OFDM Channel Estimator

Оцените канал с помощью входных данных и ссылочных поднесущих

Библиотека:
Wireless HDL Toolbox / Модуляция

Описание

Блок OFDM Channel Estimator оценивает канал с помощью входных данных и ссылочных поднесущих. Блок принимает поднесущие данных, порт управления valid, и refData и порты ссылки refValid. Блок выходные параметры образовывает канал оценки и порт управления valid. Блок позволяет вам задавать количество поднесущих, чтобы оценить для каждого выходного символа.

Можно использовать этот блок, чтобы оценить многопутевые увядшие каналы на стороне приемника в различных коммуникационных стандартах, таких как долгосрочная эволюция (LTE) [1] и беспроводная локальная сеть (WLAN) [4]. Чтобы выполнить соответствующую оценку канала, порты refData и refValid должны синхронизироваться с портами data и valid, соответственно. Для получения дополнительной информации об оценке канала и справочных данных, смотрите Оценку Канала (LTE Toolbox).

Этот блок обеспечивает интерфейс и архитектуру, подходящую для аппаратного развертывания и генерации HDL-кода.

Порты

Входной параметр

развернуть все

`data` — Поднесущие входных данных
скаляр

Поднесущие входных данных в виде скаляра действительных или комплексных чисел.

double и single типы данных поддерживаются для симуляции, но не для генерации HDL-кода.

Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | signed fixed point
Поддержка комплексного числа: Да

`valid` — Указывает на допустимые входные данные
скаляр

Указывает на допустимые входные данные в виде скаляра.

Этот порт является управляющим сигналом, который указывает, когда выборка от входного порта data допустима. Когда этим значением является 1, блок получает значения от входного порта data. Когда этим значением является 0, блок игнорирует значения от входного порта data.

Типы данных: Boolean

`refData` — Поднесущие справочных данных
скаляр

Поднесущие справочных данных в виде скаляра действительных или комплексных чисел.

Справочные данные должны быть последовательностью unimodular значений. В последовательности значений, _r1, _r2, _r3 …, _rn, значения являются unimodular если _rj x r_j^*= 1 ,

где:

j = 1, 2, 3, …, n.
r_j^* сопряженное комплексное число _rj.

Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | signed fixed point
Поддержка комплексного числа: Да

`refValid` — Указывает на данные о действительной ссылке
скаляр

Указывает на данные о действительной ссылке в виде скаляра.

Этот порт является управляющим сигналом, который указывает, когда выборка от входного порта refData допустима. Когда этим значением является 1, блок получает значения от входного порта refData. Когда этим значением является 0, блок игнорирует значения от входного порта refData.

Значения порта refValid должны синхронизироваться со значениями порта valid.

Типы данных: Boolean

`numScPerSym` — Количество допустимых поднесущих на символ OFDM
скаляр

Количество допустимых поднесущих на символ OFDM в виде скаляра в диапазоне от 2 до 65 536.

Чтобы поддержать минимальное количество поднесущих на символ, numScPerSym должен иметь тип данных fixdt(0,k,0), где k больше или равен 2.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите параметр Enable averaging или параметр Enable interpolation.

Типы данных: uint8 | uint16 | uint32 | unsigned fixed point

`reset` — Очистите внутренние состояния
скаляр

Очистите внутренние состояния в виде скаляра. Когда этим значением является 1, блок останавливает текущее вычисление и очищает все внутренние состояния.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите параметр Enable reset input port.

Типы данных: Boolean

Вывод

развернуть все

`data` — Выведите оценки канала
скаляр

Выведите оценки канала, возвращенные как скаляр. Тип выходных данных совпадает с входными данными.

Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | signed fixed point
Поддержка комплексного числа: Да

`valid` — Указывает на допустимые выходные данные
скаляр

Указывает на допустимые выходные данные, возвращенные как скаляр.

Этот порт является управляющим сигналом, который указывает, когда выходной порт data допустим. Блок устанавливает это значение к 1 когда выборки данных доступны от выходного порта data.

Типы данных: Boolean

Параметры

развернуть все

`Enable averaging` — Средние оценки LS
`off` (значение по умолчанию) | `on`

Выберите этот параметр, чтобы позволить составить в среднем.

