Exponenta Banner

lteDLPerfectChannelEstimate

Оценка совершенного канала нисходящей линии связи

Свернуть все на странице

Синтаксис

hest = lteDLPerfectChannelEstimate(enb,propchan)
hest = lteDLPerfectChannelEstimate(enb,propchan,timefreqoffset)
hest = lteDLPerfectChannelEstimate(enb,propchan,timefreqoffset,ntxants)

Описание

пример

hest = lteDLPerfectChannelEstimate(enb,propchan) выполняет идеальную оценку канала для системы строения заданными структурами, содержащими настройки всей ячейки и строения канала распространения. Идеальные оценки канала создаются только для моделей канала, созданных с помощью lteFadingChannel или lteHSTChannel.

Эта функция обеспечивает идеальную оценку канала MIMO после модуляции OFDM. Идеальная оценка канала достигается путем установки канала с требуемым строением и посылки через него набора известных символов для каждой передающей антенны в свою очередь.

пример

hest = lteDLPerfectChannelEstimate(enb,propchan,timefreqoffset) задает временные и частотные смещения. Этот параметр позволяет hest быть точным каналом, который возникает, когда приемник точно синхронизируется.

пример

hest = lteDLPerfectChannelEstimate(enb,propchan,timefreqoffset,ntxants) определяет количество плоскостей передающей антенны.

Примечание

Этот синтаксис предусмотрен, чтобы разрешить моделирование более чем четырех плоскостей передающей антенны. Для этого синтаксиса enb. CellRefP поле, не требуется и, если включено, не используется для определения количества плоскостей антенны.

Примеры

свернуть все

Открыть Live Script

Выполните идеальную оценку канала для заданного строения канала распространения в нисходящей линии связи.

Инициализируйте структуры строения eNodeB и канала распространения.

enb.NDLRB = 6;
enb.CyclicPrefix = 'Normal';
enb.CellRefP = 4;
enb.TotSubframes = 1;
chs.Seed = 1;
chs.DelayProfile = 'EPA';
chs.NRxAnts = 2;
chs.DopplerFreq = 5.0;
chs.MIMOCorrelation = 'Low';
chs.InitPhase = 'Random';
chs.InitTime = 0.0;
chs.ModelType = 'GMEDS';
chs.NTerms = 16;
chs.NormalizeTxAnts = 'On';
chs.NormalizePathGains = 'On';

Вычислите оценку нисходящего канала и отобразите размерность оценки выходного канала.

H = lteDLPerfectChannelEstimate(enb,chs);
sizeH = size(H)
sizeH = 1×4

    72    14     2     4
Открыть Live Script

Выполните идеальную оценку канала на форме волны смещения по времени, которая прошла через канал с замираниями.

Инициализация строения

  • Инициализируйте строение всей ячейки до R.12 (TxDiversity, 6 RB, CellRefP = 4, нормальный циклический префикс).

  • Инициализируйте строение канала распространения.

enb = lteRMCDL('R.1','FDD',1);
enb.TotSubframes = 1;

chan.Seed = 1;
chan.DelayProfile = 'EPA';
chan.NRxAnts = 1;
chan.DopplerFreq = 5.0;
chan.MIMOCorrelation = 'Low';
chan.InitPhase = 'Random';
chan.InitTime = 0.0;
chan.ModelType = 'GMEDS';
chan.NTerms = 16;
chan.NormalizeTxAnts = 'On';
chan.NormalizePathGains = 'On';

Обработка формы волны

  • Создайте форму волны и добавьте выборки для задержки канала.

  • Проходите через канал с замираниями, генерируя выборки приемника во временной области.

[txwave,txgrid,rmcCfg] = lteRMCDLTool(enb,[1;0;0;1]);
txwave = [txwave; zeros(25,enb.CellRefP)];
chan.SamplingRate = rmcCfg.SamplingRate;
rxwave = lteFadingChannel(chan,txwave);

Определите смещение времени

  • Использование lteDLFrameOffset для оценки смещения по времени.

  • Учитывайте смещение синхронизации в принятой форме волны.

toffset = lteDLFrameOffset(enb,rxwave)
toffset = 7

rxwave = rxwave(1+toffset:end,:);

Демодуляция и совершенная оценка канала

  • Демодулируйте rxwave для генерации данных приемника частотного диапазона в rxgrid.

  • Выравнивайте с идеальной оценкой канала, используя смещение времени.

