5G NR上行矢量波形生成

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本示例演示如何使用物理上行共享信道(PUSCH)和探测参考信号(SRS)为基带组件载波配置和生成5G NR上行矢量波形波形发生器函数。

介绍

这个例子演示了如何使用参数化和生成一个5G新无线电(NR)上行波形波形发生器函数。生成的波形包含这些通道和信号。

PUSCH及其相关解调参考信号(DM-RS)和相位跟踪参考信号(PT-RS)
SRS

该示例中的基带分量载波波形的特征在于多个子载波间隔（SCS）载波和带宽部分（BWP），以及不同BWP上的多个PUSCH和SRS传输实例的序列。该示例还示出了如何使用CG-UCI和SRS参数化和生成PUSCH上的上行链路控制信息（UCI）以进行定位。

有关如何使用物理上行控制信道(PUCCH)生成5G上行波形的示例，请参见5G NR上行链路，采用PUCCH矢量波形生成．

波形和载波配置

使用nrULCarrierConfig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，使您能够设置这些上行载波配置参数。

UL运营商配置的标签
SCS以资源块为单位的载波带宽
载体单元ID
在子帧中生成的波形的长度
开窗
OFDM调制波形的采样率
符号相位补偿的载波频率

您可以使用备受控制器控制SCS载波带宽和保护带NStartGrid和nsizegrid.的属性NRSCarrierConfig对象。

waveconfig = nrULCarrierConfig;%创建上行运营商配置对象waveconfig。标签=“UL承运人1”；此上行链路波形配置的％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；%生成波形中1 ms子帧的数量（每1 ms子帧1、2、4、8个时隙，取决于SCS）waveconfig.WindowingPercent=0；%开窗相对FFT长度的百分比waveconfig。SampleRate = [];%OFDM调制波形的采样率waveconfig.carierfrequency = 0;%载波频率，单位为Hz。此属性用于符号阶段OFDM调制前的赔偿%定义一组特定于SCS的载波，使用% 40 MHz NR信道。参见TS 38.101-1了解更多关于定义的信息%带宽和防护带要求。scscarriers={nrSCSCarrierConfig，nrSCSCarrierConfig}；scscarriers{1}.子载波间隔=15；scscarriers{1}.NSizeGrid=216；scscarriers{1}.NStartGrid=0；scscarriers{2}.子载波间隔=30；scscarriers{2}.NSizeGrid=106；scscarriers{2}.NStartGrid=1；

BWPs

BWP由在给定的SCS载体上共享命数的一组连续资源组成。可以使用单元格数组定义多个bwp。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。的子载波间隔属性将BWP链接到前面定义的某个SCS特定载波。的nstartbwp.属性控制载体中BWP的位置，相对于点A.nstartbwp.在BWP数字中以公共资源块（CRB）表示。不同的BWP可以彼此重叠。

% BWP配置bwp = {nrWavegenBWPConfig, nrWavegenBWPConfig};bwp{1}。BandwidthPartID = 1;% BWP IDbwp{1}.标签=“BWP 1 @ 15千赫”；这个BWP的标签bwp{1}。SubcarrierSpacing = 15;%子载波间隔bwp{1}。CyclicPrefix =“正常”；% BWP循环前缀15千赫bwp{1}.nsizebp=25；PRB中BWP的％大小bwp{1}.NStartBWP=10；在crb中BWP相对于A点的位置bwp{2}。BandwidthPartID = 2;% BWP IDbwp{2}。标签=“30 kHz时的BWP 2”；这个BWP的标签bwp{2}。SubcarrierSpacing = 30;%子载波间隔bwp{2}。CyclicPrefix =“正常”；% BWP循环前缀为30 kHzBWP {2} .nsizebwp = 51;PRB中BWP的％大小BWP {2} .nstartbwp = 40;在crb中BWP相对于A点的位置

PUSCH实例配置

使用单元数组指定波形中的PUSCH传输实例集。单元格数组中的每个元素nrWavegenPUSCHConfig对象定义了一个PUSCH传输实例序列。这个例子定义了两个PUSCH序列，用于模拟两个用户设备(UE)传输。

