wlanTGaxChannel

Пропустите сигнал через многолучевой канал 802.11ax с замираниями

развернуть все на странице

Описание

The wlanTGaxChannel Система object™ фильтрует входной сигнал через 802.11ax™ (TGax) внутренний канал MIMO, как указано в [1], следуя подходу моделирования MIMO, описанному в [4].

Обработка с замираниями принимает те же параметры для всех N T-by N R ссылок канала TGax, где N T - количество передающих антенн, а N R - количество приемных антенн. Каждая ссылка содержит все мультипути для этой ссылки.

Чтобы фильтровать входной сигнал с помощью многолучевого канала TGax с замираниями:

  1. Создайте wlanTGaxChannel Объекту и установите его свойства.

  2. Вызывайте объект с аргументами, как будто это функция.

Дополнительные сведения о работе системных объектов см. в разделе «Что такое системные объекты?».

Создание

Синтаксис

tgax = wlanTGaxChannel
tgax = wlanTGaxChannel(Name,Value)

Описание

пример

tgax = wlanTGaxChannel создает Системный объект канала TGax, tgax. Этот объект фильтрует действительный или комплексный входной сигнал через канал TGax, чтобы получить сигнал нарушения канала.

tgax = wlanTGaxChannel(Name,Value) создает объект канала TGax, tgaxи устанавливает свойства с помощью одной или нескольких пар "имя-значение". Заключайте каждое имя свойства в кавычки. Для примера, wlanTGaxChannel('NumReceiveAntennas',2,'SampleRate',10e6) создает канал TGax с двумя приемными антеннами и частотой дискретизации 10 МГц.

Свойства

расширить все

Если не указано иное, свойства являются нетронутыми, что означает, что вы не можете изменить их значения после вызова объекта. Объекты блокируются, когда вы вызываете их, и release функция разблокирует их.

Если свойство настраивается, можно изменить его значение в любой момент.

Для получения дополнительной информации об изменении значений свойств смотрите Разработку системы в MATLAB Использование Системных объектов.

Частота дискретизации входного сигнала в Гц, заданная как положительная скалярная величина.

Типы данных: double

Модель профиля задержки, заданная как 'Model-A', 'Model-B', 'Model-C', 'Model-D', 'Model-E', или 'Model-F'.

Таблица суммирует свойства моделей перед коэффициентом сокращения полосы пропускания.

ПараметрМодель
ABCDEF
Расстояние по оси Х (м)555102030
Расширение задержки RMS (ns)0153050100150
Максимальная задержка (ns)0802003907301050
Коэффициент K Риса (дБ)000366
Количество ответвлений1914181818
Количество кластеров122346

Количество кластеров представляет количество независимо смоделированных путей распространения.

Типы данных: char | string

Пропускная способность канала, заданная в качестве одного из следующих значений.

  • 'CBW20' - Пропускная способность канала 20 МГц

  • 'CBW40' - Пропускная способность канала 40 МГц

  • 'CBW80' - Пропускная способность канала 80 МГц

  • 'CBW160' - Пропускная способность канала 160 МГц

Типы данных: char | string

Частота несущей RF в Гц, заданная как положительная скалярная величина.

Типы данных: double

Скорость рассеивателей в км/ч, указывается как положительная скалярная величина.

Типы данных: double

Расстояние между передатчиком и приемником в метрах, заданное как положительная скалярная величина.

TransmitReceiveDistance используется для вычисления потерь пути и определения, имеет ли канал условие линии визирования (LOS) или нелинейной линии визирования (NLOS). Потери пути и стандартное отклонение потерь с затенением зависят от разделения между передатчиком и приемником.

Типы данных: double

Нормализуйте коэффициент усиления пути, заданный в виде числа или логического 1 (true) или 0 (false). Чтобы нормализовать процессы замирания таким образом, чтобы общая степень усилений пути, усредненная с течением времени, составляла 0 дБ, задайте это свойство равным 1 (true). В противном случае установите это свойство на false.