  • Постройте сетку ресурсного элемента, чтобы показать влияние затухающего канала на переданный сигнал и восстановление сигнала с помощью идеальной оценки канала.

rxgrid = lteOFDMDemodulate(enb,rxwave);
hest = lteDLPerfectChannelEstimate(enb,chan,[toffset,0]);
sizeH = size(hest);
recoveredgrid = rxgrid./hest;

subplot(2,2,1)
mesh(abs(txgrid(:,:,1,1)))
title('Transmitted Grid');
subplot(2,2,2)
mesh(abs(rxgrid(:,:,1,1)))
title('Received Grid');
subplot(2,2,3)
mesh(abs(hest(:,:,1,1)))
title('Perfect Channel Estimate');
subplot(2,2,4)
mesh(abs(recoveredgrid(:,:,1,1)))
title('Recovered Grid');

Figure contains 4 axes. Axes 1 with title Transmitted Grid contains an object of type surface. Axes 2 with title Received Grid contains an object of type surface. Axes 3 with title Perfect Channel Estimate contains an object of type surface. Axes 4 with title Recovered Grid contains an object of type surface.

Сравнение переданной сетки с восстановленной сеткой показывает, что выравнивание принятой сетки с идеальной оценкой канала восстанавливает передачу.

Открыть Live Script

Выполните идеальную оценку канала для строения канала распространения высокоскоростного train (HST) в нисходящей линии связи. Включите смещения времени и частоты в расчет оценки канала.

Инициализация строения

Инициализируйте структуры строения для eNodeB и канала распространения HST.

enb.NDLRB = 6;
enb.NCellID = 1;
enb.CyclicPrefix = 'Normal';
enb.CellRefP = 1;
enb.TotSubframes = 1;

hst.NRxAnts = 2;
hst.Ds = 100;
hst.Dmin = 500;
hst.Velocity = 200;
hst.DopplerFreq = 5.0;
hst.InitTime = 0.0;
hst.ModelType = 'GMEDS';
hst.NormalizeTxAnts = 'On';

Обработка формы волны

  • Создайте форму волны и добавьте выборки для задержки канала.

  • Проходите через канал HST, генерируя выборки приемника во временной области.

[txwave,txgrid,rmcCfg] = lteRMCDLTool(enb,[1;0;0;1]);
txwave = [txwave; zeros(25,enb.CellRefP)];
hst.SamplingRate = rmcCfg.SamplingRate;
rxwave = lteHSTChannel(hst,txwave);

Определите временные и частотные смещения

  • Использование lteDLFrameOffset для оценки смещения по времени.

  • Учитывайте смещение синхронизации в принятой форме волны.

  • Использование lteFrequencyOffset для оценки смещения частоты.

toffset = lteDLFrameOffset(enb,rxwave)
toffset = 7

rxwave = rxwave(1+toffset:end,:);
foffset = lteFrequencyOffset(enb,rxwave)
foffset = 0.4953

Демодуляция и совершенная оценка канала

  • Демодулируйте rxwave для генерации данных приемника частотного диапазона в rxgrid.

  • Выравнивайте с идеальной оценкой канала, используя смещения времени и частоты.

rxgrid = lteOFDMDemodulate(enb,rxwave);
hest = lteDLPerfectChannelEstimate(enb,hst,[toffset,foffset]);
sizeH = size(hest)
sizeH = 1×3

    72    14     2


recoveredgrid = rxgrid./hest;
Открыть Live Script

Выполните идеальную оценку канала для восьми плоскостей передающей антенны для заданного строения канала распространения в нисходящей линии связи.

Инициализируйте структуры строения eNodeB и канала распространения. Задайте локальную переменную для количества плоскостей передающей антенны.

enb.NDLRB = 6;
enb.CyclicPrefix = 'Normal';
enb.TotSubframes = 1;

chs.Seed = 1;
chs.DelayProfile = 'EPA';
chs.NRxAnts = 2;
chs.DopplerFreq = 5.0;
chs.MIMOCorrelation = 'Low';
chs.InitPhase = 'Random';
chs.InitTime = 0.0;
chs.ModelType = 'GMEDS';
chs.NTerms = 16;
chs.NormalizeTxAnts = 'On';
chs.NormalizePathGains = 'On';

txAntPlanes = 8;

Вычислите оценку нисходящего канала и отобразите размерность оценки выходного канала.

chest = lteDLPerfectChannelEstimate(enb,chs,[0 0],txAntPlanes);
sizeH = size(chest)
sizeH = 1×4

    72    14     2     8

Размерность chest указывает, что в оценку канала включены две плоскости приемной и восемь плоскостей передающей антенны.

Входные параметры

свернуть все

Параметры всей ячейки, заданные как структура со следующими полями.