一般参数

为每个PUSCH序列设置这些参数。

启用或禁用此PUSCH序列。
为此PUSCH序列指定标签。
指定携带PUSCH的BWP。PUSCH使用为此BWP指定的SCS。
DB中的电源缩放。
启用或禁用UL-SCH传输信道编码。
RNTI。
NID用于扰乱PUSCH位。
改变预编码。当变换预编码时真正的，变换预编码已启用，结果波形是DFT-S-OFDM。当变换预编码时假，生成的波形为CP-OFDM。
用于计算传输块大小的目标码率。
开销参数。
传输方案。当传输方案是“码”，启用MIMO预编码，并根据层数、天线端口数和发送的预编码矩阵指示符选择预编码矩阵'nonodebook'，使用单位矩阵，导致没有MIMO预编码。
灯象征。
层数。随着只有一个代码字传输，层数在上行链路中最多限制为最多4个。名义上，当启用变换预编码时，图层的数量设置为1。忽略此值，当时dmr。PortSet属性指定。
天线端口数。启用码本传输时使用。天线端口数必须大于或等于配置的DM-RS端口数。
发送的预编码矩阵指示符。
冗余版本(RV)序列。
跳频。
第二跳的资源块偏移。
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”，“PN9”，“PN11”，“PN15”，“PN23”．您可以在表单中将生成器的种子指定为单元格数组{PN9,种子}．如果不指定种子，则用所有种子初始化生成器。

pusch={nrWavegenPUSCHConfig}；％为第一个UE创建PUSCH配置对象pusch{1}.Enable=1；%启用PUSCH序列PUSCH {1} .Label =“UE 1-15 kHz时的脉冲频率”；此PUSCH序列的％标签pusch{1}。BandwidthPartID = 1;PUSCH传播% BWPpusch{1}。权力= 0;%以dB为单位的功率缩放PUSCH {1} .coding = 1;%启用UL-SCH传输信道编码pusch{1}。NID = 1;%数据部分置乱pusch{1}。RNTI = 11;% RNTI为第一个UEpusch{1}。TransformPrecoding = false;%变换预编码pusch{1}.TargetCodeRate=0.47；%用于计算传输块大小的代码速率pusch {1} .xoverhead = 0;比率匹配开销％传输设置pusch{1}。TransmissionScheme =“码”；%“码本”，“非码本”pusch{1}。调制=“正交相移编码”；%的π/ 2-BPSK, QPSK, 16 qam,‘64 qam’,‘256 qam’pusch {1} .numlayers = 2;%PUSCH层的数量pusch{1}。NumAntennaPorts = 4;%天线端口数pusch{1}。TPMI = 0;%发送的预编码矩阵指示符（0…27）pusch{1}。RVSequence = [0 2 3 1];％RV序列循环跨越PUSCH分配序列pusch{1}。FrequencyHopping =“地块间”；%跳频配置pusch{1}。SecondHopStartPRB = 10;%第二跳的资源块偏移量%的数据源pusch{1}。数据源=“PN9”；%通道数据源

分配

该图显示了PUSCH分配的参数。

可以通过设置这些参数来控制PUSCH分配。这些参数是相对于BWP的。

PUSCH映射类型。
分配给每个PUSCH实例的槽中的符号。用于PUSCH映射类型'一种'，插槽内的开始符号必须为零，长度可以从4到14(对于普通CP)，最多12(对于扩展CP)。用于PUSCH映射类型'B'，起始符号可以是插槽中的任何符号
用于PUSCH序列的帧中的槽。
槽位分配的周期。空周期表示槽位模式没有重复。
相对于BWP分配的prb。

pusch {1} .mappingtype ='一种'；% PUSCH映射类型('A'(slot-wise)，'B'(non - slot-wise))pusch{1}.SymbolAllocation=[0 14]；%第一个符号和长度pusch{1}。SlotAllocation = [0 1];PUSCH序列的％分配插槽索引pusch {1} .period = 5;%槽位分配周期pusch{1}。PRBSet = 0:10;%复审委员会分配

