5G NR下行矢量波形生成

开放脚本

本示例演示如何使用该方法为基带组件载波配置和生成5G NR下行矢量波形nrWaveformGenerator函数。

介绍

这个示例演示了如何参数化并生成5G新无线电(NR)下行波形nrWaveformGenerator函数。生成的波形包含这些通道和信号。

PDSCH及其相关DM-RS和PT-RS
PDCCH及其相关DM-RS
PBCH及其相关DM-RS
PSS和SSS.
CSI-RS

这个例子演示了如何参数化和生成基带分量载波波形，其特征是多个子载波间隔(SCS)载波和带宽部分(BWP)。您可以在不同的bwp上生成物理下行共享通道(PDSCH)、物理下行控制通道(PDCCH)和通道状态信息参考信号(CSI-RS)的多个实例。您可以配置控制资源集集(CORESETs)和搜索空间监视机会来映射PDCCHs。这个例子没有对物理信道和信号应用预编码。

波形和载波配置

使用nrDLCarrierConfig对象以参数化基带波形产生。该对象包含一组与波形通道和信号相关的附加对象，使您能够设置这些下行载波配置参数。

此DL载波配置的标签
SCS以资源块为单位的载波带宽
载体细胞ID
子帧中生成波形的长度
窗口
ofdm调制波形的采样率
符号相位补偿的载波频率

您可以控制SCS载波带宽和保护带使用NStartGrid和NSizeGrid属性nrSCSCarrierConfig对象。

waveconfig = nrDLCarrierConfig;%创建下行运营商配置对象waveconfig.Label=“DL载体1”；%此下行波形配置的标签waveconfig.ncellid = 0;%细胞身份waveconfig。ChannelBandwidth = 40;％通道带宽（MHz）waveconfig。FrequencyRange =“FR1”；% 'FR1'或'FR2'waveconfig。NumSubframes = 10;%生成的波形中1ms子帧的数量(每1ms子帧1、2、4、8个插槽，取决于SCS)waveconfig。窗口Percent = 0;相对于FFT长度的窗口百分比waveconfig.SampleRate=[]；%OFDM调制波形的采样率waveconfig。CarrierFrequency = 0;%载波频率，单位为Hz。此属性用于符号阶段% OFDM调制前的补偿％使用最大尺寸定义一组SCS特定载波% 40 MHz NR信道。参见TS 38.101-1了解更多关于定义的信息%带宽和保护带需求scscarriers={nrSCSCarrierConfig，nrSCSCarrierConfig}；子载波间隔=15；scscarriers{1}.NSizeGrid=216；scscarriers{1}.NStartGrid=0；子载波间隔=30；scscarriers{2}.NSizeGrid=106；scscarriers{2}.NStartGrid=1；

ss爆发

在本节中，您可以设置SS (signal synchronization)猝发的参数。SS爆发的数字学可能与波形的其他部分不同。这是通过块模式参数指定的，如TS 38.213节4.1所述。位图指定在5ms半帧突发中要传输的块。您还可以设置以毫秒为单位的周期和爆发的功率。有关可配置SS burst属性的完整列表，请参见nrwavenenssburstconfig．

％SS突发配置ssburst = nrWavegenSSBurstConfig;ssburst。使= 1;%启用SS突发ssburst。权力= 0;%以dB为单位的功率缩放ssburst。BlockPattern =“案例B”；% Case B (30kHz)子载波间距ssburst。TransmittedBlocks = [1 1 1];％位图指示在5ms半帧突发中传输的块ssburst.period = 20;% SS突发设置周期毫秒(5,10,20,40,80,160)ssburst。NCRBSSB = [];% SS突发(CRB)频率偏移量，用[]为波形中心

BWPs

BWP由一组在给定SCS载波上共享数字符号的连续资源组成。您可以使用单元格数组定义多个BWP。的单元格数组中的每个元素nrWavegenBWPConfig对象定义BWP。对于每个BWP，可以指定SCS、循环前缀(CP)长度和带宽。这SubcarrierSpacing属性将BWP链接到前面定义的SCS特定载波之一NStartBWP属性控制BWP相对于A点在载体中的位置。NStartBWP根据BWP命理学，以公共资源块(CRB)表示。不同的bwp可以相互重叠。