Поле параметраТребуемый или опционныйЗначенияОписание
NDLRBНеобходимый

Скалярное целое число от 6 до 110

Количество нисходящих ресурсных блоков. (NRBDL)

CyclicPrefixДополнительный

'Normal' (по умолчанию), 'Extended'

Длина циклического префикса

CellRefPНеобходимый

1, 2, 4

Количество портов антенны специфического для ячейки опорного сигнала (CRS)

TotSubframesДополнительный

Неотрицательное скалярное целое число

1 (по умолчанию)

Общее количество субкадров для генерации

Типы данных: struct

Строение канала распространения, заданная как структура, которая может содержать эти поля параметра. propchan должны содержать поля, необходимые для параметризации модели канала для замирающего канала (lteFadingChannel) или высокоскоростной train канал (lteHSTChannel).

Примечание

Перед выполнением самого канала, lteDLPerfectChannelEstimate устанавливает SamplingRate внутренне к частоте дискретизации временного интервала волны, переданной в lteFadingChannel или lteHSTChannel для фильтрации каналов. Поэтому propchan структура не требует SamplingRate поле. Если он включен, он не используется.

propchan структурные поля, которые должны быть включены для случая модели затухающего канала:

Поле параметраТребуемый или опционныйЗначенияОписание
NRxAntsНеобходимый

Положительное скалярное целое число

Количество приемных антенн

MIMOCorrelationНеобходимый

'Low', 'Medium', 'UplinkMedium', 'High', 'Custom'

Корреляция между UE и eNodeB антеннами

  • 'Low' корреляция эквивалентна отсутствию корреляции между антеннами.

  • 'Medium' уровень корреляции применим к тестам, определенным в TS 36.101 [1].

  • 'UplinkMedium' уровень корреляции применим к тестам, определенным в TS 36.104 [2].

NormalizeTxAntsДополнительный

'On' (по умолчанию), 'Off'

Нормализация номера передающей антенны.

  • 'On', эта функция нормализует модель, выводимую 1/sqrt(NTX), где N TX - количество передающих антенн. Нормализация по количеству передающих антенн гарантирует, что выход степени на одну приемную антенну не зависит от количества передающих антенн.

  • 'Off', нормализация не выполняется.

DelayProfileНеобходимый

'EPA', 'EVA', 'ETU', 'Custom', 'Off'

Задержка модели профиля. Для получения дополнительной информации смотрите Модели канала распространения.

Настройка DelayProfile на 'Off' полностью отключает замирание и реализует статическую модель канала MIMO. В этом случае геометрия антенны соответствует propchan.MIMOCorrelation, propchan.NRxAnts, и количество передающих антенн. Временная часть модели для каждой ссылки между передающими и приемными антеннами состоит из одного пути с нулевой задержкой и постоянным единичным усилением.

Следующие поля применяются при DelayProfile задано значение, отличное от 'Off'.
DopplerFreqНеобходимыйСкаляр

Максимальная частота Doppler, в Гц.

InitTimeНеобходимыйСкаляр

Смещение времени затухания процесса, в секундах.

NTermsДополнительный

16 (по умолчанию)

скалярная степень 2

Количество генераторов, используемых в моделировании замираний пути.

ModelTypeДополнительный

'GMEDS' (по умолчанию), 'Dent'

Тип модели релеевского замирания.

  • 'GMEDS', Релеевское замирание моделируется с помощью Обобщенного метода точного допплеровского распространения (GMEDS), как описано в [4].

  • 'Dent', Релеевское замирание моделируется с помощью модифицированной модели Джейкса, описанной в [3].

Примечание

ModelType = 'Dent' не рекомендуется. Использование ModelType = 'GMEDS' вместо этого.

NormalizePathGainsДополнительный

'On' (по умолчанию), 'Off'

Моделируйте нормализацию выходного сигнала.

  • 'On', выход модели нормирован таким образом, что средняя степень является единицей.

  • 'Off', средняя выходная мощность является суммой степеней отводов профиля задержки.

InitPhaseДополнительный'Random' (по умолчанию), скаляром (в радианах) или N -by- L -by- N TX-by- N RX массивом

Инициализация фазы для синусоидальных компонентов модели.

  • 'Random', устанавливает фазы, случайным образом инициализированные согласно Seed.

  • Скаляр, принятый в радианах, используется для инициализации фаз всех компонентов.

  • Массив N -by L -by N TX-by N RX используется для явной инициализации фазы в радианах каждого компонента. В этом случае N количество значений инициализации фазы на каждый путь, L количество путей, N TX количество передающих антенн, и N RX количество приемных антенн. (NRxAnts)

Примечание

  • Когда ModelType установлено в 'GMEDS', N = 2  × <reservedrangesplaceholder0>.

  • Когда ModelType установлено в 'Dent', N = NTerms.

Следующее поле применимо при DelayProfile задано значение, отличное от 'Off' и InitPhase установлено в 'Random'.
SeedНеобходимыйСкаляр

Начальное значение генератора случайных чисел. Чтобы использовать случайный seed, задайте Seed в нуль.

