主要内容

nrTDLChannel

通过TDL信道模型发送信号

描述

nrTDLChannelSystem Object™通过触发延迟线(TDL)多输入多输出(MIMO)链路级衰落通道发送输入信号,以获得通道受损信号。该对象实现了TR 38.901的以下各个方面[1]

  • 第7.7.2节:TDL模型

  • 第7.7.3节:延迟的缩放

  • 第7.7.5.2节TDL扩展:应用相关矩阵

  • 第7.7.6节:LOS频道模型的K因子

通过TDL MIMO信道模型发送信号:

  1. 创建nrTDLChannel对象,并设置其属性。

  2. 使用参数调用对象,就像调用函数一样。

要了解更多关于System对象如何工作的信息,请参见什么是系统对象?

创建

描述

tdl= nrTDLChannel创建TDL MIMO信道系统对象。

tdl= nrTDLChannel (名称,值的)使用一个或多个名称-值对创建具有属性的对象。将属性名括在引号内,后面跟着指定的值。未指定的属性采用默认值。

例子:tdl = nrTDLChannel(‘DelayProfile’,‘TDL-D’,‘DelaySpread’,2 e-6)创建带有TDL- d延迟配置文件和2微秒延迟扩展的TDL信道模型。

属性

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除非另有说明,属性是nontunable,这意味着您不能在调用对象之后更改它们的值。对象在调用时锁定,而释放函数打开它们。

如果一个属性是可调,您可以随时更改其值。

有关更改属性值的更多信息,请参见使用系统对象Matlab中的系统设计

可配置信道特性

TDL延迟配置文件,指定为这些值之一。

  • 'tdl-a'“TDL-B”“TDL-C”'tdl-d',或“TDL-E”-这些值对应于TR 38.901 Section 7.7.2,表7.7.2-1至7.7.2-5中定义的延迟廓线。

  • “TDLA30”'tdlb100''tdlc300',或“TDLC60”-这些值对应于TS 38.101-4附录B.2.1和TS 38.104附录G.2.1中定义的简化延迟曲线。

  • “自定义”—配置延迟配置文件PathDelaysAveragePathGainsFadingDistribution,KFactorFirstTap特性。

数据类型:字符|字符串

离散路径延迟以秒为单位,指定为数字标量或行向量。AveragePathGainsPathDelays必须有相同的尺寸。

依赖关系

若要启用此属性,请设置DelayProfile“自定义”

数据类型:

以dB为单位的平均路径增益,指定为数字标量或行向量。AveragePathGainsPathDelays必须有相同的尺寸。

依赖关系

若要启用此属性,请设置DelayProfile“自定义”

数据类型:

衰落过程统计分布,记为“瑞利”“Rician”

依赖关系

若要启用此属性,请设置DelayProfile“自定义”

数据类型:字符|字符串

dB中延迟曲线的第一次抽头的k因子,指定为数值标量。默认值对应TDL-D第一次点击的k因子,定义见表7.7.2-4,TR 38.901节。

依赖关系

若要启用此属性,请设置DelayProfile“自定义”FadingDistribution“Rician”

数据类型:

所需的均方根(RMS)延迟传播,以秒为单位,指定为数字标量。对于所需均方根延迟分布的示例,DS.想要的,请参阅TR 38.901第7.7.3节和表7.7.3-1和7.7.3-2。

依赖关系

若要启用此属性,请设置DelayProfile'tdl-a'“TDL-B”“TDL-C”'tdl-d',或“TDL-E”.此属性不适用于自定义延迟配置文件。

数据类型:

Hz中的最大多普勒偏移,指定为非负数字标量。此属性适用于所有通道路径。当最大多普勒偏移设置为0时,通道保持整个输入的静态。要生成新的频道实现,请通过调用来重置对象重置函数。

数据类型:

k因子缩放,记为真正的.设置到真正的, 这KFactor属性指定所需的k因子,对象应用如TR 38.901第7.7.6节所述的k因子缩放。

笔记

K因子缩放修改了路径延迟和路径功率。

依赖关系

若要启用此属性,请设置DelayProfile'tdl-d'“TDL-E”

数据类型:

用于dB缩放的所需k因子,指定为数字标量。典型k因子值见TR 38.901第7.7.6节和表7.5-6。

笔记

  • K因子缩放修改了路径延迟和路径功率。

  • 增殖系数适用于整体延迟配置文件。具体来说,缩放后的k因子为K.模型如TR 38.901第7.7.6节所述。K.模型为第一条路径LOS的功率与所有瑞利路径(包括第一条路径的瑞利部分)的总功率之比。

