Exponenta Banner

lteOFDMModulate

OFDM-модуляция

Свернуть все на странице

Синтаксис

[waveform,info] = lteOFDMModulate(enb,grid)
[waveform,info] = lteOFDMModulate(enb,grid,windowing)

Описание

пример

[waveform,info] = lteOFDMModulate(enb,grid) выполняет вставку поднесущей постоянного тока, вычисление обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФа), вставку циклического префикса и опциональное оконцевание приподнятого косинуса и перекрытие смежных символов OFDM комплексных символов в массиве ресурсов grid. grid - трехмерный массив, содержащий ресурсные элементы (RE) для множества подкадров через все сконфигурированные порты антенны, как описано в разделе «Представление ресурсных сеток». Это также может быть несколько конкатенированных матриц, чтобы задать несколько подкадров, используя конкатенацию между столбцами или второе измерение. Плоскости антенны в grid каждый OFDM модулируется, чтобы получить столбцы выхода waveform.

grid может охватывать несколько подкадров. Оконные и перекрытия применяются между всеми смежными символами OFDM, включая последний из одного субкадра и первый из следующего. Поэтому получается другой результат, чем если lteOFDMModulate вызывается для отдельных подкадров, и затем эти формы волны во временной области конкатенируются. В этом случае получившаяся форма волны имеет разрывы в начале или конце каждого субкадра. Перед вызовом рекомендуется сначала объединить все подкадры для модуляции OFDM lteOFDMModulate на полученном массиве с несколькими субкадрами. Однако отдельные субкадры могут быть модулированы OFDM, и полученная в результате форма волны с несколькими субкадрами во временной области создается путем ручного перекрытия.

[waveform,info] = lteOFDMModulate(enb,grid,windowing) позволяет управлять количеством оконных и перекрывающихся выборок, используемых в окнах временной области, заданным windowing параметр. Значение enb.Windowing, если присутствует, игнорируется, и выход, info.Windowing установлено в windowing.

Примеры

свернуть все

Открыть Live Script

Выполните OFDM-модуляцию одного подрамника случайного равномерно распределенного шума с помощью двухантенного строения на 10 МГц.

enb = struct('NDLRB',50,'CyclicPrefix','Normal','CellRefP',2);
dims = lteDLResourceGridSize(enb);
regrid = reshape(lteSymbolModulate(randi([0,1],prod(dims)*2,1), ...
    'QPSK'),dims);
waveform = lteOFDMModulate(enb,regrid);

Входные параметры

свернуть все

Параметры всей ячейки, заданные как структура. enb может содержать следующие поля.

Поле параметраТребуемый или опционныйЗначенияОписание
CyclicPrefixДополнительный

'Normal' (по умолчанию), 'Extended'

Длина циклического префикса

WindowingДополнительныйНеотрицательное целое число

Количество выборок во временной области, в которых функция применяет оконцевание и перекрытие символов OFDM

См. примечание

Примечание

Если enb.Windowing отсутствует, используется значение по умолчанию для количества оконных и перекрывающихся выборок. Значение по умолчанию выбирается как функция от NRB, чтобы скомпрометировать между эффективной длительностью циклического префикса и, таким образом, допуском расширения задержки канала и спектральными характеристиками переданного сигнала, не принимая во внимание никакой дополнительной конечной импульсной характеристикой фильтрации. Используемое значение возвращается в info.Windowing. Вопросы, касающиеся конкатенации субкадров перед модуляцией OFDM, не применяются при enb.Windowing равен нулю.

Типы данных: struct

Элементы ресурса, заданные как 3-D числовой массив. grid сохраняет элементы ресурса для множества подкадров во всех сконфигурированных портах антенны. grid является M -by- N -by- P массивом, где M - количество поднесущих, N - количество символов OFDM, а P - количество антенн.

M должны быть кратны 12 RE на ресурсный блок, так как количество ресурсных блоков NRB =  M /12. N должен быть кратным количеству символов в подкадре L, где L равно 14 для нормального циклического префикса и 12 для расширенного циклического префикса.

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

Количество выборок во временной области, над которыми функция применяет оконцевание и перекрытие символов OFDM, заданное как неотрицательное целое число. Это значение перезаписывает значение поля параметра enb.Windowing, если присутствует.

Типы данных: double

Выходные аргументы

свернуть все

Модулированная OFDM форма волны, возвращенная как числовая матрица размера T -by- P, где P - количество антенн, а T - количество выборок во временной области. T =      <reservedrangesplaceholder4> × 30720 / 2 048 × <reservedrangesplaceholder3> fft, где <reservedrangesplaceholder2> fft размер ОБПФа и K, является количеством нижних рам во входе grid. N fft является функцией от количества ресурсных блоков (NRB), как показано в следующей таблице.

