | Дополнительная размерность; как правило, размерность. Комбинирующее вычисление не зависит от этой размерности. |
N | Количество передающих антенн. |
M | Количество приемных антенн. |
T | Выводит длину последовательности символов во временном интервале. |
R | Скорость символа кода. |
Примечание
На двух входах T/R является длиной последовательности символов во временном интервале.
F могут быть любые положительные целые числа. M могут быть от 1 до 8, обозначенные параметром Number of receive antennas. N может быть 2, 3 или 4, обозначенные параметром Number of transmit antennas. Длина временного интервала T/R должна быть кратной длине блока кодового слова (2 для Alamouti; 4 для всех других OSTBC). Для N = 2 T/R должен быть кратным 2. Когда N > 2, T/R должен быть кратен 4. R по умолчанию равен 1 для 2 антенн. R может быть либо или для более чем 2 антенн.
Поддерживаемые размерности для блока зависят от значений F и M. Для одной приемной антенны (M = 1) вход принимаемого сигнала должен быть вектором-столбцом или полной матрицей 2-D, в зависимости от значения для F. Соответствующий вход оценки канала должен быть полной 2-D или 3-D матрицей.
Для более чем одной приемной антенны (M > 1) вход принимаемого сигнала должен быть полной 2-D или 3-D матрицей, в зависимости от значения для F. Соответственно, вход оценки канала должен быть 3-D или 4-D матрицей, в зависимости от значения F.
Чтобы понять распространение размерности блока, смотрите следующую таблицу.
Вход 1 (принятый сигнал) | Вход 2 (оценка канала) | Выход | |
---|---|---|---|
F = 1 и M = 1 | Вектор-столбец | 2-D | Вектор-столбец |
F = 1 и M > 1 | 2-D | 3-D | Вектор-столбец |
F > 1 и M = 1 | 2-D | 3-D | 2-D |
F > 1 и M > 1 | 3-D | 4-D | 2-D |
Для получения дополнительной информации о типах данных, которые поддерживает каждый порт блока см. таблицу Поддерживаемый тип данных на этой странице. Сигнал выхода наследует тип данных от входов. Блок поддерживает различные свойства фиксированной точки для этих двух входов. Для fixed-point сигналов выхода размеры слова и дробная длина зависят от настроек маскирующего параметра блока. Смотрите Сигналы с Фиксированной Точкой для получения дополнительной информации о распространении данных с Фиксированной Точкой этого блока.
Выход наследует рамочность принятого входа сигнала. Для вектора-столбца или полного 2-D матричного входного сигнала вход может быть либо основанным на кадре, либо основанным на дискретизации. Входной сигнал 3-D или 4-D матрицы должен иметь основанный на дискретизации вход.
Блок OSTBC Combiner поддерживает пять различных алгоритмов OSTBC, объединяющих расчет. В зависимости от выбора для Rate и Number of transmit antennas, можно выбрать один из алгоритмов, показанных в следующей таблице.
Передающая антенна | Уровень | Вычислительный алгоритм на длину блока кодового слова |
---|---|---|
2 | 1 |
|
3 | 1/2 |
|
3 | 3/4 |
|
4 | 1/2 |
|
4 | 3/4 |
|
представляет оцененный k й символ в матрице кодовых слов OSTBC. hij представляет оценку для канала от i-й передающей антенны и j-й приемной антенны. Значения i и j могут варьироваться от 1 до N (количество передающих антенн) и до M (количество приемных антенн) соответственно. rlj представляет l-й символ в j-й приемной антенне на блок кодового слова. Значение l может варьироваться от 1 до длины блока кодового слова. представляет суммирование степени канала на ссылку, т.е.,
Используйте следующую формулу для для кода Аламути с 1 приемной антенной, чтобы выделить типы данных, используемые для сигналов с фиксированной точкой.
В этом уравнении типы данных для Product output и Accumulator соответствуют продукту и суммированию в числителе. Точно так же типы Energy product output и Energy accumulator соответствуют продукту и суммированию в знаменателе.