依赖关系

若要启用此属性,请设置kfactorscaling.真正的

数据类型:

输入信号的采样率(Hz),指定为一个正数值标量。

数据类型:

用户设备(UE)和基站(BS)天线之间的相关性,指定为以下值之一:

  • “低”'高的'—上行链路和下行链路均适用。“低”等效于天线之间没有相关性。

  • “媒介”“介质获得”—下行请参见TS 36.101附录B.2.3.2。上行链路请参见TS 36.104附件B.5.2。这TransmissionDirection属性控制传输方向。

  • “UplinkMedium”-见TS 36.104,附件B.5.2。

  • “自定义”- - -ReceiveCorrelationMatrix属性指定UE天线之间的相关性传输软件atmatrix.属性指定BS天线之间的相关性。参见TR 38.901第7.7.5.2节。

UE和BS天线的相关信息请参见TS 36.101[2]和TS 36.104[3]

数据类型:字符|字符串

天线极化布置,规定为“Co-Polar”“Cross-Polar”“自定义”

数据类型:字符|字符串

传输方向,指定为“下行”“上行”

依赖关系

若要启用此属性,请设置MIMOCorrelation“低”“媒介”“介质获得”“UplinkMedium”,或'高的'

笔记

此属性描述发送和接收天线角色不交换的信道状态对应的发送方向。如果天线被交换,则相反的传输方向适用于此属性。要确定当前链路的通道方向,请检查TransmitAndReceiveSwapped属性值。

数据类型:字符|字符串

发送天线数,指定为正整数。

依赖关系

若要启用此属性,请设置MIMOCorrelation“低”“媒介”“介质获得”“UplinkMedium”,或'高的',或两者同时设置MIMOCorrelation极化“自定义”

数据类型:

接收天线数,正整数。

依赖关系

若要启用此属性,请设置MIMOCorrelation“低”“媒介”“介质获得”“UplinkMedium”,或'高的'

数据类型:

变送器的空间相关性,指定为2-D矩阵或3-D阵列。

  • 如果信道是无频率的(PathDelays是标量),指定传输软件atmatrix.作为一个二维厄米矩阵N.T.——- - - - - -N.T.N.T.是发射天线的数量。主要对角线元件必须是所有的,并且偏差元件必须具有小于或等于1的幅度。

  • 如果信道是频率选择性的(PathDelays行向量的长度是多少N.P.), 指定传输软件atmatrix.作为其中一个阵列:

    • 二维厄米矩阵N.T.——- - - - - -N.T.具有如前所述的元素属性。每个路径具有相同的发送相关矩阵。

    • 3-D尺寸阵列N.T.——- - - - - -N.T.——- - - - - -N.P.,其中每个子矩阵的大小N.T.——- - - - - -N.T.是一个厄米矩阵,具有前面描述的元素性质。每条路径都有自己的传输相关矩阵。

依赖关系

若要启用此属性,请设置MIMOCorrelation“自定义”极化要么“Co-Polar”“Cross-Polar”

数据类型:
复数的支持:金宝app是的

接收器的空间相关,指定为二维矩阵或三维阵列。

  • 如果信道是无频率的(PathDelays是标量),指定ReceiveCorrelationMatrix作为一个二维厄米矩阵N.R.——- - - - - -N.R.N.R.为接收天线数。主要对角线元件必须是所有的,并且偏差元件必须具有小于或等于1的幅度。

  • 如果信道是频率选择性的(PathDelays行向量的长度是多少N.P.), 指定ReceiveCorrelationMatrix作为其中一个阵列:

    • 二维厄米矩阵N.R.——- - - - - -N.R.具有如前所述的元素属性。每个路径具有相同的接收相关矩阵。

    • 3-D尺寸阵列N.R.——- - - - - -N.R.——- - - - - -N.P.,其中每个子矩阵的大小N.R.——- - - - - -N.R.是一个厄米矩阵,具有前面描述的元素性质。每条路径都有自己的接收相关矩阵。

依赖关系

若要启用此属性,请设置MIMOCorrelation“自定义”极化要么“Co-Polar”“Cross-Polar”

数据类型:
复数的支持:金宝app是的

以度量为单位传输偏振倾斜角度,指定为行向量。

依赖关系

若要启用此属性,请设置MIMOCorrelation“自定义”极化“Cross-Polar”