PUSCH DM-RS配置

设置DM-RS参数。

%天线接口和DM-RS配置(TS 38.211章节6.4.1.1)pusch{1}。DMRSPower = 0;％额外的功率升高在DB中pusch {1} .DMRS。DMRSConfigurationType = 1;% DM-RS配置类型(1,2)pusch {1} .DMRS。NumCDMGroupsWithoutData = 2;%没有数据的DM-RS CDM组数。该值可以是集合{1,2,3}中的一个。pusch {1} .DMRS。DMRSPortSet = [0 2];% DM-RS天线端口使用([]给出端口号0:NumLayers-1)pusch {1} .DMRS。DMRSTypeAPosition = 2;%仅映射类型A。第一个DM-RS符号位置（2,3）pusch{1}.DMRS.DMRSLength=1；%前置DM-RS符号数(1个(单符号)，2个(双符号))pusch {1} .DMRS。DMRSAdditionalPosition = 2;%附加DM-RS符号位置(最大范围0…3)pusch {1} .DMRS。NIDNSCID = 1;%CP-OFDM（0…65535）的加扰标识。使用空（[]）来使用物理层小区标识pusch{1}.DMRS.NSCID=0；CP-OFDM(0,1)的置乱初始化pusch {1} .DMRS。NRSID = 0;DFT-s-OFDM DM-RS的置乱标识(0…1007)。使用empty([])来使用物理层单元标识pusch {1} .DMRS。GroupHopping= true;%组跳转配置。此属性仅在启用转换预编码时使用pusch {1} .DMRS。SequenceHopping = false;%序列跳转配置。此属性仅在启用转换预编码时使用

的GroupHopping属性在启用转换预编码时用于DM-RS序列生成。你可以设置GroupHopping:

“启用”表示群体跳跃的存在。由上层参数配置sequenceGroupHopping．
'禁用'来表示序列跳变的存在。由上层参数配置sequenceHopping．
“没有”表示组跳变和序列跳变都不存在。

没有数据的DM-RS CDM组的数量取决于配置类型。对于DM-RS配置类型1，DM-RS CDM组的最大数量可以是2个，对于DM-RS配置类型2，DM-RS CDM组的最大数量可以是3个。

PUSCH PT-RS配置

设置PT-RS参数。

％PT-RS配置（TS 38.211第6.4.1.2节）pusch {1} .enableptrs = 0;％启用或禁用PT-RS（1或0）pusch{1}.PTRSPower=0；用于CP-OFDM的额外PT-RS功率增益(dB)pusch{1}.PTRS.TimeDensity=1；PT-RS(1,2,4)的时间密度(L_PT-RS) %pusch {1} .PTRS。FrequencyDensity = 2;用于CP-OFDM的PT-RS的频率密度（K_PT-RS）（2,4）pusch {1} .PTRS。NumPTRSSamples = 2;%DFT-s-OFDM的PT-RS样本数（NGroupSamp）（2,4）pusch {1} .PTRS。NumPTRSGroups = 2;% DFT-s-OFDM PT-RS组(NPTRSGroup)数(2,4,8)pusch{1}.PTRS.REOffset=“00”；% PT-RS资源元件偏移量CP-OFDM ('00'，'01'，'10'，'11')pusch {1} .PTRS。PTRSPortSet = 0;％PT-RS天线端口必须是CP-OFDM的DM-RS端口的子集pusch {1} .PTRS。NID = 0;DFT-S-OFDM的％Pt-Rs扰别标识（0 ... 1007）

CP-OFDM使能PT-RS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。当DFT-s-OFDM使能PT-RS时，当设置PT-RS组数为8时，必须设置PT-RS样本数为4。

在UCI PUSCH

您可以设置这些参数以配置PUSCH上的UCI传输。

启用/关闭HARQ-ACK、CSI part1、CSI part2和CG-UCI的传输
HARQ-ACK、CSI第1部分、CSI第2部分和CG-UCI位的数量。
betaoffsetack.，BetaOffsetCSI1，BetaOffsetCSI2,BetaOffsetCGUCI可以从TS 38.213的表9.3-1和9.3-2中设置。
HARQ-ACK，CSI第1部分，CSI第2部分和CG-UCI的数据源。您可以使用一系列比特或其中一个标准PN序列：“PN9-ITU”，“PN9”，“PN11”，“PN15”，“PN23”．您可以在表单中将生成器的种子指定为单元格数组{PN9,种子}．如果不指定种子，则用所有种子初始化生成器。
使用UCI启用UL-SCH传输。
UCIScaling是由高层参数提供的吗缩放，根据TS 38.212第6.3.2.4节。