Поток сигналов схема для объединения s1 вычисления кода Аламути с одной приемной антенной
Следующая формула показывает типы данных, используемые в блоке OSTBC Combiner для сигналов с фиксированной точкой для более чем одной приемной антенны для кода Аламути, где M представляет количество приемных антенн.
Поток сигналов схема комплексного умножения a + ib и c + id
Для двоичного масштабирования точек вы не можете задать WLp и FLp. Вместо этого блоки определяют эти значения неявно по WLa и FLa
Внутреннее правило для Product output и Energy product output:
Когда вы выбираете Inherit via internal rule
Внутреннее правило определяет WLp и FLp. Поэтому WLa = WLp + 1 и FLa = FLp
Для Binary point scaling
, вы задаете WLa и FLa. Поэтому WLp = WLa -1 и FLa = FLp.
Для получения информации о том, как Внутреннее правило применяется к Accumulator и Energy Accumulator, смотрите Наследование через Внутреннее правило.
Устанавливает количество передающих антенн. Блок поддерживает 2, 3 или 4 передающие антенны. Это значение по умолчанию равняется 2.
Устанавливает скорость символа кода. Можно задать 3/4 или 1/2. Это поле появляется только, когда вы используете более 2 передающих антенн. Это поле по умолчанию имеет значение для более чем 2 передающих антенн. Для 2 передающих антенн нет опции скорости и неявная (по умолчанию) скорость по умолчанию равна 1.
Количество антенн, используемых блоком для приема потоков сигналов. Блок поддерживает от 1 до 8 приемных антенн. Это значение по умолчанию равняется 1.
Устанавливает режим округления для вычислений с фиксированной точкой. Блок использует режим округления, если значение не может быть точно представлено заданным типом данных и масштабированием. Когда это происходит, значение округляется до представимого числа. Для получения дополнительной информации см. раздел «Округление» (Fixed-Point Designer).
Устанавливает режим переполнения для вычислений с фиксированной точкой. Используйте этот параметр, чтобы задать метод, который будет использоваться, если величина результата вычисления с фиксированной точкой не соответствует области значений типа данных и масштабирования, которые сохраняют результат. Для получения дополнительной информации см. раздел «Точность и область значений».
Комплексный продукт в числителе для объединения разнесения. Для получения дополнительной информации см. раздел «Сигналы с фиксированной точкой» этой страницы справки.
Суммирование в числителе для объединения разнесения.
Блоки Communications Toolbox™ с фиксированной точкой, которые должны содержать результаты суммирования для дальнейшего вычисления, обычно позволяют вам задать тип данных и масштабирование аккумулятора. Большинство таких блоков приводятся к типу данных аккумулятора до суммирования:
Используйте параметр Accumulator—Mode, чтобы задать, как вы хотели бы обозначить слово аккумулятора и длины дроби:
Когда вы выбираете Inherit via internal rule
, выходное слово аккумулятора и длины дробей автоматически вычисляются для вас. Дополнительные сведения см. в разделе Наследование через внутреннее правило.
Когда вы выбираете Same as product output
, эти характеристики совпадают с характеристиками выходных данных продукта.
Когда вы выбираете Same as input
эти характеристики совпадают с характеристиками первого входа в блок.
Когда вы выбираете Binary point scaling
, вы можете ввести размер слова и длину дроби аккумулятора, в битах.
Когда вы выбираете Slope and bias scaling
, вы можете ввести размер слова, в битах и наклон аккумулятора. Смещение всех сигналов в программном обеспечении DSP System Toolbox™ равно нулю.
Комплексный продукт в знаменателе для вычисления общей энергии в канале MIMO.
Суммирование в знаменателе для вычисления общей энергии в канале MIMO.
Нормированное разнообразие, объединяющееся общей энергией в канале MIMO.
Порт | Поддерживаемые типы данных |
---|---|
Rx |
|
пояс |
|
Из |
|
Пример используемого блока см. в разделе OSTBC Over 3x2 Канал с Релеевским Замиранием. Модель показывает использование скорости ¾ OSTBC для 3 передающей и 2 приемной антенн с модуляцией BPSK с использованием независимых замирающих ссылок и AWGN.
Можно также увидеть блок в примере Concatenated OSTBC с TCM путем ввода commtcmostbc
в MATLAB® командная строка.