cdma2000 Генерация сигналов
Этот пример показывает, как сгенерировать совместимые со стандартом прямую (нисходящую) и обратную (восходящую) формы волны cdma2000 ® с помощью Communications Toolbox™.
Введение
Communications Toolbox может использоваться, чтобы сгенерировать предустановленные или настроенные совместимые со стандартом передние и противоположные формы волны cdma2000. В частности, поддерживаются следующие каналы:
Переадресация cdma2000:
Прямой канал пилот-сигнала (F-PICH)
Прямой вспомогательный канал управления (F-APICH)
Канал пилот-сигнала разнесения прямой передачи (F-TDPICH)
Прямой вспомогательный канал пилот-сигнала разнесения передачи (F-ATDPICH)
Прямой канал синхронизации (F-SYNC)
Прямой пейджинговый канал (F-PCH)
Прямой канал быстрого пейджинга (F-QPCH)
Прямой широковещательный канал управления (F-BCCH)
Прямой общий канал управления (F-CCCH)
Прямой выделенный канал управления (F-DCCH)
Прямой общий канал управления степенью (F-CPCCH)
Прямой основной канал трафика (F-FCH), включая подканал управления степенью
Прямой канал дополнительного кода (F-SCCH)
Прямой дополнительный канал (F-SCH)
Общий канал управления прямыми пакетными данными (F-PDCCH)
Прямой ортогональный шум канала (F-OCNS)
Обратный cdma2000:
Обратный канал пилот-сигнала (R-PICH), включая подканал управления степенью
Канал обратного доступа (R-ACH)
Обратный канал расширенного доступа (R-EACH)
Обратный общий канал управления (R-CCCH)
Обратный выделенный канал управления (R-DCCH)
Обратный основной канал трафика (R-FCH)
Канал обратного дополнительного кода (R-SCCH)
Обратный дополнительный канал (R-SCH)
Сгенерированные формы волны могут использоваться для следующих приложений:
Золотая ссылка для реализаций передатчика
Проверка приемника и разработка алгоритмов
Тестирование оборудования и программных средств RF
Интерференционная проверка
Методов генерации сигналов
Формы волны могут быть сгенерированы с помощью
cdma2000ForwardWaveformGeneratorиcdma2000ReverseWaveformGeneratorфункций. Вход этих функций является структура, содержащая параметры формы волны верхнего уровня, а также подструктуры, содержащие специфические для канала параметры. Этот пример иллюстрирует, как такие конструкции могут быть построены с нуля.Предустановленные строения структуры могут быть созданы с помощью
cdma2000ForwardReferenceChannelsиcdma2000ReverseReferenceChannelsфункций. Такие предустановленные строения могут представлять общие сценарии тестирования и измерения или обеспечивать хорошую начальную точку (мастер) для настройки строения формы волны.
Генерация предварительно управляемых сигналов cdma2000 и cdma2000
Предустановленные строения структуры могут затем быть переданы в функции генерации сигналов. Для примера следующие команды генерируют все прямые и обратные каналы, допустимые для Radio Строения 4:
forwardPresetConfig = cdma2000ForwardReferenceChannels('ALL-RC4'); forwardPresetWaveform = cdma2000ForwardWaveformGenerator(forwardPresetConfig); reversePresetConfig = cdma2000ReverseReferenceChannels('ALL-RC4'); reversePresetWaveform = cdma2000ReverseWaveformGenerator(reversePresetConfig);
Генерация сигнала Forward cdma2000 с использованием полного списка параметров
Далее мы иллюстрируем создание эквивалентных строений структур с нуля (для прямого cdma2000). Это также полезно для настройки предустановленных строений.