pusch{1}.EnableACK=true；%启用或禁用HARQ-ACKpusch{1}.NumACKBits=5；% HARQ-ACK位数PUSCH {1} .betaoffsetack = 1;% HARQ-ACK功率因数pusch{1}。DataSourceACK =“PN9”；% HARQ-ACK数据源pusch{1}。EnableCSI1 = true;%启用或禁用CSI第1部分pusch{1}.NumCSI1Bits=10；% CSI第1部分的位数pusch{1}。BetaOffsetCSI1 = 2;%CSI功率因数第1部分pusch{1}。DataSourceCSI1 =“PN9”；% CSI第1部分数据源pusch{1}.EnableCSI2=true；%启用或禁用CSI第2部分pusch{1}。NumCSI2Bits = 10;% CSI第2部分的位数pusch{1}。BetaOffsetCSI2 = 2;%CSI功率因数第2部分pusch{1}。DataSourceCSI2 =“PN9”；% CSI第2部分数据源pusch {1} .enablecguci = false;%启用或禁用CG-UCIpusch{1}.numgucibits=10；％CG-UCI位数pusch {1} .betaoffsetcguci = 2;CG-UCI功率因数%pusch{1}。DataSourceCGUCI =“PN9”；%CG-UCI数据源pusch{1}。EnableULSCH = true;当PUSCH上有UCI传输时，％启用或禁用UL-SCHpusch{1}。UCIScaling = 1;比例因子(0.5,0.65,0.8,1)

当同时启用HARQ-ACK和CG-UCI时，TS 38.212第6.3.2.1.4节将UCI位序列指定为CG-UCI位和HARQ-ACK位的并集。因此，在PUSCH上处理UCI时，将任何活动CG-UCI源视为HARQ-ACK的扩展，并且仅将betaoffsetack.在本例中使用。

指定多个PUSCH序列

为第二个BWP指定第二个PUSCH序列。

PUSCH {2} = PUSCH {1};为第二个UE创建一个PUSCH配置对象PUSCH {2} .ENABLE = 1;pusch {2} .label =“UE 2-30 kHz时的脉冲频率”；pusch{2}。BandwidthPartID = 2;% PUSCH映射到第二个BWPpusch{2}。RNTI = 12;%第二UE的RNTIpusch{2}。SymbolAllocation = [0 12];pusch{2}。[5 6 7 8];pusch{2}。PRBSet = 5:10;％PRB分配，相对于BWPpusch{2}。时间= 10;pusch{2}。TransformPrecoding = 1;pusch{2}。FrequencyHopping =“地块间”；pusch{2}。NumLayers = 1;pusch{2}。RNTI = 1;pusch {2} .DMRS。GroupHopping= false; pusch{2}.DMRS.DMRSPortSet = 1;

SRS实例配置

在波形中指定SRS。单元格数组中的每个元素nrwavenensrsconfig对象定义了与BWP相关联的SRS实例序列。定义两个禁用的SRS序列。

一般参数

为每个SRS序列设置这些参数。

启用或禁用此SRS序列。
为此SRS序列指定标签。
指定携带此SRS序列的BWP。SRS序列配置使用为此BWP指定的SCS。
指定以dB为单位的功率缩放。

srs={nrWavegenSRSConfig}；srs{1}.Enable=0；srs{1}.Label=“SRS @ 15khz”srs{1}.BandwidthPartID=1；srs{1}.Power=3；%以dB为单位的功率缩放