数据类型:

接收偏振倾斜度,指定为行向量。

依赖关系

若要启用此属性,请设置MIMOCorrelation“自定义”极化“Cross-Polar”

数据类型:

以dB为单位的交叉极化功率比,指定为数字标量或行向量。该属性对应于垂直与垂直(P.VV)及垂直至水平(P.VH)偏振定义的群集延迟线(CDL)模型在TR 38.901第7.7.1节。

  • 如果信道是无频率的(PathDelays是标量),指定XPR.作为一个标量。

  • 如果信道是频率选择性的(PathDelays行向量的长度是多少N.P.), 指定XPR.作为这些价值观之一:

    • 标量-每个路径具有相同的交叉极化功率比。

    • 大小为1 × -的行向量N.P.—每个路径都有自己的交叉极化功率比。

默认值对应于CDL-A的簇内交叉极化功率比,定义参见TR 38.901第7.7.1节,表7.7.1-1。

依赖关系

若要启用此属性,请设置MIMOCorrelation“自定义”极化“Cross-Polar”

数据类型:

通道的组合相关,指定为2-D矩阵或3-D阵列。矩阵确定发射天线数(N.T.)及接收天线数目(N.R.).

  • 如果信道是无频率的(PathDelays是标量),指定SpatialCorrelationMatrix为尺寸为(N.T.N.R.)——- (N.T.N.R.).T.he magnitude of any off-diagonal element must be no larger than the geometric mean of the two corresponding diagonal elements.

  • 如果信道是频率选择性的(PathDelays行向量的长度是多少N.P.), 指定SpatialCorrelationMatrix作为其中一个阵列:

    • 2-D厄米矩阵(N.T.N.R.)——- (N.T.N.R.)如前所述,具有非对角线元素属性。每个路径具有相同的空间相关矩阵。

    • 三维尺寸阵列(N.T.N.R.)——- (N.T.N.R.)———N.P.数组 - 每个矩阵的大小(N.T.N.R.)——- (N.T.N.R.)是具有如前所述的非对角线元素属性的封闭矩阵。每个路径都有自己的空间相关矩阵。

依赖关系

若要启用此属性,请设置MIMOCorrelation“自定义”极化“自定义”

数据类型:

规格化路径增益,指定为真正的.使用此属性可对衰落进程进行规范化。当此属性设置为真正的时,路径增益的总功率随时间的平均为0 dB。当此属性设置为,则路径增益不归一化。路径增益的平均功率由所选的延迟剖面指定,或如果DelayProfile被设置为“自定义”,由AveragePathGains财产。

数据类型:逻辑

衰落过程的时间偏移,以秒为单位,指定为数字标量。

数据类型:

建模正弦曲线数量,指定为正整数。这些正弦曲面模拟衰落过程。

数据类型:

随机数流源,指定为以下之一:

  • “与种子mt19937ar”-对象使用mt19937ar算法生成正态分布随机数。调用重置函数将重置筛选器并将随机数流重新初始化为种子财产。

  • “全球流”-对象使用当前全局随机数流生成正分布随机数。调用重置函数只重置过滤器。

MT19937AR的初始种子随机数流,指定为非负数字标量。

依赖关系

若要启用此属性,请设置RandomStream“与种子mt19937ar”.当调用重置函数时,种子重新初始化mt19937ar随机数流。

数据类型:

规格化通道输出,指定为真正的.当此属性设置为真正的时,信道输出按接收天线单元数归一化。

笔记

当你呼叫swapTransmitAndReceive功能逆转了天线在信道内的发射和接收作用,功能也互换了NumTransmitAntennasNumReceiveAntennas特性。因此,归一化始终由接收天线元素的数量,由此指定NumReceiveAntennas财产。

数据类型:逻辑

衰落信道滤波,指定为真正的.当此属性设置为,这些条件是适用的。

  • 该对象不接受输入信号,只返回路径增益和采样时间。

  • NumTimeSamples属性以给定的采样率控制衰落过程实现的持续时间SampleRate财产。

  • 信道系数的采样率是从0到每一次采样一个样本NumTimeSamples- 1。

数据类型:逻辑

时间样本数量,指定为正整数。使用此属性设置衰落过程实现的持续时间。

可调:是的

依赖关系

若要启用此属性,请设置ChannelFiltering

数据类型:

生成的路径增益的数据类型,指定为“双”“单一”

依赖关系

若要启用此属性,请设置ChannelFiltering

数据类型:

Nonconfigurable通道属性

此属性是只读的。

反向的通道链接方向,作为以下值之一返回。

  • —信道模型内的发送和接收天线的作用与原信道链路方向对应。调用swapTransmitAndReceive功能上的nrTDLChannel对象反转通道的链接方向并将此属性值从真正的

  • 真正的—交换信道模型中收发天线的角色。调用swapTransmitAndReceive功能上的nrTDLChannel对象恢复通道的原始链接方向,并从其中切换此属性值真正的

数据类型:逻辑

使用

描述

例子

信号输出= tdl (signalIn的)通过TDL MIMO衰落信道发送输入信号,并返回信道受损信号。

例子

[信号输出pathGains) = tdl (signalIn的)也返回底层衰落过程的MIMO信道路径增益。

[信号输出pathGainssampleTimes) = tdl (signalIn的)也返回路径增益的通道快照的采样时间。

[pathGainssampleTimes] = tdl ()仅返回路径增益和采样时间。这tdl对象充当路径增益的源和采样时间,而不会过滤输入信号。这NumTimeSamples属性指定衰落过程的持续时间和OutputDataType属性指定生成的路径增益的数据类型。要使用此语法,必须设置ChannelFiltering对象属性

输入参数

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输入信号,指定为复标量、向量或N.S.——- - - - - -N.T.矩阵,地点:

  • N.S.是样品数量。

  • N.T.是发射天线的数量。

数据类型:|
复数的支持:金宝app是的

输出参数

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输出信号,返回复数标量,矢量或N.S.——- - - - - -N.R.矩阵,地点:

  • N.S.是样品数量。

  • N.R.为接收天线数。

输出信号数据类型与输入信号数据类型具有相同的精度。

数据类型:|
复数的支持:金宝app是的

MIMO信道路径增益的衰落过程,返回为N.S.——- - - - - -N.P.——- - - - - -N.T.——- - - - - -N.R.复杂矩阵,其中:

  • N.S.是样品数量。

  • N.P.路径的数量,由长度指定PathDelays的属性tdl

  • N.T.是发射天线的数量。

  • N.R.为接收天线数。

路径增益数据类型与输入信号数据类型具有相同的精度。

数据类型:|
复数的支持:金宝app是的

路径增益的通道快照的采样时间,作为一个返回N.S.实数的列向量。N.S.第一个维度是pathGains这对应于样本的数量。

数据类型:

对象的功能

要使用对象函数,请将System对象指定为第一个输入参数。例如,要发布命名的系统对象的系统资源obj,使用下面的语法:

发行版(obj)

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信息 获取链路级MIMO衰落信道的特征信息
getPathFilters 得到链路级MIMO衰落信道的路径滤波器脉冲响应
swapTransmitAndReceive TDL信道模型中的反向链路方向
一步 运行系统对象算法
克隆 创建重复的系统对象
isLocked 确定系统对象在使用
释放 释放资源并允许更改系统对象属性值和输入特性
重置 使内部状态复位系统对象

例子

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显示从TR 38.901章节7.7.2的抽头延迟线(TDL)多输入/多输出(MIMO)信道模型接收到的波形频谱nrTDLChannel系统对象。

属性定义通道配置结构nrTDLChannel系统对象。使用TR 38.901第7.7.2节中的延迟剖面TDL-C,延迟扩展300ns, UE速度30km /h:

v = 30.0;UE速度,单位为km/hfc = 4 e9;载频% (Hz)c = physconst(“光速”);光速百分比,单位为米/秒FD =(v * 1000/3600)/ c * fc;Hz中的%UE MAX多普勒频率tdl = nrTDLChannel;tdl。DelayProfile =“TDL-C”;tdl。DelaySpread = 300 e-9;tdl。MaximumDopplerShift = fd;

创建一个随机波形的1个子帧持续时间与1天线。

SR = 30.72 e6;T = SR * 1e-3;TDL.Samplerver = SR;tdlinfo = info (tdl);元= tdlinfo.NumTransmitAntennas;txwaveform =复杂(randn(t,nt),randn(t,nt));

通过通道发送输入波形。

rxWaveform = tdl (txWaveform);

绘制接收到的波形频谱。

分析仪= dsp。S.pectrumAnalyzer(“SampleRate”, tdl。S.ampleRate,...“AveragingMethod”“指数”“ForgettingFactor”, 0.99);分析仪。Title = (“接收信号频谱”tdl.DelayProfile];分析仪(rxWaveform);

