主要内容

用胜利者II通道模型同时模拟多衰落频道

此示例显示了如何设置具有多个基站(BS)的系统,多个移动站(MS)和多个MIMO从一个BS扇区到一个MS的下行链路。您必须下载并安装Winner II通道模型,用于Communications Toolbox™加载项以运行此示例。每个链接都分配了传播方案和条件。同时生成所有链路的衰落信道系数。脉冲信号通过衰落通道进行每个链接。接收的脉冲和频率响应被绘制成选定的链接。

检查支持包安装金宝app

检查是否安装了“Windions Toolbox”支持包的“获奖者II通道模型”。金宝app

comm金宝appsupportpackagecheck('cst_winner2');

天线阵列库存

在获胜者II通道模型中,每个BS由一个或多个扇区组成,并且每个BS扇区和MS被分配有天线阵列。我们需要首先建立一组可用于BS部门和MS的阵列,我们称之为天线阵列库存。

在该示例中,所有可用的天线阵列都是均匀的圆形阵列(UCA)。库存中有四种不同的UCA:

  • 16个元素,半径为30厘米

  • 12个元素,半径为30cm

  • 8个元素,半径为30cm

  • 4个元素,半径为5cm

UCAs中的每个天线元件都是全向的。

s = rng(21);%的可重复性AA (1) = winner2。AntennaArray ('UCA',16,0.3);aa(2)= winner2.antennaArray('UCA'12、0.3);AA (3) = winner2。AntennaArray ('UCA',8,0.3);AA(4)= winner2.antennaArray('UCA'4、0.05);

配置系统布局

在300×300(米)的地图上,我们将设置3 BS,5毫秒和6个链接。第一BS具有一个配备有16元UCA的扇区。第二个BS还具有一个配备有12元元UCA的扇区。第三个BS有三个扇区,每个扇区都配备了8元元UCA。每个MS都分配有4元元UCA。

bsidx = {1;2;[3 3]};天线阵列库存向量中的%索引Msidx = [4 4 4 4 4];天线阵列库存向量中的%索引numlinks = 6;%链接数量= 300;布局范围(米)cfglayout = winner2.layoutparset(msidx,bsidx,numlinks,aa,范围);

系统中有六个环节的模型。第一个BS连接到第一个和第二个MSs。第二BS连接到第三第三BS女士第一次部门连接到第三和第四海量存储系统(MSs)中,第二部门连接到第五女士,女士及其第三部门没有连接到任何从女士的角度来看,每个人都连接到一个废话,除了第三个,第二个和第三个BSs连接。每个链接分配一个传播场景,从B4(室外到室内)、C2(城市宏观细胞)和C4(城市宏观室外到室内)中选择。对每个环节都建立了非视距(NLOS)模型。

cfgLayout。配对= [1 1 2 3 3 4;6 7 8 8 9 10];%索引在cflayout。站cfglayout.scenariovector = [6 6 13 13 11 11];对于C2和C3的B4,11的%6为C4cfglayout.propagconditionVector = [0 0 0 0 0 0];% 0表示NLOS

三个BS在X轴上均匀地间隔在0和300之间,并且在Y轴上具有相同的位置。分配MS位置以确保它们与连接BS的距离处于相应方案的有效路径损耗范围。具体地,B4,C2和C4场景的范围分别是[3,1000],[50,5000]和[50,5000]米。默认情况下,每个BS扇区高32米高,MS高1.5米。每个MS随机分配,其速度在任何x,y和z方向中不超过0.5 m / s。

系统中的BS扇区数量和MSSnumBSSect =总和(cfgLayout.NofSect);numMS =长度(MSIdx);%设置BS扇区的位置。第三,第四个和%第五扇区,因为它们属于一个BS。cfgLayout.Stations (1) .Pos (1:2) = (50;150);cfgLayout.Stations (2) .Pos (1:2) = (150;150);cfgLayout.Stations (3) .Pos (1:2) = (250;150);cfgLayout.Stations (4) .Pos (1:2) = (250;150);cfgLayout.Stations (5) .Pos (1:2) = (250;150);%设置MS位置cfgLayout.Stations (6) .Pos (1:2) = (10;180);50%从第一BS开始cfglayout.stations(7).pos(1:2)= [60;50]从第1 BS%111.8mcfglayout.stations(8).pos(1:2)= [194;117];分别从2个和第3 BSS分别为55米和65米cfglayout.stations(9).pos(1:2)= [260;;从第3 BS%120.4mcfglayout.stations(10).pos(1:2)= [295;90]从第3 Bs%75米%随机抽取MS速度i = numbssect +(1:numms)cfglayout.stations(i).velocity = rand(3,1) -  0.5;结尾

为了说明系统设置,我们在2-D映射上绘制BSS,MSS和它们之间的链接。在绘图中,每个BS扇区由圆形表示,每个MS由十字形表示,并且每个链路由相应的BS和MS之间的直线表示。由于第三个BS有三个扇区,地图上仅示出了三个圆圈。

获得所有BS部门和MS职位bspos = cell2mat({cfglayout.stations(1:numbssect).pos});mspos = cell2mat({cfglayout.stations(numbssect + 1:end).pos});scrsz = get(groot,“拉”);fimsize = min(scrsz([3,4]))/ 2.3;数字('位置', (scrsz (3) * .5-figSize / 2, scrsz (4) * .7-figSize / 2, figSize, figSize]);持有;网格;hbs = plot(bspos(1,:),bspos(2,:),'或者');%的阴谋废话hMS =情节(MSPos (1:), MSPos (2:)'xb');%绘制女士linkIdx = 1: numLinks%的阴谋联系pairstn = cfglayout.pairing(:,linkidx);pairpos = cell2mat({cfglayout.stations(pairstn).pos});绘图(Pairpos(1,:),pairpos(2,:),'-b');结尾XLIM([0 300]);ylim([0 300]);包含('x位置(米)');ylabel ('y位置(米)')传说((哈佛商学院,hMS),“废话”'小姐''地点''西北');

图中包含一个轴。轴包含8个line类型的对象。这些对象代表BS, MS。

配置模型参数

有多种模型参数可以在由此创建的结构中调整winner2.wimparset函数。在本例中,中心频率为5.25 GHz。对每个链路建立了路径损耗和阴影衰落模型。为了支金宝app持高达100mhz的带宽,每个链路的两个最强集群被分成3个子集群,每个子集群相隔5ns。所有的链路都以不同的速率采样,这取决于MSs的速度。因为第三和第四个链接连接同一个MS,它们共享相同的采样率。

Framelen = 1600;%要生成的样本数量cfgwim = winner2.wimparset;cfgwim.numtimesamples = framelen;cfgwim.intraclusterdsused =“是的”;cfgwim.centerfrequency = 5.25e9;cfgwim.uniformtimesampling ='不';cfgWim。ShadowingModelUsed =“是的”;cfgwim.pathlossmodelused =“是的”;cfgwim.randomseed = 31415926;%的可重复性

创建赢家II通道系统对象™

现在我们可以使用模型和布局配置来创建一个WINNER II通道System对象。创建对象后,可以调用它信息方法查看一些派生的系统参数。例如,在信息方法返回,numbselements.nummselements.numpaths.字段表示BS扇区的数组元素的数量,MSS处的数组元素的数量和每个链路的路径数。这SampleRate字段还显示每个链路的采样率。

WINNERChan = comm.WINNER2Channel (cfgWim cfgLayout);chanInfo = info (WINNERChan)
chaninfo =结构与字段:numlinks:6个numbselement:[16 16 12 8 8] NumMsElements:[4 4 4 4 4 4] Numpsps:[16 16 16 24 24] Samplate:[1x6 Double] ChannelFilterdelay:[7 7 7 7 7 7] NumsamplesProcessed:0

每个链接处理脉冲信号

我们通过每个链接传递脉冲信号,并观察MS处的脉冲和频率响应。为此,我们需要为每个链接创建脉冲信号,并将它们聚合到单元数组中。这是通过使用的实现numbselements.场的信息方法返回,并Cellfun.函数。脉冲信号单元阵列应由信道对象处理。

txSig = cellfun (@ (x) [1 (1, x); 0 (frameLen-1 x)),...num2cell (chanInfo.NumBSElements)”,“UniformOutput”,错误的);rxsig = winnerchan(txsig);%通过每个链接传递脉冲信号

绘制MS的接收信号绘制了衰落信道的脉冲和频率响应如何寻找每个链接的想法。在每个MS的4天线中,仅绘制第一天线处的接收信号。在脉冲响应图中捕获以不同的速率进行采样的事实。对于每个链路,如果有的话,来自频道滤波器延迟的前几个样本绘制,如果有的话。

数字('位置',[scrsz(3)*。3-figsize / 2,scrsz(4)*。图25-fimsize / 2,fimsious,fimsious]);持有;linkIdx = 1:numLinks delay = chanInfo.ChannelFilterDelay(linkIdx);茎(((0:(frameLen-1))延迟)/ chanInfo.SampleRate (linkIdx),...abs(rxsig {linkidx}(:, 1)));结尾maxx = max((cell2mat(cellfun(@(x)查找(abs(x)<1e-8,1),'第一的'),...rxSig。’,“UniformOutput”,false)) -  chaninfo.channelfilterdelay)./...chanInfo.SampleRate);风骚女子= -麦克斯(chanInfo.ChannelFilterDelay. / chanInfo.SampleRate);xlim([风骚女子,maxX]);包含('时间'');ylabel (“级”);传奇(“链接1”'链接2''链接3''链接4''链接5''链接6');标题('第一次接收天线的脉冲响应');

图中包含一个轴。第一接收天线脉冲响应轴包含6个柄型物体。这些对象代表Link 1、Link 2、Link 3、Link 4、Link 5、Link 6。

由于第三和第四链路连接到相同的MS并因此具有相同的采样率,我们使用Spectrum Analyzer系统对象将它们绘制在一起。两个链路每个链路每个路径都有16个路径,并展示了显着的频率选择性。

SA = dsp。简介(...“名字”'频率响应'...'spectrumtype''功率密度'...“SampleRate”,chaninfo.samplerate(3),...'位置',[scrsz(3)*。7-figsize / 2,scrsz(4)*。图25-fimsize / 2,fimsious,fimsize],...'标题''频率响应'...“ShowLegend”, 真的,...'ChannelNames',{'链接3''链接4'});SA (cell2mat (cellfun (@ (x) x (: 1), rxSig(3:4, 1)”,“UniformOutput”、假)));

频率响应包含一个轴和其他类型的uiflowcontainer, uimenu, uitoolbar对象。标题为“Frequency Response”的轴包含两个line类型的对象。这些对象代表Link 3和Link 4。

rng(年代);%恢复RNG.

进一步的探索

该示例显示了如何配置Winner II衰减通道系统对象,以将具有从BSS与MMS的多个MIMO链路进行建模。进一步的探索包括对该领域的修改cfgLayoutcfgWim建模不同的天线阵列,如均匀线性阵列(ULA)、BS/MS位置和配对、传播场景和条件等。

由于第三和第四个链路连接到同一个MS,您可以通过适当地偏移样本来考虑两个链路上的信道滤波器延迟,来合并从两个链路接收到的信号。

选定的书目

  1. IST WINNER II,“WINNER II渠道模型”,D1.1.2, 2007年9月。