`Number of symbols to be averaged` — Количество символов, которые будут усреднены
2 (значение по умолчанию) | целое число в диапазоне от 2 до 14

Задайте количество символов, которые будут усреднены.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Enable averaging.

`Enable interpolation` — Интерполируйте оценки LS
`off` (значение по умолчанию) | `on`

Выберите этот параметр, чтобы включить интерполяцию.

`Interpolation factor` — Коэффициент интерполяции
3 (значение по умолчанию) | целое число в диапазоне от 2 до 12

Задайте коэффициент интерполяции.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Enable interpolation.

`Maximum number of subcarriers per symbol` — Максимальное количество поднесущих на символ
52 (значение по умолчанию) | целое число в диапазоне от 2 до 65, 536

Задайте максимальное количество поднесущих на символ.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Enable averaging или параметр Enable interpolation.

`Enable reset input port` — Сбросьте сигнал
`off` (значение по умолчанию) | `on`

Выберите этот параметр, чтобы включить порт reset на значке блока.

Примеры модели

Estimate Channel Using Input Data and Reference Subcarriers

Оцените канал Используя входные данные и ссылочные поднесущие

Используйте блок OFDM Channel Estimator, чтобы оценить канал с помощью входных данных и ссылочных поднесущих. В этой модели в качестве примера активированы опции усреднения и интерполяции. HDL Algorithm подсистема в этой модели в качестве примера поддерживает генерацию HDL-кода.

Алгоритмы

развернуть все

Этот рисунок показывает блок-схему архитектуры блока OFDM Channel Estimator. Блок реализует оценку наименьших квадратов (LS) для оценки канала. Чтобы улучшить точность оценки LS, блок использует метод усреднения и обеспечивает функцию интерполяции, если количество известных опорных сигналов ограничивается определенными поднесущими для конкретного символа OFDM. Блок Least Squares (LS) Estimation вычисляет оценки наименьших квадратов с помощью входных данных и справочных данных.

Блоки Усреднения и Интерполяции являются дополнительными. Чтобы выполнить усреднение, выберите параметр Enable averaging. Чтобы выполнить интерполяцию, выберите параметр Enable interpolation. Параметры, показанные в этом рисунке, конфигурируют поведение блока.

OFDM Channel Estimator block architecture

Блок Averaging принимает оценки LS и составляет в среднем соответствующие поднесущие с допустимыми оценками LS по количеству символов OFDM, которые будут усреднены обеспеченный в маске блока. Этот рисунок показывает демонстрационный выход блока OFDM Channel Estimator, когда только усреднение включено. В этом случае параметр Number of symbols to be averaged устанавливается на 4, параметр Maximum number of subcarriers per symbol устанавливается на 16, и порт numScPerSym установлен в 4.

Блок производит значение порта numScPerSym в первом допустимом такте. После этого блок производит это значение в каждом первом допустимом такте после завершения верного номера Number of symbols to be averaged x такты numScPerSym. Когда количество символов OFDM, которые будут усреднены, равняется 4, выход допустимые показы допустимые оценки канала, полученные путем усреднения более чем четырех символов OFDM.

OFDM Channel Estimator Block Averaging Enabled

Блок Interpolation признает, что LS оценивает и выполняет линейную интерполяцию, чтобы вычислить недостающую информацию о канале между двумя последовательными допустимыми оценками LS. Этот рисунок показывает демонстрационный выход блока OFDM Channel Estimator, когда только интерполяция включена. В этом случае параметр Interpolation factor устанавливается на 2, параметр Maximum number of subcarriers per symbol устанавливается на 16, и порт numScPerSym установлен в 8.

Блок производит значение порта numScPerSym в первом допустимом такте. После этого блок производит это значение в каждом первом допустимом такте после завершения верного номера поднесущих на такты символа. Выход допустимые показы интерполированный LS оценивает для двух символов OFDM.

OFDM Channel Estimator Block Interpolation Enabled

Задержка

Задержка блока меняется в зависимости от значений параметров блоков и значений порта numScPerSym. Эта таблица обеспечивает вычисления задержки блока для различных условий.