Типы данных: logical

Индекс пользователя, заданный как неотрицательное целое число. UserIndex задает одного пользователя или конкретного пользователя в многопользовательском сценарии.

Для поддержки многопользовательского сценария применяется псевдослучайный угол прибытия (AoA) и поворот угла отправления (AoD). Значение 0 указывает сценарий симуляции, который не требует разнесения угла по пользователям и принимает AoAs и AoDs кластера, определенного TGn.

Типы данных: double

Направление передачи активной ссылки, заданное как 'Downlink' или 'Uplink'.

Типы данных: char | string

Количество передающих антенн, заданное как положительное целое число.

Типы данных: double

Расстояние между антенными элементами передачи, заданное как положительная скалярная величина, выраженное в длинах волн.

TransmitAntennaSpacing поддерживает только равномерные линейные массивы.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите NumTransmitAntennas свойство к значению больше 1.

Типы данных: double

Количество приемных антенн, заданное как положительное целое число.

Типы данных: double

Расстояние между антенными элементами приема, заданное как положительная скалярная величина, выраженное в длинах волн.

ReceiveAntennaSpacing поддерживает только равномерные линейные массивы.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите NumReceiveAntennas свойство к значению больше 1.

Типы данных: double

Масштабные эффекты затухания, применяемые в канале, заданы как 'None', 'Pathloss', 'Shadowing', или 'Pathloss and shadowing'.

Типы данных: char | string

Количество созданий между передатчиком и приемником, заданное в виде положительного целого числа. Используйте это свойство в нескольких сценариях уровня для расчета потерь на ослабление пола при вычислении потерь пути. Значение по умолчанию является 0, который представляет ссылке связи между передатчиком и приемником, расположенным на одном этаже.

Зависимости

The NumPenetratedFloors свойство применяется только тогда, когда DelayProfile является 'Model-A' или 'Model-B'.

Типы данных: double

Количество стенок между передатчиком и приемником, заданное в виде положительного целого числа. Используйте это свойство для расчета потерь на проникновение в стенку при расчете потерь на пути.

Значение по умолчанию является 0, который представляет ссылке связи между передатчиком и приемником без потерь проникновения через стенку.

Типы данных: double

Потери проникновения одной стенки в дБ, заданные как действительный скаляр.

Зависимости

The WallPenetrationLoss свойство применяется только тогда, когда NumPenetratedWalls больше 0.

Типы данных: double

Флуоресцентный эффект, заданный в виде числа или логического 1 (true) или 0 (false). Чтобы включить эффекты Допплера от флуоресцентной подсветки, установите это свойство равным 1 (true).

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите DelayProfile свойство к 'Model-D' или 'Model-E'.

Типы данных: logical

Частота линии степени в Гц, задается как '50Hz' или '60Hz'.

Частота линий степеней составляет 60 Гц в США и 50 Гц в Европе.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите FluorescentEffect свойство к 1 (true) и DelayProfile свойство к 'Model-D' или 'Model-E'.

Типы данных: char | string

Нормализуйте выходы канала по количеству приемных антенн, заданному в виде числа или логического 1 (true) или 0 (false).

Типы данных: logical

Включите фильтрацию канала, заданную в виде числа или логического 1 (true) или 0 (false). Чтобы включить фильтрацию канала, задайте для этого свойства 1 (true). Чтобы отключить фильтрацию каналов, задайте для этого свойства значение 0 (false).

Примечание

Если вы задаете это свойство равным 0 (false), step Функция объекта не принимает входной сигнал. В этом случае NumSamples и SampleRate свойства определяют длительность реализации процесса затухания.

Типы данных: logical

Количество выборок во временной области, используемых для получения выборок усиления пути, заданное в виде положительного целого числа.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите ChannelFiltering свойство к 0 (false).