NRBN fft
6128
15256
25512
501024
752048
1002048

В целом N fft является наименьшей степенью 2, большей или равной 12*NRB/0.85. Это самый маленький БПФ, который охватывает все поднесущие и приводит к заполнению полосы пропускания, 12*NRB/Nfft, не более 85%.

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

OFDM модулированная информация о форме волны, возвращенная как структура. info содержит следующие поля.

Частота дискретизации формы волны во временной области, возвращенная в виде скаляра. SamplingRate = 30,72   МГц/2048 × N футов.

Типы данных: double

Количество точек БПФ, возвращаемое как скалярная степень 2. Nfft - наименьшая степень 2, больше или равная 12 × NRB  / 0.85. Это самый маленький БПФ, который охватывает все поднесущие и приводит к заполнению полосы пропускания (12 × NRB / N fft) не более 85%.

Типы данных: uint32

Количество выборок во временной области, над которыми функция применяет оконцевание и перекрытие символов OFDM, возвращаемое как неотрицательное целое число.

Типы данных: int32

Длина циклического префикса (в выборках) каждого символа OFDM в подкадре.

информация. NfftCyclicPrefixLengths
для CyclicPrefix = 'Normal'для CyclicPrefix = 'Extended'
2048[160 144 144 144 144 144 144 160 144 144 144 144 144 144][512 512 512 512 512 512 512 512 512 512 512 512]
1024[80 72 72 72 72 72 72 80 72 72 72 72 72 72][256 256 256 256 256 256 256 256 256 256 256 256]
512[40 36 36 36 36 36 36 40 36 36 36 36 36 36][128 128 128 128 128 128 128 128 128 128 128 128]
256[20 18 18 18 18 18 18 20 18 18 18 18 18 18][64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64 64]
128[10 9 9 9 9 9 9 10 9 9 9 9 9 9][32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32]

Примечание

Для info.Nfft <2048, info.CyclicPrefixLengths являются ли CyclicPrefixLengths для info.Nfft = 2048 масштабировано info.Nfft / 2048.

Типы данных: uint32

Типы данных: struct

Алгоритмы

свернуть все

Работа с окнами

Использование ОБПФ в модуляторе OFDM представляет собой использование прямоугольной формы импульса. Такое использование ОБПФа означает, что разрывы происходят от одного символа OFDM к следующему, что приводит к выходу из полосы выбросов. (В качестве альтернативы, учитывая частотную область, частотная характеристика этой прямоугольной формы импульса является импульсом синуса.) Разрывы между символами OFDM могут быть уменьшены с помощью оконного преобразования, которое сглаживает переходы между символами OFDM. LTE Toolbox™ выполняет оконную обработку, выполняя эту процедуру/

Для Windowing = N выборок циклический префикс, добавленный к номинальному символу OFDM, расширяется путем N дополнительных выборок.

Эта расширенная форма волны окрашена путем точечного умножения во временном интервале с приподнятым окном косинуса, которое применяет конусность к первой N и последней N выборкам со всеми другими значениями, равными 1. Значения y в первых N выборках:

y=12(1−sin(πN+1−2i2N)), где i=1…N

Значения в последних выборках N являются одинаковыми значениями в обратном порядке.

Оконные символы OFDM затем перекрываются путем начала передачи каждого оконного символа OFDM N выборок перед концом предыдущего символа OFDM. Это перекрытие гарантирует, что время между символами OFDM сохраняется в соответствии с требованиями стандарта. Конусность в начале первого символа OFDM для передачи удаляется и перекрывается с конусностью в конце последнего символа OFDM.

Обработка

Обработка, выполняемая этой функцией, проиллюстрирована на этой схеме.

Количество выборок, используемых для оконной обработки, зависит от количества ресурсных блоков и от того, является ли длина циклического префикса нормальной или расширенной. Количество выборок выбирается в соответствии с максимальными значениями, подразумеваемыми в TS 36.101 [1], таблицах F.5.3-1 и F.5.4-1.

Количество ресурсных блоков (NRB)Оконные выборки для нормального циклического префиксаОконные выборки для расширенного циклического префикса
6 4 4
15 6 6
25 4 4
50 6 6
75 8 8
100 8 8

Количество оконных выборок является компромиссом между эффективной длительностью циклического префикса, и, следовательно, допуском расширения задержки канала, и спектральными характеристиками переданного сигнала, не принимая во внимание никакой дополнительной конечной импульсной характеристикой фильтрации. Для большего количества окон эффективная длительность циклического префикса уменьшается, но спектр передаваемого сигнала имеет меньшие внеполосные выбросы.

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.

См. также

| | | | |

Введенный в R2014a

Документация по LTE Toolbox

Поддержка