Позвольте насчитать значение	Включите значение интерполяции	Значение задержки (за такты)
`Off`	`Off`	12
`On`	`Off`	[(Number of symbols to be averaged – 1) x numScPerSym] + 13
`Off`	`On`	Interpolation factor + 11
`On`	`On`	[(Number of symbols to be averaged – 1) x numScPerSym] + Interpolation factor + 12

Этот рисунок показывает демонстрационный выход блока OFDM Channel Estimator в настройке стандарта LTE. В этом случае параметр Number of symbols to be averaged устанавливается на 14, параметр Interpolation factor устанавливается на 3, параметр Maximum number of subcarriers per symbol устанавливается на 72, и порт numScPerSym установлен в 72. Задержка блока является 951 тактом.

Производительность

Эта таблица показывает результаты синтеза данных ресурсов и данных о производительности блока, когда вы устанавливаете параметр Number of symbols to be averaged на 14, параметр Interpolation factor к 3, параметр Maximum number of subcarriers per symbol к 180, и порт numScPerSym к 180. Обеспеченные входные данные имеют тип данных fixdt(1,16,13). Сгенерированный HDL предназначен к Xilinx^® Zynq^®- 7 000 оценочных плат ZC706. Проект достигает тактовой частоты 244,6 МГц.

Ресурс	Используемый номер
Срез LUTs	2684
Регистры среза	1184
DSPS	6
Блокируйте RAM	1.5

Ссылки

[1] 3GPP релиз 14 TS 36.211 версии 14.2.0. "Физические каналы и модуляция". LTE - Развитый Универсальный Наземный Радио-доступ (к E-UTRA).

[2] Sesia, Стефания, Иссам Туфик, и Мэтью Бейкер, LTE редакторов - Долгосрочная Эволюция UMTS: От Теории до Практики. Чичестер, Великобритания: John Wiley & Sons, Ltd, 2011. https://doi.org/10.1002/9780470978504.

[3] Дэхлмен, Эрик, Стефан Парквол и Йохан Sköld. 4G LTE/LTE-Advanced для Мобильной Широкополосной связи. Второй выпуск. Амстердам  ; Нью-Йорк: Elsevier, 2014.

[4] "Беспроводное Среднее управление доступом (MAC) LAN и Физический уровень (PHY) Технические требования". Станд. IEEE 802.11 – 2012.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Этот блок поддерживает генерацию кода C/C++ для Simulink^® акселератор и быстрые режимы Accelerator и для генерации компонента DPI.

Генерация HDL-кода
Сгенерируйте Verilog и код VHDL для FPGA и проекты ASIC с помощью HDL Coder™.

HDL Coder™ обеспечивает дополнительные параметры конфигурации, которые влияют на реализацию HDL и синтезируемую логику.

Архитектура HDL

Этот блок имеет одну, архитектуру HDL по умолчанию.

Свойства блока HDL

ConstrainedOutputPipeline	Количество регистров, чтобы поместить при выходных параметрах путем перемещения существующих задержек в рамках проекта. Распределенная конвейеризация не перераспределяет эти регистры. `Значением по умолчанию является 0`. Для получения дополнительной информации смотрите ConstrainedOutputPipeline (HDL Coder).
InputPipeline	Количество входных настроек канала связи, чтобы вставить в сгенерированный код. Распределенная конвейеризация и ограниченная выходная конвейеризация могут переместить эти регистры. `Значением по умолчанию является 0`. Для получения дополнительной информации смотрите InputPipeline (HDL Coder).
OutputPipeline	Количество выходных настроек канала связи, чтобы вставить в сгенерированный код. Распределенная конвейеризация и ограниченная выходная конвейеризация могут переместить эти регистры. `Значением по умолчанию является 0`. Для получения дополнительной информации смотрите OutputPipeline (HDL Coder).

Ограничения

Вы не можете сгенерировать HDL для этого блока в Resettable Synchronous Subsystem (HDL Coder).

Смотрите также

Блоки

OFDM Channel Estimator | OFDM Equalizer

Функции

nrChannelEstimate (5G Toolbox) | lteDLChannelEstimate (LTE Toolbox) | wlanLLTFChannelEstimate (WLAN Toolbox)

Введенный в R2020a

Документация

OFDM Channel Estimator

Описание