% BWP配置bwp={nrWavegenBWPConfig，nrWavegenBWPConfig}；bwp{1}.BandwidthPartID=1；% BWP IDbwp{1}。标签='BWP 1 @ 15 khz'；此BWP的％标签BWP {1} .subcarrierspacing = 15;% BWP子载波间距BWP {1} .CYCLICPREFIX ='普通的'；% BWP循环前缀15千赫bwp{1}。NSizeBWP = 25;prb中BWP的大小%bwp{1}.NStartBWP=12；在crb中BWP相对于A点的位置bwp{2}.BandwidthPartID=2；% BWP IDbwp{2}。标签=“BWP 2 @ 30khz”；此BWP的％标签BWP {2} .subcarrierspacing = 30;% BWP子载波间距bwp{2}.CyclicPrefix='普通的'；30 kHz的％BWP循环前缀bwp{2}.NSizeBWP=50；prb中BWP的大小%bwp{2}。NStartBWP = 51;在crb中BWP相对于A点的位置

Coreset和搜索空间配置

指定CORESET和PDCCH搜索空间配置。CORESET和搜索空间为给定的命理学指定了控制信道传输的可能位置(在时间和频率上)。单元格数组中的每个元素nrCORESETConfig对象在单元格数组中定义Coreset和每个元素nrSearchSpaceConfig对象定义了搜索空间。

为每个核心集和搜索空间设置这些参数。

指定槽中每个CORESET监视机会的第一个符号的OFDM符号。
块在一个周期内已分配槽位的持续时间。
分配模式的周期性。
CORESET持续时间用符号表示，可以是1、2或3。
定义Coreset的分配物理资源块（PRB）的位图。Corese频率分配在6个PRB的块中定义，在CRB编号中对齐，相对于点A对齐。位图中的每个位选择包含它的CRB对齐块中的所有6个PRB。
CCE-to-REG映射，可“交错”或“非交错”。
基于CORESET持续时间的资源元素组(REG) bundle大小(L)，可以是(2,6)或(3,6)。
交织器大小，2、3或6。
移位索引，范围为0…274的标量值。

下图显示了一些CORESET参数的含义。

％coreset和搜索空间配置coresets={nrCORESETConfig}；coresets{1}.CORESETID=1；%芯组IDcoresets{1}。时间= 3;% CORESET符号持续时间(1,2,3)coresets{1}。FrequencyResources = [1 1 0 1];%位图，表示CORESET的6个PRB块(RRC - frequencyDomainResources)coresets{1}.CCEREGMapping=“noninterleaved”；％映射：“交错”或“非交织物”coresets {1} .regbundlesize = 3;% L(2,6)或(3,6)coresets{1}.InterleaverSize=2；% R(2、3、6)coresets{1}。ShiftIndex = waveconfig.NCellID;%设置为NCellIDsearchspaces = {nrSearchSpaceConfig};searchspaces{1}。SearchSpaceID = 1;%搜索空间IDsearchspaces{1}。CORESETID = 1;与此搜索空间关联的% CORESETsearchspaces{1}。SearchSpaceType =“问题”；%搜索空间类型“ue”或“common”searchspaces{1}。SlotPeriodAndOffset = [5 0];%搜索空间模式的已分配时隙周期和时隙偏移searchspaces{1}。时间= 2;%模式周期内槽位块中的槽位数searchspaces{1}。StartSymbolWithinSlot = 0;%插槽中每个CORESET监视机会的第一个符号searchspaces{1}。NumCandidates = [8 8 4 2 0];%每个AL的候选人数(如果AL不适合CORESET，则设置为0)

PDCCH实例配置

使用单元阵列在波形中指定一组PDCCH传输实例。单元格数组中的每个元素nrWavegenPDCCHConfig对象定义了一个PDCCH实例序列。

为每个PDCCH序列设置这些参数。

启用或禁用这个PDCCH序列。
为这个PDCCH序列指定一个标签。
指定携带PDCCH的BWP。PDCCH使用为此BWP指定的SCS。
功率按dB缩放。
启用或禁用下行链路控制信息（DCI）信道编码。
分配Coreset监控场合序列中的搜索空间。
承载PDCCH实例的搜索空间（和核心集）。
插槽中的分配时期。空时期表示没有重复插槽模式。
PDCCH的聚合级别(AL)(控制通道元素(cce)的数量)。
分配的候选人，它指定用于传输PDCCH的CCE。
rnti。
对这个PDCCH及其相关DM-RS的NID进行置乱。
DM-RS功率放大分贝。
DCI消息有效负载大小。
DCI消息数据源。您可以使用一系列比特或其中一个标准PN序列：'pn9-ITU'那'pn9'那'pn11'那“PN15”那'pn23'．您可以将生成器的种子指定为表单中的单元格数组{'PN9'，seed}．如果不指定种子，则用所有种子初始化生成器。