fManualConfig.SpreadingRate = 'SR1'; % Spreading Rate 1 or 3 fManualConfig.Diversity = 'NTD'; % No Transmit Diversity (other options are 'OTD', 'STS') fManualConfig.QOF = 'QOF1'; % Quasi-orthogonal function 1, 2 or 3 fManualConfig.PNOffset = 0; % PN offset of Base station fManualConfig.LongCodeState = 0; % Initial long code state fManualConfig.PowerNormalization = 'Off'; % Power normalization: 'Off', 'NormalizeTo0dB' or 'NoiseFillTo0dB' fManualConfig.OversamplingRatio = 4; % Upsampling factor fManualConfig.FilterType = 'cdma2000Long'; % Filter coefficients: 'cdma2000Long', 'cdma2000Short', 'Custom' or 'Off' fManualConfig.InvertQ = 'Off'; % Negate the imaginary part of the waveform fManualConfig.EnableModulation = 'Off'; % Enable carrier modulation fManualConfig.ModulationFrequency = 0; % Modulation frequency (Hz) fManualConfig.NumChips = 1000; % Number of chips in the waveform fpich.Enable = 'On'; % Enable the F-PICH channel fpich.Power = 0; % Relative channel power (dBW) fManualConfig.FPICH = fpich; % Add the channel to the waveform configuration fapich.Enable = 'On'; % Enable the F-APICH channel fapich.Power = 0; % Relative channel power (dBW) fapich.WalshCode = 10; % Unique Walsh code number fapich.WalshLength = 64; % Walsh code length fManualConfig.FAPICH = fapich; % Add the channel to the waveform configuration ftdpich.Enable = 'On'; % Enable the F-TDPICH channel ftdpich.Power = 0; % Relative channel power (dBW) fManualConfig.FTDPICH = ftdpich; % Add the channel to the waveform configuration fatdpich.Enable = 'On'; % Enable the F-ATDPICH channel fatdpich.Power = 0; % Relative channel power (dBW) fatdpich.WalshCode = 11; % Unique Walsh code number fatdpich.WalshLength = 64; % Walsh code length fManualConfig.FATDPICH = fatdpich; % Add the channel to the waveform configuration fpch.Enable = 'On'; % Enable the F-PCH channel fpch.Power = 0; % Relative channel power (dBW) fpch.LongCodeMask = 0; % Long code mask fpch.DataRate = 4800; % Data rate (bps) fpch.EnableCoding = 'On'; % Enable channel coding fpch.DataSource = {'PN9', 1}; % Input message: {'PNX', Seed} or numerical vector fpch.WalshCode = 1; % Unique Walsh code number fManualConfig.FPCH = fpch; % Add the channel to the waveform configuration fsync.Enable = 'On'; % Enable the F-SYNC channel fsync.Power = 0; % Relative channel power (dBW) fsync.EnableCoding = 'On'; % Enable channel coding fsync.DataSource = {'PN9', 1}; % Input message: {'PNX', Seed}, numerical vector or 'SyncMessage' fManualConfig.FSYNC = fsync; % Add the channel to the waveform configuration fbcch.Enable = 'On'; % Enable the F-BCCH channel fbcch.Power = 0; % Relative channel power (dBW) fbcch.LongCodeMask = 0; % Long code mask fbcch.DataRate = 4800; % Data rate (bps) fbcch.FrameLength = 160; % Frame length (ms) fbcch.EnableCoding = 'On'; % Enable channel coding fbcch.DataSource = {'PN9', 1}; % Input message: {'PNX', Seed} or numerical vector fbcch.WalshCode = 2; % Unique Walsh code number fbcch.CodingType = 'conv'; % Coding type: 'conv' or 'turbo' fManualConfig.FBCCH = fbcch; % Add the channel to the waveform configuration fcach.Enable = 'On'; % Enable the F-CACH channel fcach.Power = 0; % Relative channel power (dBW) fcach.LongCodeMask = 0; % Long code mask fcach.EnableCoding = 'On'; % Enable channel coding fcach.DataSource = {'PN9', 1}; % Input message: {'PNX', Seed} or numerical vector fcach.WalshCode = 3; % Unique Walsh code number fcach.CodingType = 'conv'; % Coding type: 'conv' or 'turbo' fManualConfig.FCACH = fcach; % Add the channel to the waveform configuration fccch.Enable = 'On'; % Enable the F-CCCH channel fccch.Power = 0; % Relative channel power (dBW) fccch.LongCodeMask = 0; % Long code mask fccch.DataRate = 9600; % Data rate (bps) fccch.FrameLength = 20; % Frame