Типы данных: double

Тип данных ослабленного сигнала, заданный как одно из следующих значений:

  • 'double' - Верните pathGains выход как матрица двойной точности

  • 'single' - Верните pathGains выход как матрица с одной точностью

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите ChannelFiltering свойство к 0 (false).

Типы данных: char | string

Источник потока случайных чисел, заданный как 'Global stream' или 'mt19937ar with seed'.

Если вы задаете это свойство равным 'Global stream'текущий глобальный поток случайных чисел генерирует нормально распределенные случайные числа. В этом случае reset функция сбрасывает фильтры и создает новую реализацию канала.

Если вы задаете это свойство равным 'mt19937ar with seed'алгоритм mt19937ar генерирует нормально распределенно-случайные числа. В этом случае reset функция также повторно инициализирует поток случайных чисел к значению Seed свойство.

Типы данных: char | string

Начальное начальное число потока случайных чисел mt19937ar, заданное как неотрицательное целое число. The Seed свойство повторно инициализирует поток случайных чисел mt19937ar в reset функция.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите RandomStream свойство к 'mt19937ar with seed'.

Типы данных: double

Включите выходные расчеты усиления пути, заданные как число или логическое 1 (true) или 0 (false).

Типы данных: logical

Использование

Синтаксис

y = tgax(x)
[y,pathGains] = tgax(x)
pathGains = tgax(x)

Описание

пример

y = tgax(x) фильтрует входной сигнал x через канал TGax с замираниями, заданный wlanTGaxChannel Системный объект, tgax, и возвращает результат в y.

пример

[y,pathGains] = tgax(x) также возвращается в pathGains путь канала TGax усиливается базовым процессом затухания.

Этот синтаксис применяется при установке PathGainsOutputPort свойство tgax на 1 (true).

pathGains = tgax(x) возвращает коэффициент усиления пути. The NumSamples свойство определяет длительность процесса затухания.

Этот синтаксис применяется при установке ChannelFiltering свойство к 0 (false).

Входные параметры

расширить все

Входной сигнал, заданный как действительная или комплексная N S-by N T матрица, где:

  • N S - количество выборок.

  • N T является количеством передающих антенн и должно быть равно NumTransmitAntennas значение свойства tgax.

Типы данных: single | double
Поддержка комплексного числа: Да

Выходные аргументы

расширить все

Выходной сигнал, возвращенный как N S-by N R комплексная матрица, где:

  • N S - количество выборок.

  • N R является количеством приемных антенн и равен NumReceiveAntennas значение свойства tgax.

Типы данных: single | double

Усиления пути процесса затухания, возвращенные как N S-by N P-by N T-by N R комплексный массив, где:

  • N S - количество выборок.

  • N P - количество разрешимых путей, то есть количество путей, заданное для случая, заданного DelayProfile свойство.

  • N T является количеством передающих антенн и равен NumTransmitAntennas значение свойства tgax.

  • N R является количеством приемных антенн и равен NumReceiveAntennas значение свойства tgax.

Типы данных: single | double

Функции объекта

Чтобы использовать функцию объекта, задайте системный объект в качестве первого входного параметра. Например, чтобы освободить системные ресурсы системного объекта с именем obj, используйте следующий синтаксис:

release(obj)

расширить все

infoХарактеристическая информация о TGn, TGah, TGac и многолучевых каналах TGax с замираниями
stepЗапуск алгоритма системного объекта
releaseОтпустите ресурсы и допустите изменения в значениях свойств системного объекта и входных характеристиках
resetСброс внутренних состояний Системного объекта

Примечание

reset: Если RandomStream свойство Системного объекта установлено в 'Global stream', а reset функция сбрасывает только фильтры. Если вы задаете RandomStream на 'mt19937ar with seed', а reset функция также повторно инициализирует поток случайных чисел к значению Seed свойство.

Примеры

свернуть все

Открыть Live Script

Получите импульсную характеристику канала путем фильтрации импульса через канал TGax.