pdcch = {nrWavegenPDCCHConfig};pdcch{1}。Enable = 1;%使能PDCCH序列pdcch{1}。标签=' ue1 - PDCCH @ 15khz '；%此PDCCH序列的标签pdcch{1}。BandwidthPartID = 1;% PDCCH传输带宽部分pdcch {1} .power = 1.1;%以dB为单位的功率缩放pdcch {1} .coding = 1;%启用DCI编码pdcch {1} .searchspspaceid = 1;%搜索空间pdcch{1}。SlotAllocation = 0;%为PDCCH序列分配的槽索引pdcch{1}。时间= 5;%槽位分配周期pdcch{1}。AggregationLevel = 8;%聚合级别(1、2、4、8、16个cce)pdcch{1}。所有ocatedCandidate = 1;% PDCCH候选搜索空间(基于1)pdcch {1} .rnti = 11;% RNTIpdcch{1}。DMRSScramblingID = 1;％PDCCH和DM-RS加扰NIDpdcch{1}。DMRSPower = 0;额外的DM-RS功率提升，分贝pdcch{1}。DataBlockSize = 20;DCI有效载荷大小pdcch{1}。数据源='pn9'；％DCI数据源

PDSCH实例配置

使用单元阵列在波形中指定一组PDSCH传输实例。单元格数组中的每个元素nrWavegenPDSCHConfig对象定义了一系列PDSCH实例。此示例定义了两个PDSCH序列，用于模拟两个用户设备（UE）传输。

一般参数

为每个PDSCH序列设置这些参数。

启用或禁用此PDSCH序列。
为这个PDSCH序列指定一个标签。
指定携带PDSCH的BWP。PDSCH使用为此BWP指定的SCS。
功率按dB缩放。
启用或禁用DL-SCH传输信道编码。
传输块数据源。您可以使用一系列比特或其中一个标准PN序列：'pn9-ITU'那'pn9'那'pn11'那“PN15”那'pn23'．您可以将生成器的种子指定为表单中的单元格数组{'PN9'，seed}．如果不指定种子，则用所有种子初始化生成器。
用于计算传输块大小的目标码率。
开销参数。
符号调制。
层数。
冗余版本（RV）序列。
启用或禁用虚拟物理资源块映射的交织。
交错图的束大小，由更高的层参数vrb-ToPRB-Interleaver指定。

pdsch={nrWavegenPDSCHConfig}；%为第一个UE创建PDSCH配置对象pdsch{1}。使= 1;％启用PDSCH序列pdsch{1}。标签=' ue1 - PDSCH @ 15khz '；%此PDSCH序列的标签pdsch{1}。BandwidthPartID = 1;PDSCH传输的％带宽部分PDSCH {1} .Power = 0;%以dB为单位的功率缩放pdsch{1}.编码=1；％启用DL-SCH传输信道编码pdsch{1}。数据源='pn9'；%通道数据源PDSCH {1} .targetCoderate = 0.4785;%用于计算传输块大小的代码速率pdsch {1} .xoverhead = 0;百分比匹配开销pdsch{1}。调制=“正交相移编码”；% ' qpsk '， ' 16qam '， ' 64qam '， ' 256qam 'pdsch{1}。NumLayers = 2;% PDSCH层数pdsch{1}。RVSequence = [0 2 3 1];% RV序列将在PDSCH分配序列中循环应用pdsch{1}。VRBToPRBInterleaving = 0;%禁用交错资源映射pdsch{1}。VRBBundleSize = 2;% vrb-ToPRB-Interleaver参数

分配

该图显示了PDSCH分配的参数。

通过设置这些参数，可以控制PDSCH的分配。这些参数是相对于BWP的。指定的PDSCH分配将避免用于SS突发的位置。

在分配给每个PDSCH实例的插槽中的符号。
用于PDSCH序列的帧中的槽。
插槽中的分配时期。空时期表示没有重复插槽模式。
相对于BWP分配的PRB。
RNTI。此值用于将PDSCH链接到PDCCH的实例。
用于对PDSCH位进行加扰的NID。

pdsch {1} .symbolallocation = [2 9];％首先符号和长度pdsch{1}.SlotAllocation=0:9；%为PDSCH序列分配的槽位索引pdsch {1} .period = 15;%槽位分配周期pdsch {1} .prset = [0：5,10:20];%复审委员会分配pdsch{1}。RNTI = 11;% RNTI为第一个UEpdsch{1}。NID = 1;%数据部分置乱