length (ms) fccch.EnableCoding = 'On'; % Enable channel coding fccch.DataSource = {'PN9', 1}; % Input message: {'PNX', Seed} or numerical vector fccch.WalshCode = 4; % Unique Walsh code number fccch.CodingType = 'conv'; % Coding type: 'conv' or 'turbo' fManualConfig.FCCCH = fccch; % Add the channel to the waveform configuration fcpcch.Enable = 'On'; % Enable the F-CPCCH channel fcpcch.Power = 0; % Relative channel power (dBW) fcpcch.LongCodeMask = 0; % Long code mask fcpcch.EnableCoding = 'On'; % Enable channel coding fcpcch.DataSource = {'PN9', 1}; % Input message: {'PNX', Seed} or numerical vector fcpcch.WalshCode = 5; % Unique Walsh code number fManualConfig.FCPCCH = fcpcch; % Add the channel to the waveform configuration fqpch.Enable = 'On'; % Enable the F-QPCH channel fqpch.Power = 0; % Relative channel power (dBW) fqpch.LongCodeMask = 0; % Long code mask fqpch.DataRate = 2400; % Data rate (bps) fqpch.EnableCoding = 'On'; % Enable channel coding fqpch.DataSource = {'PN9', 1}; % Input message: {'PNX', Seed} or numerical vector fqpch.WalshCode = 6; % Unique Walsh code number fManualConfig.FQPCH = fqpch; % Add the channel to the waveform configuration ffch.Enable = 'On'; % Enable the F-FCH channel ffch.Power = 0; % Relative channel power (dBW) ffch.RadioConfiguration = 'RC4'; % Radio Configuration: 1-9 ffch.DataRate = 9600; % Data rate (bps) ffch.FrameLength = 20; % Frame length (ms) ffch.LongCodeMask = 0; % Long code mask ffch.EnableCoding = 'On'; % Enable channel coding ffch.DataSource = {'PN9', 1}; % Input message: {'PNX', Seed} or numerical vector ffch.WalshCode = 7; % Unique Walsh code number ffch.EnableQOF = 'Off'; % Enable QOF spreading ffch.PowerControlEnable = 'Off'; % Enable the Power Control Subchannel fManualConfig.FFCH = ffch; % Add the channel to the waveform configuration focns.Enable = 'On'; % Enable the F-OCNS channel focns.Power = -30; % Relative channel power (dBW) focns.WalshCode = 12; % Unique Walsh code number focns.WalshLength = 128; % Walsh code length fManualConfig.FOCNS = focns; % Add the channel to the waveform configuration fdcch.Enable = 'On'; % Enable the F-DCCH channel fdcch.Power = 0; % Relative channel power (dBW) fdcch.RadioConfiguration = 'RC4'; % Radio Configuration: 1-9 fdcch.LongCodeMask = 0; % Long code mask fdcch.DataRate = 9600; % Data rate (bps) fdcch.FrameLength = 5; % Frame length (ms) fdcch.EnableCoding = 'On'; % Enable channel coding fdcch.DataSource = {'PN9', 1}; % Input message: {'PNX', Seed} or numerical vector fdcch.WalshCode = 8; % Unique Walsh code number fdcch.EnableQOF = 'off'; % Enable QOF spreading fManualConfig.FDCCH = fdcch; % Add the channel to the waveform configuration fsch.Enable = 'On'; % Enable the F-SCH channel fsch.Power = 0; % Relative channel power (dBW) fsch.RadioConfiguration = 'RC4'; % Radio Configuration: 1-9 fsch.DataRate = 9600; % Data rate (bps) fsch.FrameLength = 20; % Frame length (ms) fsch.LongCodeMask = 0; % Long code mask fsch.EnableCoding = 'On'; % Enable channel coding fsch.DataSource = {'PN9', 1}; % Input message: {'PNX', Seed} or numerical vector fsch.WalshCode = 9; % Unique Walsh code number fsch.EnableQOF = 'Off'; % Enable QOF spreading fsch.CodingType = 'conv'; % Coding type: 'conv' or 'turbo' fManualConfig.FSCH = fsch; % Add the channel to the waveform configuration forwardManualWaveform = cdma2000ForwardWaveformGenerator(fManualConfig); % Demonstrate that the above two parameterization approaches are equivalent: if(isequal(forwardPresetConfig, fManualConfig)) disp([ 'Configuration structures generated with and without the ' ... 'cdma2000ForwardReferenceChannels function are the same.']); end
Configuration structures generated with and without the cdma2000ForwardReferenceChannels function are the same.