Примечание

MathWorks® рекомендует использовать Seed значения от 0 до 231 - 1 - (K (K - 1 )/2), где K = N  TX × N RX, произведение количества передающих и приемных антенн. Seed значения за пределами этой области значений не гарантируются, чтобы дать различные результаты.

Следующие поля применяются при DelayProfile установлено в 'Custom'.
AveragePathGaindBНеобходимыйВектор

Среднее усиление дискретных путей, выраженное в дБ.

PathDelaysНеобходимыйВектор

Задержки дискретных путей, выраженные в секундах. Этот вектор должен иметь тот же размер, что и AveragePathGaindB.

Следующие поля применяются при MIMOCorrelation установлено в 'Custom'.
TxCorrelationMatrixНеобходимыйМатрица

Корреляция между каждой из передающих антенн, заданная как N TX-by N TX комплексная матрица.

RxCorrelationMatrixНеобходимыйМатрица

Корреляция между каждой из приемных антенн, заданная как комплексная матрица размера N RX-by N RX.

propchan поля структуры, которые должны быть включены в пример модели канала скоростного train:

Поле параметраТребуемый или опционныйЗначенияОписание
NRxAntsНеобходимый

Положительное скалярное целое число

Количество приемных антенн

DsНеобходимый

Скаляр

Train-to-eNodeB двойное начальное расстояние, в метрах.

Ds/ 2 - начальное расстояние между train и eNodeB, в метрах

DminНеобходимый

Скаляр

eNodeB до железнодорожного пути расстояние, в метрах

VelocityНеобходимый

Скаляр

Скорость train, в километрах в час

DopplerFreqНеобходимыйСкаляр

Максимальная частота Doppler, в Гц.

InitTimeНеобходимыйСкаляр

Doppler смещение времени сдвига, в секундах

NormalizeTxAntsДополнительный

'On' (по умолчанию), 'Off'

Нормализация номера передающей антенны.

  • 'On', lteHSTChannel нормализует модель, выводимую по 1/sqrt(NTX), где N TX - количество передающих антенн. Нормализация по количеству передающих антенн гарантирует, что выход степени на одну приемную антенну не зависит от количества передающих антенн.

  • 'Off', нормализация не выполняется.

Типы данных: struct

Синхронизация и смещение частоты, заданные как неотрицательная скалярная toffset или два элемента векторов-строк обеспечивающих [toffset, foffset].

Смещение синхронизации в выборках от начала выхода канала до начальной точки демодуляции OFDM, заданное как неотрицательный скаляр. Смещение синхронизации учитывает задержку, введенную во время распространения, что полезно для получения идеальной оценки канала, наблюдаемого синхронизированным приемником. Использовать lteDLFrameOffset для вывода toffset.

Смещение частоты в Герце формы волны во временной области, заданное как скаляр. Использовать lteFrequencyOffset для вывода foffset.

Пример: [3 100] указывает смещение времени из трёх выборок и смещение частоты 100 Гц.

Типы данных: double

Количество плоскостей передающей антенны, заданное в виде неотрицательного целого числа.

Выходные аргументы

свернуть все

Идеальная оценка канала, возвращенная как N массив SC-by N SYM-by N RX-by N TX .

  • N SC является количеством поднесущих.

  • N SYM является количеством символов OFDM.

  • N RX - количество приемных антенн, заданное propchan. NRxAnts.

  • N TX - количество плоскостей передающей антенны, заданное либо входом ntxants или по enb. CellRefP. Если ntxants предоставляется как вход, enb. CellRefP поле не обязательно и, если включено, не используется.

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

Ссылки

[1] 3GPP TS 36.101. "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Пользовательское оборудование (UE) Радиопередача и прием ". 3-ья Генерация Партнерский проект; Группа технических спецификаций Радиосеть доступ. URL-адрес: https://www.3gpp.org.

[2] 3GPP TS 36.104. "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Base Station (BS) Radio Transmission and Reception ". 3rd Генерация Partnership Project; Группа технических спецификаций Радиосеть доступ. URL-адрес: https://www.3gpp.org.

[3] Дент, П., Г. Э. Боттомли и Т. Крофт. Jakes Fading Model Revisited (неопр.) (недоступная модель). Электронные буквы. Том 29, 1993, № 13, стр. 1162-1163.

[4] Пятцольд, Маттиас, Чэн-Сян Ван, и Бьёрн Олав Хогстад. «Два новых метода на основе суммы синусоидов для эффективной генерации нескольких некоррелированных Релеевских замираний волн». Транзакции IEEE по беспроводной связи. Том 8, 2009, № 6, стр. 3122-3131.

См. также

| | | | |

Введенный в R2013b

Документация по LTE Toolbox

Поддержка