如果需要，可以指定匹配的速率的速率和PRB集

PDSCH可以围绕一个或多个coreset进行速率匹配。
PDSCH可以与其他资源分配进行速率匹配。

pdsch{1}。ReservedCORESET = 1;%速率匹配模式，由CORESET id定义pdsch {1} .ReservedPRB{1}。PRBSet = [];%速率匹配模式，由PRB定义(RRC 'bitmaps')pdsch{1}.ReservedPRB{1}.SymbolSet=[]；pdsch{1}.ReservedPRB{1}.Period=[]；

PDSCH DM-RS配置

配置DM-RS参数。

%天线接口和DM-RS配置(TS 38.211章节7.4.1.1)pdsch{1}。MappingType =“一个”；% PDSCH映射类型('A'(slot-wise)，'B'(non - slot-wise))pdsch{1}。DMRSPower = 0;额外功率提升百分比，单位为dBpdsch {1} .DMRS。DMRSConfigurationType = 2;% DM-RS配置类型(1,2)pdsch{1}.DMRS.numdmgroupswithoutdata=1；％没有数据的DM-RS CDM组的数量。该值可以是集合{1,2,3}之一pdsch {1} .dmrs.dmrsportset = [];% DM-RS天线端口使用([]给出端口号0:NumLayers-1)pdsch {1} .DMRS。DMRSTypeAPosition = 2;%仅映射类型A。第一个DM-RS符号位置(2,3)pdsch {1} .DMRS。DMRSLength = 1;%前置DM-RS符号数(1个(单符号)，2个(双符号))pdsch {1} .DMRS。DMRSAdditionalPosition = 0;％额外的DM-RS符号位置（最大范围0 ... 3）pdsch {1} .DMRS。NIDNSCID = 1;％加扰标识（0 ... 65535）pdsch {1} .DMRS。NSCID = 0;％加扰初始化（0,1）

PDSCH PT-RS配置

配置PT-RS参数。

PT-RS配置(TS 38.211章节7.4.1.2)pdsch{1}。EnablePTRS = 0;%启用或禁用PT-RS(1或0)pdsch{1}.PTRSPower=0；额外PT-RS功率提升，分贝PDSCH {1} .ptrs.timeditys = 1;PT-RS(1,2,4)的时间密度(L_PT-RS) %pdsch {1} .PTRS。FrequencyDensity = 2;PT-RS(2,4)频率密度(K_PT-RS) %pdsch {1} .PTRS。REOffset ='00'；% PT-RS资源元素偏移量('00'，'01'，'10'，'11')pdsch {1} .PTRS。PTRSPortSet = 0;% PT-RS天线接口必须是DM-RS接口的子集

当PT-RS使能时，DM-RS配置类型1的DM-RS端口范围为0 ~ 3,DM-RS配置类型2的DM-RS端口范围为0 ~ 5。PT-RS的天线端口名义上是最小的DM-RS端口。

指定多个PDSCH实例

为第二个BWP指定第二个PDSCH序列。

PDSCH {2} = PDSCH {1};%为第二个UE创建PDSCH配置对象pdsch{2}.Enable=1；pdsch{2}.Label='UE 2  -  PDSCH @ 30 kHz'；pdsch{2}。BandwidthPartID = 2;% PDSCH映射到第二个BWPpdsch{2}。RNTI = 12;% RNTI用于第二个UEpdsch {2} .symbolallocation = [0 12];pdsch {2} .slotallocation = [2：4，6:20];pdsch {2} .prset = [25:30,35:38];PRB分配百分比，相对于BWP

CSI-RS实例配置

本节配置波形中的CSI-RS。的单元阵列中的每个元素nrWavegenCSIRSConfig对象定义一组与BWP关联的CSI-RS资源。定义两组禁用的CSI-RS资源。

一般参数

为一组CSI-RS资源设置这些参数。

启用或禁用这组CSI-RS资源。
为这组CSI-RS资源指定一个标签。
指定承载这组CSI-RS资源的BWP。CSI-RS资源配置使用为此BWP指定的SCS。
指定以dB为单位的功率缩放。提供标量定义单个scsi - rs资源或所有配置的scsi - rs资源的功率扩展。提供向量为每个CSI-RS资源定义一个单独的功率级别。

csir = {nrWavegenCSIRSConfig};csir{1}。使= 0;csir{1}。标签=“CSI-RS @ 15khz”；csir{1}。BandwidthPartID = 1;csir{1}。权力= 3;%以dB为单位的功率缩放