Генерация обратной формы сигнала cdma2000 с использованием полного списка параметров
rManualConfig.RadioConfiguration = 'RC4'; % Radio Configuration: 1-6 rManualConfig.PowerNormalization = 'Off'; % Power normalization: 'Off', 'NormalizeTo0dB' or 'NoiseFillTo0dB' rManualConfig.OversamplingRatio = 4; % Upsampling factor rManualConfig.FilterType = 'cdma2000Long'; % Filter coefficients: 'cdma2000Long', 'cdma2000Short', 'Custom' or 'Off' rManualConfig.InvertQ = 'Off'; % Negate the imaginary part of the waveform rManualConfig.EnableModulation = 'Off'; % Enable carrier modulation rManualConfig.ModulationFrequency = 0; % Modulation frequency (Hz) rManualConfig.NumChips = 1000; % Number of chips in the waveform rfch.Enable = 'On'; % Enable the R-FCH channel rfch.Power = 0; % Relative channel power (dBW) rfch.LongCodeMask = 0; % Long code mask rfch.EnableCoding = 'On'; % Enable channel coding rfch.DataSource = {'PN9', 1}; % Input message: {'PNX', Seed} or numerical vector rfch.DataRate = 14400; % Data rate (bps) rfch.FrameLength = 20; % Frame length (ms) rfch.WalshCode = 1; % Unique Walsh code number rManualConfig.RFCH = rfch; % Add the channel to the waveform configuration rpich.Enable = 'On'; % Enable the R-PICH channel rpich.Power = 0; % Relative channel power (dBW) rpich.LongCodeMask = 0; % Long code mask rpich.PowerControlEnable = 'Off'; % Enable the Power Control Subchannel rManualConfig.RPICH = rpich; % Add the channel to the waveform configuration reach.Enable = 'On'; % Enable the R-EACH channel reach.Power = 0; % Relative channel power (dBW) reach.LongCodeMask = 0; % Long code mask reach.EnableCoding = 'On'; % Enable channel coding reach.DataSource = {'PN9', 1}; % Input message: {'PNX', Seed} or numerical vector reach.DataRate = 9600; % Data rate (bps) reach.FrameLength = 20; % Frame length (ms) reach.WalshCode = 2; % Unique Walsh code number rManualConfig.REACH = reach; % Add the channel to the waveform configuration rcch.Enable = 'On'; % Enable the R-CCH channel rcch.Power = 0; % Relative channel power (dBW) rcch.LongCodeMask = 0; % Long code mask rcch.EnableCoding = 'On'; % Enable channel coding rcch.DataSource = {'PN9', 1}; % Input message: {'PNX', Seed} or numerical vector rcch.DataRate = 9600; % Data rate (bps) rcch.FrameLength = 20; % Frame length (ms) rcch.WalshCode = 3; % Unique Walsh code number rManualConfig.RCCCH = rcch; % Add the channel to the waveform configuration rdcch.Enable = 'On'; % Enable the R-DCCH channel rdcch.Power = 0; % Relative channel power (dBW) rdcch.LongCodeMask = 0; % Long code mask rdcch.EnableCoding = 'On'; % Enable channel coding rdcch.DataSource = {'PN9', 1}; % Input message: {'PNX', Seed} or numerical vector rdcch.DataRate = 14400; % Data rate (bps) rdcch.FrameLength = 20; % Frame length (ms) rdcch.WalshCode = 4; % Unique Walsh code number rManualConfig.RDCCH = rdcch; % Add the channel to the waveform configuration rsch1.Enable = 'On'; % Enable the R-SCH1 channel rsch1.Power = 0; % Relative channel power (dBW) rsch1.LongCodeMask = 0; % Long code mask rsch1.EnableCoding = 'On'; % Enable channel coding rsch1.DataSource = {'PN9', 1}; % Input message: {'PNX', Seed} or numerical vector rsch1.DataRate = 14400; % Data rate (bps) rsch1.FrameLength = 20; % Frame length (ms) rsch1.WalshLength = 8; % Walsh code length rsch1.WalshCode = 5; % Unique Walsh code number rManualConfig.RSCH1 = rsch1; % Add the channel to the waveform configuration rsch2 = rsch1; % Apply the same settings with R-SCH1 rsch2.WalshCode = 6; % Except for the unique Walsh code number rManualConfig.RSCH2 = rsch2; % Add the channel to the waveform configuration reverseManualWaveform = cdma2000ReverseWaveformGenerator(rManualConfig); % Demonstrate that the above two parameterization approaches are equivalent: if(isequal(reversePresetConfig, rManualConfig)) disp([ 'Configuration structures generated with and without the ' ... 'cdma2000ForwardReferenceChannels function are the same.']); end
Configuration structures generated with and without the cdma2000ForwardReferenceChannels function are the same.
