Введение

Модель канала LMS стремится симулировать конверт канала, который наблюдается в канале спутника к земле. Учитывая движущуюся природу терминалов, конверт канала испытывает изменения из-за перемещения передачи и приемных терминалов, блокирование из-за созданий и листвы, затенения, и многопутевой.

Этот пример демонстрирует такой канал при помощи полуцепи Маркова с двумя состояниями, где канал чередуется между хорошим и плохим состоянием. Хорошее состояние характеризуется или условиями угла обзора или частичными условиями затенения, тогда как плохое состояние характеризуется или серьезными условиями затенения или полным блокированием.

Следующая блок-схема показывает постепенную процедуру, чтобы смоделировать канал:

В дополнение к среде и несущей частоте, заданной для этого примера, моделирование канала сделано путем подготовки сценария. Это требует определения следующих параметров:

Установка среды и присвоение начального состояния

Настройте среду между спутниковым терминалом и мобильным терминалом на земле. Отобразите свойства среды.

% Carrier frequency in Hertz
cfg.CarrierFrequency = 3.8e9;
% Elevation angle with respect to ground plane in degrees
cfg.ElevationAngle = 45;
% Speed of movement of ground terminal in meters per second
cfg.Velocity = 2;
% Sampling interval in seconds
cfg.SampleTime = 0.0025;
% Direction of movement of ground terminal in degrees
cfg.AzimuthOrientation = 0;

Присвойте подходящее начальное состояние для модели.

cfg.InitialState = "Good";
% Total duration of channel modeling in seconds
cfg.TotalSimulationTime = 100;         
disp (cfg)

       CarrierFrequency: 3.8000e+09
         ElevationAngle: 45
               Velocity: 2
             SampleTime: 0.0025
     AzimuthOrientation: 0
           InitialState: "Good"
    TotalSimulationTime: 100

Получите соответствующие параметры LMS с помощью настройки, заданной в ITU-R Раздел рекомендации P.681-11 3,1 Annexure 2 [2]. Функциональный HelperGetLMSInputParams проводит необходимую операцию.

[paramsGoodState,paramsBadState] = HelperGetLMSInputParams(cfg);

Инициализируйте генератор случайных чисел seed. Варьируйтесь seed, чтобы получить различную реализацию канала. Значением по умолчанию 73 является произвольное значение.

seed = 73;
rng(seed);

Модель канала

Смоделируйте канал LMS с помощью настройки, заданной в структуре cfg.

Если у вас есть данные LMS, можно обновить поля paramsGoodState и paramsBadState структуры, и затем передают структуры HelperModelLMSChannel функция помощника.

[stateSeries,channelCoefficients] = HelperModelLMSChannel(cfg,paramsGoodState,paramsBadState);

Визуализация канала

Постройте ряд состояния и его соответствующий ряд пробела с помощью коэффициентов канала, сгенерированных в результате моделирования.

timeVector = 0:cfg.SampleTime:cfg.TotalSimulationTime;
plot(timeVector,stateSeries)
title(['State Series of Channel for Duration ' num2str(cfg.TotalSimulationTime) ' seconds'])
axis([0 timeVector(end) -0.5 1.5])
xlabel('Time (in s)')
ylabel('State')

Постройте ряд пробела, чтобы показать, как мгновенная степень конверта канала меняется в зависимости от времени.

figure(2)
plot(timeVector,20*log10(abs(channelCoefficients)))
title(['Space Series of Channel for Duration ' num2str(cfg.TotalSimulationTime) ' seconds'])
xlabel('Time (in s)')
ylabel('Path Gain (in dB)')

Дальнейшее исследование

Этот пример использует три структуры: cfg, paramsGoodState, и paramsBadState. paramsGoodState и paramsBadState структуры содержат параметры LMS, которые используются, чтобы смоделировать хорошие и плохие состояния, соответственно. cfg структура содержит информацию, связанную с текущей настройкой. Можно изменить каждый параметр по мере необходимости в каждой из этих структур, и затем наблюдать, как ряд состояния и коэффициенты канала варьируются. Чтобы смоделировать канал для различных диапазонов частот, можно использовать любые данные, которые вы имеете или любая из таблиц данных, доступных в ITU-R Раздел рекомендации P.681-11 3,1 Annexure 2 [2]. Чтобы пропустить входной сигнал через канал, можно использовать выходные коэффициенты канала, channelCoefficients.

Приложение:

Этот пример использует эти функции помощника:

Ссылки

[1] 3GPP TR 38.811 V15.3.0 (2020-07). Исследование Нового радио (NR), чтобы поддержать неназемные сети (Релиз 15). Проект Партнерства третьего поколения; Сеть радиодоступа Technical Report Group. https://www.3gpp.org.

[2] Рекомендация P.681-11 (12/2019) ITU-R. "Данные о распространении потребовали для систем проекта на земле мобильной услуги спутниковой связи". Международный союз электросвязи; Сектор Радиосвязи. https://www.itu.int/pub/R-REC.