CSI-RS配置

您可以为一个或多个零功率（ZP）或非零功率（NZP）CSI-RS资源配置配置这些参数。

CSI-RS资源的类型('nzp'，'zp')。
行号对应TS 38.211表7.4.1.5.3-1(1…18)中定义的CSI-RS资源。
CSI-RS资源的频率密度。它可以是“一个”那“三个”那'dot5even',或“dot5odd”．
资源块（RB）内CSI-RS资源的子载波位置
分配给CSI-RS资源的RBs数量(1…275)。
启动CSI-RS资源的RB索引相对于载波资源网格（0 ... 274）。
OFDM在插槽中的CSI-RS资源的符号位置。
CSI-RS资源的时隙（基于0）的时期和偏移。该参数可以是矢量或电池数组。在后一种情况下，每个单元对应于单个CSI-RS资源。在向量时，相同组的插槽用于所有CSI-RS资源。
加扰标识对应于用于伪随机序列生成（0…1023）的CSI-RS资源。

csirs{1}.CSIRSType={“nzp”那“zp”};csir{1}。RowNumber = [3 5];csir{1}。密度= {“一个”那“一个”};csir{1}。SubcarrierLocations = {6 4};csir{1}。NumRB = 25;csir{1}。RBOffset = 12;csir{1}。SymbolLocations = {13 9};csir{1}。CSIRSPeriod = {[5 0], [5 0]}; csirs{1}.NID = 5;

指定多个CSI-RS实例

为第二个BWP指定第二组CSI-RS资源。

csir {2} = nrWavegenCSIRSConfig;csir{2}。使= 0;csir{2}。标签='csi-rs @ 30 khz'；CSIRS {2} .BANDWIDTHPARTID = 2;CSIRS {2} .Power = 3;%以dB为单位的功率缩放csirs{2}.CSIRSType={“nzp”那“nzp”};csir{2}。RowNumber = [1 1];csir{2}。密度= {“三个”那“三个”};csir{2}。SubcarrierLocations = {0 0};csir{2}。NumRB = 50;csir{2}。RBOffset = 50;csir{2}。SymbolLocations = {6 10};csir{2}。CSIRSPeriod = {[10 1], [10 1]}; csirs{2}.NID = 0;

波形的一代

将所有通道和信号参数分配到主载波配置对象中nrDLCarrierConfig然后生成并绘制波形。

waveconfig.ssburst = ssburst;waveconfig.scscarriers = scscarriers;waveconfig.bandwidthparts = bwp;waveconfig.coreet = coresets;waveconfig.searchspace = searchspaces;waveconfig.pdcch = pdcch;waveconfig.pdsch = pdsch;waveconfig.csirs = csirs;%产生复基带波形(波形信息]= nrWaveformGenerator (waveconfig);

绘制天线端口组基带波形的幅值。

图;情节(abs(波形));标题('5g下行链路基带波形的幅度'）;Xlabel（“样本指数”）;ylabel ('震级'）;

绘制第一个天线端口的波形谱图。

samplerate=info.ResourceGrids（1）.info.samplerate；nfft=info.ResourceGrids（1）.info.nfft；图；频谱图（波形（：，1），一（nfft，1），0，nfft，“中心”，采样率，“桠溪”那“MinThreshold”, -130);标题(“5G下行基带波形谱图”）;

波形发生器函数返回时域波形和结构信息这个信息结构包含底层资源元素网格和所有PDSCH和PDCCH实例在波形中使用的资源细分。

这ResourceGridsField是一个结构数组，它包含这些字段。

对应于每个BWP的资源网格。
包含每个BWP中的信道和信号的总带宽的资源网格。
一种信息结构，其信息与每个BWP相对应。例如，显示第一个BWP的信息。

disp (与BWP 1相关的调制信息:) disp (info.ResourceGrids info) (1)

与BWP 1相关的调制信息：Nfft:4096采样器：61440000周期校正长度：[320 288 288 288 288 288 320 288 288…]符号长度：[4416 4384 4384 4384 4384 4384 4384 4384 4416 4384…]窗口：0 SYMBOL相位：[0 0 0 0 0 0 0 0 0]符号批次：14插槽子帧：1插槽性能：10 k0:0

生成的资源网格是3-D矩阵。网格中的不同平面表示增加端口号顺序的天线端口。