SRS配置

您可以为每个SRS序列配置这些参数。

SRS天线端口数。
符号在分配给每个SRS序列的插槽中。
用于SRS传输的一段时间内的槽。
槽位分配的周期。空周期表示槽位模式没有重复。
RBs中BWP中SRS序列的起始位置。
4-PRB块中起始位置的额外频率偏移。
带宽和频率跳频配置。占用带宽取决于属性CSR.，BSR.,BHop．集BHop <建筑使能跳频。
传输梳指定子载波中的SRS频率密度。
子载波中传输梳的偏移量。
循环移位，旋转低papr基序列。最大循环移位数，8或12，取决于传输梳数，2或4。对于4个SRS天线端口，分配给第1和第3天线端口SRS的子载波集取决于循环移位。
槽内重复SRS符号的个数。它会在区块中禁用频率跳跃重复符号。集重复= 1没有重复。
组或序列跳转。它可以是“没有”，“群居”或“sequenceHopping”．
匆忙的身份。当启用组或序列跳变时，它初始化伪随机二进制序列。

srs{1}.NumSRSPorts=1；％数量的SRS端口（1,2,4）srs{1}。NumSRSSymbols = 4;%槽位SRS符号数(1,2,4)srs{1}.SymbolStart=10；% SRS在槽中的时域位置。(8…13)为正常CP，(6…11)为延长CPsrs{1}。SlotAllocation = 2;%分配槽指数srs{1}。时间= 5;%槽位分配周期SRS {1} .frequencyStart = 0;在RBS中BWP中SRS的频率位置srs {1} .nrrc = 0;%在4个PRB（0…67）块中指定的与FreqStart的额外偏移量srs{1}。CSR.= 13;%带宽配置C_SRS(0…63)它控制分配给SRS的带宽srs{1}。BSR.= 2;%带宽配置B_SRS(0…3)。它控制分配给SRS的带宽srs{1}。BHop= 1;%跳频配置（0…3）。设置BHopsrs{1}.KTC=2；%梳号（2,4）。它表示每个KTC子载波的SRS分配srs{1}。KBarTC = 0;SRS序列的％子载波偏移（0 ... ktc-1）srs{1}。CyclicShift = 0;%循环移位数(0…NCSmax-1)。对于KTC = 2, NCSmax = 8;对于KTC = 4, NCSmax = 12。srs{1}。重复= 1;％重复因子（1,2,4）。它表示插槽中的相等连续SRS符号的数量srs{1}.GroupSeqHopping=“没有”；%组或序列跳转（'none'、'groupHopping'、'sequenceHopping'）srs{1}。NSRSID = 0;％加扰标识（0 ... 1023）srs{1}。SRSPositioning = false;%为用户定位启用SRS

指定多个SRS序列

为第二个BWP指定第二个SRS序列。

srs {2} = srs {1};srs{2}。使= 0;srs{2}。标签='SRS @ 30 kHz'；srs{2}。BandwidthPartID = 2;srs{2}。NumSRSSymbols = 2;srs{2}。SymbolStart = 12;srs{2}。[5 6 7 8];srs{2}。Period = 10; srs{2}.BSRS = 0; srs{2}.BHop = 0;

波形的一代

将所有通道和信号参数分配给主载体配置对象nrULCarrierConfig，然后生成并绘制波形。

waveconfig.scscarriers = scscarriers;waveconfig.bandwidthparts = bwp;waveconfig.pusch = pusch;waveconfig.srs = srs;％生成复杂基带波形[波形，信息] = nrwaveformgenerator（Waveconfig）;

绘制所定义的一组天线端口的基带波形的大小。

图形绘图（abs（波形））；头衔(“5G上行基带波形的幅度”）;包含(“样本指数”）;ylabel（“级”）;

绘制第一天线端口的波形的阶段。

samplerate = info.ResourceGrids (1) .Info.SampleRate;nfft = info.ResourceGrids (1) .Info.Nfft;图;光谱图(波形(:1)的(nfft, 1), 0, nfft,'中心'samplerate,“桠溪”，“MinThreshold”, -130);标题(“5G上行基带波形谱图”）;

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

的资源网格Field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中的通道和信号的总带宽的资源网格。
具有与每个BWP对应的信息的信息结构。例如，显示第一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 SampleRate: 61440000 cyclicprefixlength:[320 288 288 288 288 288 288 320 288 288 288…]symbollength:[4416 4384 4384 4384 4384 4384 4384 4416 4384…]SymbolPhases: [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0] SymbolsPerSlot: 14 SlotsPerSubframe: 1 SlotsPerFrame: 10 k0: 0

生成的资源网格是一个三维矩阵。网格中的不同平面以端口号递增的顺序表示天线端口。