Создайте импульс.

input = zeros(100,1);
input(10) = 1;

Создайте Системный объект канала TGax с потерей и затенением пути, двумя проникшими полами и частотой дискретизации 1 ГГц.

tgax = wlanTGaxChannel;
tgax.LargeScaleFadingEffect = 'Pathloss and shadowing';
tgax.NumPenetratedFloors = 2;
tgax.RandomStream = 'mt19937ar with seed';
tgax.Seed = 10;
tgax.SampleRate = 1e9;

Постройте график выходной импульсной характеристики канала.

figure
time = (1/tgax.SampleRate)*(0:length(input)-1);
stem(time,abs(tgax(input)))
xlabel('Time (s)')
ylabel('Amplitude')
title('Channel Impulse Response')

Figure contains an axes. The axes with title Channel Impulse Response contains an object of type stem.

Открыть Live Script

Постройте график для профиля задержки и коэффициентов усиления пути для канала TGax.

Создайте импульс.

input = zeros(100,4);
input(10) = 1;

Создайте системный объект канала TGax. Включите коэффициент усиления пути на выходе и задайте потерю пути, 20 МГц полосы пропускания канала, канал 4x2 MIMO, четыре проникших этажа и частоту дискретизации 1 ГГц.

tgax = wlanTGaxChannel;
tgax.LargeScaleFadingEffect = 'Pathloss';
tgax.ChannelBandwidth = 'CBW20';
tgax.NumTransmitAntennas = 4;
tgax.NumReceiveAntennas = 2;
tgax.NumPenetratedFloors = 4;
tgax.RandomStream = 'mt19937ar with seed';
tgax.Seed = 10;
tgax.SampleRate = 1e9;
tgax.PathGainsOutputPort = true;

Фильтрация входа импульса. Используйте объект канала TGax, чтобы сгенерировать выход ответ и коэффициент усиления пути.

[out,pathgains]= tgax(input);

Постройте график выходной импульсной характеристики канала. Канал имеет два профиля задержки, по одному на каждую приемную антенну.

figure
time = (1/tgax.SampleRate)*(0:length(input)-1);
stem(time,abs(out))
xlabel('Time (s)')
ylabel('Amplitude')
title('Delay Profile')

Figure contains an axes. The axes with title Delay Profile contains 2 objects of type stem.

Усиления пути канала содержатся в четырехмерном массиве, поскольку канал имеет девять разрешимых путей, четыре передающие антенны и две приемные антенны.

size(pathgains)
ans = 1×4

   100     9     4     2

Алгоритмы

расширить все

Алгоритмы, используемые для моделирования канала TGax, основаны на тех, которые используются для канала TGn (как описано в wlanTGnChannel и модели канала TGn [2]) и канал TGac (как описано в wlanTGacChannel и Дополнение к модели канала TGac [3]). Полную информацию об изменениях, необходимых для поддержки каналов TGax, можно найти в модели канала TGax Channel [1]. Изменения для поддержки канала TGax включают более низкие полосы пропускания, ослабление разделения пола, ослабление разделения стенки, потери пути и затенение.

Ссылки

[1] Jianhan, L., Ron, P. et al. Модель канала TGax. IEEE 802.11-14/0882r4, сентябрь 2014.

[2] Erceg, V., Schumacher, L., Kyritsi, P. et al. Модели канала TGn. Версия 4. IEEE 802.11-03/940r4, май 2004.

[3] Breit, G., Sampath, H., Vermani, S. et al. Дополнение к модели канала TGac. Версия 12. IEEE 802.11-09/0308r12, март 2010.

[4] Кермоаль, Й. П., Л. Шумахер, К. И. Педерсен, П. Е. Могенсен, и Ф. Фредериксен. Stochastic MIMO Radio Channel Model with Experimental Validation (неопр.) (недоступная модель). Журнал IEEE по выбранным областям в коммуникациях. Том 20, № 6, август 2002, стр. 1211-1226.

Расширенные возможности

.

См. также

Объекты

Введенный в R2018a

Документация по WLAN Toolbox

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте