介绍

本例中的模型生成3GPP TS 36.211指定的基带波形。该波形包括主同步信号(PSS)、次同步信号(SSS)、单元特定参考信号(CRS)和主信息块(MIB)，用于通过多天线的物理广播信道(PBCH)传输。该模型支持NCell金宝appID和NDLRB的动态变化。MIMO发射机设计针对HDL代码生成进行了优化，当在FPGA上实现时，它可用于通过空气实时传输MIMO信号。MIMO设计有助于在LTE衰落信道存在的情况下进行解码。本例支持1、2或4个天线，金宝app并使用[]中指定的发送分集。1］．

本例中提供的体系结构是可扩展的，并允许集成其他物理传输通道，如物理下行控制通道(PDCCH)、物理下行共享通道(PDSCH)、物理控制格式指示通道(PCFICH)和物理HARQ指示通道(PHICH)。

架构与配置

该图显示了LTE HDL发射器架构与PSS, SSS, CRS和PBCH传输链。

输入采样率假设为10.24 MHz。PSS、SSS、PBCH、CRS信号根据输入配置并行生成。PSS和SSS信号的单一流用于所有天线。通过层映射和预编码阶段，为多个天线生成多个PBCH数据流。每个天线与相应的LTE内存库相关联，其大小用于存储LTE数据样本的一个子帧。这些生成的数据流根据输出写入与生成的索引相对应的LTE内存库准备好了的信号LTE OFDM调制器．然后，从所有LTE存储库中并行读取数据，并在天线上同步调制和传输。的LTE OFDM调制器block使用2048点FFT来支持所有的NDLRBs。金宝app

本例中，发射机传输LTE MIMO信号，配置如下:

属性值________________ __________________双工模式FDD CellRefP 1/2/4带宽1.4 - 20mhz循环前缀正常/扩展初始子帧0初始帧0 Ng六次/半次/一次/两次PHICH持续时间正常/扩展

实例模型结构

的顶层结构ltehdlTransmitter模型如下所示。生成的HDL代码HDL LTE MIMO发射机子系统。

输入开始是触发脉冲信号的传输。您还可以配置其他参数，包括NDLRB，NCellID，循环前缀，Ng，PHICH持续时间而且CellRefP在工作空间加载或打开后ltehdlTransmitter.slx模型。的ltehdlTransmitter_init.m脚本由模型自动执行InitFcn回调。属性中的各个块进行配置HDL LTE MIMO发射机子系统。类使用的默认发送器配置ltehdlTransmitter_init.m脚本:

enb。NDLRB = 6;%{6日,15日,25、50、75100}

enb。CyclicPrefix =“正常”；%{“正常”、“扩展”}

enb。Ng =“六”；%{“第六”、“一半”,“一个”,“两个”}

enb。PHICHDuration =“正常”；%{“正常”、“扩展”}

enb。CellRefP = 4;% {1, 2, 4}

Tx_cellids = [390 89 501 231 500];%{0到503}

outate = 1;% {1,2}

TotalSubframes = 45;%{正整数}

可以更改此默认配置，为每个变量使用其他可能的值，如每行注释中所述。

HDL LTE MIMO发射机

的结构HDL LTE MIMO发射机子系统如下所示。的帧控制器控制子帧和帧索引。的输入采样器对输入进行采样NDLRB而且NCellID然后将值传播到后续的块。的PSS和SSS生成根据NDLRB和子帧索引生成PSS、SSS以及相应的内存地址。的MIB的一代block生成MIB的串行数据。的BCH编码而且PBCH编码器生成所有天线的PBCH信道和内存地址信息。的CellRS链为每个天线生成单元特定的参考信号和相应的地址。的读写逻辑从每个网格中写入和读取网格数据LTE存储器并提供相应的数据LTE OFDM调制器．的离散FIR滤波器HDL优化使用基于输入配置计算的系数对调制数据进行过滤。

帧控制器

该子系统假设输入采样率为10.24 MHz。它通过提供子帧和无线电帧边界来控制cellEnb信号到样本NCellID．它返回无线电帧和子帧索引。它还提供了syncStart，bchStart,cellRSStart触发信号控制下游块。

PSS & SSS生成

该子系统根据输入信息为LTE内存库生成主同步信号(PSS)、次同步信号(SSS)和各自的写地址NDLRB而且NCellID．syncStart触发PSS和SSS的生成。PSS和SSS在资源网格中占据相同的两个OFDM符号的62个子载波[1］．该子系统同时生成信号及其对应的地址，使PSS和SSS的单一流可以同时写入每个天线对应的所有LTE内存库。

PSS序列由频域Zadoff-Chu序列生成[1］．Zadoff-Chu根序列索引依赖于NCellID2，它是从NCellID．有三个可能的ncelllid2值，所以所有可能的PSS序列都被预先计算并存储在PSS_LUT．

SSS序列是两个31位长度的二进制序列的交叉拼接。串接序列用PSS给出的置乱序列置乱。这些序列的组合在子帧0和子帧5之间不同[1］．指标m0和m1来源于物理层细胞标识组NCellID1 [1］．这些索引和序列s(n)、c(n)和z(n)被计算并存储在m0_LUT，m1_LUT，S_LUT，C_LUT,Z_LUT分别。

BCH编码

BCH (Broadcast Channel)协议对到达块的MIB信息进行处理，每个传输时间间隔(TTI)为40ms，最多处理一个传输块。该块实现以下编码步骤。

PBCH编码器

物理广播通道按以下步骤处理编码的位。

所示子系统为[中指定的4个天线生成输出序列1］．

CellRS链

细胞特定的参考序列是伪随机序列的复杂调制值，定义于[1］．伪随机序列发生器初始化在每个OFDM符号的开头，如[1］．

读写逻辑

的读写逻辑子系统包含一个写选择器，读选择器，四个LTE内存库，每个LTE内存库都有一个网格库选择。LTE内存库存储容量是支持的最大LTE带宽(20 MHz)下复杂调制符号的一个子帧。金宝app每个LTE内存库可存储14 × 2048 × 16位复值，即14个OFDM符号，每个OFDM符号包含2048个复值。

写选择器将数据的子帧写入内存库。PSS和SSS占据中心子载波。所有天线都使用单一的PSS和SSS数据流。PBCH数据由每个天线端口对应的多个流组成。生成的CRS数据根据为每个数据生成的四个地址映射到网格LTE存储器在CellRS_indices块。写入选择器首先将PSS和SSS同时写入所有LTE内存库中的相应位置。然后将PBCH数据和CRS数据写入相应的LTE内存银行并返回rd_enb表示写操作已经完成。

Read Selector从每个样本中读取样本LTE存储器基于rd_enb而且准备好了从LTE OFDM调制器块。每个LTE内存库返回一个14个元素的向量，对应于一个子载波。的网格银行选择从14元矢量中选取合适的样本，形成每个天线的资源网格输出。

由于本例的范围仅限于PSS、SSS、CRS和PBCH传输，因此在将新数据写入内存之前，所有LTE内存银行都将在每个子帧的开始处被擦除。

OFDM调制与滤波

LTE内存库中的网格数据是使用ofdm调制的LTE OFDM调制器块，输出数据采样率参数设置为“匹配输出数据采样率到NDLRB”。对调制数据进行过滤离散FIR滤波器HDL优化(DSP系统工具箱)块，其系数以对应于NDLRB的采样率产生。不同的子系统根据天线数量来控制OFDM调制器和FIR滤波器的数量，从而降低了单天线使用时的资源利用率。

验证与结果

运行模拟之后，ltehdlTransmitter_PostSim.m脚本自动执行StopFcn模型的回调。在本例中，通过以下方法验证发射机输出:

模型发射信号验证:

该模型中的发射机输出信号与使用LTE Toolbox™功能生成的参考发射机信号进行交叉验证，该参考发射机信号由每个天线的以下两个子图生成。

Cell搜索和MIB解码结果:

发射器输出信号的有效样本存储到工作空间变量中txSamples．这些样本通过LTE衰落信道来创建接收器输入信号，rxSamples．的lteFadingChannel(LTE工具箱)函数模拟LTE衰落信道。

本例使用以下通道配置:

chcfg。NRxAnts = 1;chcfg。MIMOCorrelation =“媒介”；chcfg。NormalizeTxAnts =“上”；chcfg。DelayProfile =“环保署”；%{“了”,“环保署”}仅当延迟配置文件未设置时，以下模型配置才存在% to 'off'。chcfg。DopplerFreq = 5;chcfg。SamplingRate = 30.72e6;chcfg。InitTime = 0;chcfg。NTerms = 16;chcfg。ModelType =“GMEDS”；chcfg。NormalizePathGains =“上”；chcfg。InitPhase =“随机”；chcfg。种子= 1;

若要创建无褪色通道，请设置chcfg。DelayProfile去“离开”ltehdlTransmitter_PostSim.m脚本。

此通道配置与默认配置一起工作enb结构中的更改，并且仅支持金宝appenb。PHICHDuration而且enb。Ng字段。

下图显示了单元格搜索和MIB解码通道输出的结果，rxSamples，使用LTE工具箱™功能。这些图验证了发射机性能，并将HDL发射机实现与中定义的输入配置进行了比较tx_cellids而且enb．

示例模型不支持快速加速模式下的模拟。金宝app

单元格搜索验证和MIB恢复示例

您可以验证LTE HDL PBCH发射机实例，将其连接到LTE HDL MIB恢复示例模型，并检查发送器的输出被正确解码。要使发射器模型与接收器模型兼容，请对发射器进行以下更改:

该图显示了HDL LTE MIMO发射机而且HDL LTE MIB恢复子系统连接在一起。最后给出了模型的仿真结果。显示块显示接收端从报文的输出解码的CellID和MIB字段(NDLRB, Ng, PHICH duration和System Frame Number (SFN))HDL LTE MIMO发射机子系统。

您也可以在不使用信道的情况下验证设计，方法是终止来自第二天线的输出，并使用来自第一天线的输出绕过信道系统。

HDL代码生成

要为本例检查和生成HDL，您必须拥有HDL Coder™许可证。使用makehdl而且makehdltb命令生成HDL代码和测试台架HDL LTE MIMO发射机子系统。因为本例中的stopTime依赖于TotalSubframes，测试台架的生成时间取决于TotalSubframes．

的HDL LTE MIMO发射机子系统在Xilinx®Zynq®-7000 ZC706评估板上合成。哨所和路线资源利用结果如下表所示。

没有资源。天线数量= 1天线数量= 2= 4使用的天线  ____________________ ________________________ ________________________ ________________________ 片寄存器附近地区11984 22220 42861 12788 23839 45787片RAMB36 41 82 164 RAMB18 11 21 41 DSP 49 93 177 Max。频率(MHz) 210.08 206.39 204.75

参考文献