Сравнение формы волны
Сравните формы волны, сгенерированные с помощью обоих подходов, описанных выше, и увидите, что сгенерированные формы волны идентичны
if(isequal(forwardPresetWaveform, forwardManualWaveform)) disp([ 'Forward waveforms generated with and without the ' ... 'cdma2000ForwardReferenceChannels function are the same.']); end if(isequal(reversePresetWaveform, reverseManualWaveform)) disp([ 'Reverse waveforms generated with and without the ' ... 'cdma2000ReverseReferenceChannels function are the same.']); end
Forward waveforms generated with and without the cdma2000ForwardReferenceChannels function are the same. Reverse waveforms generated with and without the cdma2000ReverseReferenceChannels function are the same.
Индивидуальная настройка строения
Структуры строения могут быть настроены в порядок, чтобы создать форму волны, которая лучше подходит для вашей цели. Можно также настроить предустановленные формы волны в порядок, чтобы использовать дополнительные возможности, такие как:
% 1. Specifying the message of the Sync channel: fManualConfig2 = fManualConfig; fsync.Enable = 'On'; % Enable the F-SYNC channel fsync.Power = 0; % Relative channel power (dBW) fsync.EnableCoding = 'On'; % Enable channel coding fsync.DataSource = 'SyncMessage'; % Input message: {'PNX', Seed}, numerical vector or 'SyncMessage' sm.P_REV = 6; % Protocol Revision field sm.MIN_P_REV = 6; % Minimum Protocol Revision field sm.SID = hex2dec('14B'); % System Identifier field sm.NID = 1; % Network Identification field sm.PILOT_PN = 0; % Pilot PN Offset field sm.LC_STATE = hex2dec('20000000000'); % Long Code State field sm.SYS_TIME = hex2dec('36AE0924C'); % System Time field sm.LP_SEC = 0; % Leap Second field sm.LTM_OFF = 0; % Local Time Offset field sm.DAYLT = 0; % Daylight Savings Time Indicator field sm.PRAT = 0; % Paging Channel Data Rate field sm.CDMA_FREQ = hex2dec('2F6'); % CDMA Frequency field sm.EXT_CDMA_FREQ = hex2dec('2F6'); % Extended CDMA Frequency field fsync.SyncMessage = sm; % Sync channel message substructure, used if 'SyncMessage' is the data source fManualConfig2.FSYNC = fsync; % Add the channel to the waveform configuration % 2. Enabling the Power Control Subchannel of the Forward Fundamental Channel: ffch.Enable = 'On'; % Enable the F-FCH channel ffch.Power = 0; % Relative channel power (dBW) ffch.RadioConfiguration = 'RC4'; % Radio Configuration: 1-9 ffch.DataRate = 9600; % Data rate (bps) ffch.FrameLength = 20; % Frame length (ms) ffch.LongCodeMask = 0; % Long code mask ffch.EnableCoding = 'On'; % Enable channel coding ffch.DataSource = {'PN9', 1}; % Input message: {'PNX', Seed} or numerical vector ffch.WalshCode = 7; % Unique Walsh code number ffch.EnableQOF = 'Off'; % Enable QOF spreading ffch.PowerControlEnable = 'On'; % Enable the Power Control Subchannel ffch.PowerControlPower = 0; % Power control subchannel power (relative to F-FCH) ffch.PowerControlDataSource = {'PN9',1}; % Power control subchannel data source fManualConfig2.FFCH = ffch; % Add the channel to the waveform configuration forwardManualWaveform2 = cdma2000ForwardWaveformGenerator(fManualConfig2);
График спектра волны прямого cdma2000
Постройте график спектра временного интервала сигнала forwardManualWaveform.
chiprate = 1.2288e6; % Chip rate of the baseband waveform (SR1) fSpectrumPlot = dsp.SpectrumAnalyzer('SampleRate', chiprate*fManualConfig.OversamplingRatio); fSpectrumPlot.Title = 'Spectrum of Forward cdma2000 Waveform'; fSpectrumPlot.YLimits = [-160,40]; fSpectrumPlot(forwardManualWaveform);
График спектра обратной формы волны cdma2000
Постройте график спектра временного интервала сигнала reverseManualWaveform.
chiprate = 1.2288e6; % Chip rate of the baseband waveform (SR1) rSpectrumPlot = dsp.SpectrumAnalyzer('SampleRate', chiprate*rManualConfig.OversamplingRatio); rSpectrumPlot.Title = 'Spectrum of Reverse cdma2000 Waveform'; rSpectrumPlot.YLimits = [-160,40]; rSpectrumPlot(reverseManualWaveform);
Избранная библиография
C.S0002-F v2.0: Стандарт физического слоя для систем cdma2000 с расширенным спектром.