图频谱分析仪包含一个轴对象和其他类型的对象uiflowcontainer, uimenu, uitoolbar。标题为Received Signal Spectrum TDL-C的轴对象包含2个类型为line的对象。这些对象表示通道1和通道2。

图的路径增益抽头延迟线(TDL)单输入/单输出(SISO)通道使用nrTDLChannel系统对象。

从第7.7.2节的TR 38.901配置延迟通道TDL-E。设置最大多普勒频移为70hz,使能路径增益输出。

tdl = nrTDLChannel;tdl。S.ampleRate = 500e3; tdl.MaximumDopplerShift = 70; tdl.DelayProfile =“TDL-E”

配置发射和接收天线阵列,以实现SISO操作。

tdl。N.umTransmitAntennas = 1; tdl.NumReceiveAntennas = 1;

创建一个虚拟输入信号。输入的长度决定了产生的路径增益的时间采样。

tdl.NumTransmitAntennas = 0 (1000);

要生成路径增益,调用输入上的通道。策划的结果。

[~,路径增益]= tdl(in);网格(10 * log10 (abs (pathGains)));视图(26日17);包含(“通道路径”);ylabel (的样本(时间));zlabel (“(dB)级”);

图包含轴对象。轴对象包含类型表面的对象。

使用来自TR 38.901 7.7.2节的延迟剖面TDL- d显示通过抽头延迟线(TDL)信道模型接收的波形频谱。

根据TS 36.101附件B.2.3a3中规定的配置4×2,高相关,串极性天线。

tdl = nrTDLChannel;tdl。N.umTransmitAntennas = 4; tdl.DelayProfile ='tdl-d';tdl。DelaySpread = 10 e-9;tdl。K.FactorScaling = true; tdl.KFactor = 7.0; tdl.MIMOCorrelation ='高的';tdl。P.olarization =“Cross-Polar”

创建带有4个天线的1个子帧持续时间的随机波形。

SR = 1.92E6;T = SR * 1e-3;TDL.Samplerver = SR;tdlinfo = info (tdl);元= tdlinfo.NumTransmitAntennas;txwaveform =复杂(randn(t,nt),randn(t,nt));

通过通道发送输入波形。

rxWaveform = tdl (txWaveform);

绘制接收到的波形频谱。

分析仪= dsp。S.pectrumAnalyzer(“SampleRate”, tdl.SampleRate);分析仪。Title = (“接收信号频谱”tdl.DelayProfile];分析仪(rxWaveform);

图频谱分析仪包含一个轴对象和其他类型的对象uiflowcontainer, uimenu, uitoolbar。标题为Received Signal Spectrum TDL-D的轴对象包含2个类型为line的对象。这些对象表示通道1和通道2。

发送波形通过抽头延迟线(TDL)信道模型从TR 38.901节7.7.2与定制的延迟剖面。

属性定义通道配置结构nrTDLChannel系统对象。使用两个抽头自定义延迟配置文件。

  • 首先点击:瑞安平均功率0 dB,k因子10 db和零延迟。

  • 第二招:平均功率的瑞利 - 5 dB, 45 ns路径延迟。

tdl = nrTDLChannel;tdl。N.umTransmitAntennas = 1; tdl.DelayProfile =“自定义”;tdl。FadingDistribution =“Rician”;tdl。K.FactorFirstTap = 10.0; tdl.PathDelays = [0.0 45e-9]; tdl.AveragePathGains = [0.0 -5.0];

创建一个随机波形的1个子帧持续时间与1天线。

SR = 30.72 e6;T = SR * 1e-3;TDL.Samplerver = SR;tdlinfo = info (tdl);元= tdlinfo.NumTransmitAntennas;txwaveform =复杂(randn(t,nt),randn(t,nt));

通过通道发送输入波形。

rxWaveform = tdl (txWaveform);

参考文献

[1]3GPP TR 38.901。“从0.5到100 GHz的频率频道模型的研究。”第三代合作伙伴项目;技术规范无线电接入网

[2]3 gpp TS 36.101。“发展了通用地面无线电接入(E-UTRA);用户设备(UE)无线电发射和接收。”第三代合作伙伴项目;技术规范无线电接入网

[3]3 gpp TS 36.104。“发展了通用地面无线电接入(E-UTRA);基站(BS)无线电发射和接收。”第三代合作伙伴项目;技术规范无线电接入网

扩展功能

在R2018B中介绍