使用CSI-RS进行NR信道估计

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此示例显示如何生成信道状态信息参考信号（CSI-RS）TS 38.211第7.4.1.5节中定义的给定载波和CSI-RS资源配置的符号和索引。该示例显示了如何将生成的符号映射到载波资源网格，在接收机端执行信道估计，并将估计的信道与实际信道进行比较。

介绍

CSI-RS是下行特定（DL）参考信号。NR标准定义了零功率（ZP）和非零功率（NZP）CSI RSs。

用户设备(UE)流程利用NZP-CSI-RSs:

用于移动性和波束管理的L1参考信号接收功率（RSRP）测量
DL CSI收购
干涉测量
时频跟踪

ZP-CSI-RS用于DL CSI采集和干扰测量。它还掩盖了某些资源元素(REs)，使它们无法用于PDSCH传输。正如名称ZP所表明的，在这些REs中没有传输任何内容。

此示例显示如何使用CSI-RS执行信道估计，这是CSI捕获的基础。

初始化配置对象

创建一个载波配置对象，表示子载波间距为15 kHz的5 MHz载波。

carrier=nrCarrierConfig；carrier.NSizeGrid=25；carrier.subcarriers-space=15；carrier.NSlot=1；carrier.NFrame=0

carrier = nrCarrierConfig with properties: NCellID: 1 SubcarrierSpacing: 15 CyclicPrefix: 'normal' NSizeGrid: 25 NStartGrid: 0 NSlot: 1 NFrame: 0 Read-only properties: SymbolsPerSlot: 14 SlotsPerSubframe: 1 SlotsPerFrame: 10

创建一个CSI-RS配置对象，该对象表示两个CSI-RS资源，即第3行的NZP和第5行的ZP。

csir = nrCSIRSConfig;csir。CSIRSType = {“nzp”，“zp”}；csirs.csirspiriod={[51]，[51]}；csirs.Density={“一个”，“一个”};csirs.rownumber = [3 5];csirs.symbollocations = {1,6};csirs.subcarrierlocations = {6,4};csirs.numrb = 25.

csirs = nrCSIRSConfig with properties: csistype: {'nzp' 'zp'} csiperiod: {[5 1] [5 1]} RowNumber: [3 5] Density: {'one' ' 'one'} SymbolLocations: {[1] [6]} SubcarrierLocations: {[6] [4]} NumRB: 25 RBOffset: 0 NID: 0 Read-only properties: numcsiports: [2 4] CDMType: {'FD-CDM2' 'FD-CDM2'}

考虑CSI-RS在dB中的功率缩放。

powerCSIRS=0；disp([“CSI-RS功率缩放:”num2str (powerCSIRS)“数据库”]）;

CSI-RS功率缩放:0db

生成CSI-RS符号和索引

为指定的载波和CSI-RS配置参数生成CSI-RS符号。应用电力缩放。

sym = nrcsirs（承运人，csirs）;csirssym = sym * db2mag（powercsirs）;

变量csirsSym是包含CSI-RS符号的列向量。

为指定的载波和配置参数生成CSI-RS索引。

csirsInd=nrCSIRSIndices（载波，csirs）；

变量csirsInd列向量的大小是否相同csirsSym。

当配置ZP和NZP资源时，ZP信号的生成优先于NZP信号的生成。

初始化载波网格

为一个插槽初始化载波资源网格。

端口=最大值（csirs.NumCSIRSPorts）；%天线端口数txGrid=nrResourceGrid（载波、端口）；

将CSI-RS符号映射到载波网格上

执行资源元素映射。

txGrid (csirsInd) = csirsSym;

在网格中绘制CSI-RS（ZP和NZP）的位置。

plotGrid（大小（txGrid）、csirsInd、csirsym）；

图中包含一个axes对象。标题载体网格包含CSI-RS的axes对象包含3个image、line类型的对象。这些对象表示NZP CSI-RS、ZP CSI-RS。

执行OFDM调制

进行OFDM调制以产生时域波形。

[txWaveform, ofdmInfo] = nrOFDMModulate(载体,txGrid);

通过通道传递时间域波形并添加AWGN噪声

配置接收天线的数量。

R=4；

配置通道。

频道= nrTDLChannel;通道。NumTransmitAntennas =港口;通道。NumReceiveAntennas = R;通道。DelayProfile =“TDL-C”；channel.MaximumDopplerShift=10；channel.DelaySpread=1e-8

numtransmitantenna: 4 numreceiveantenna: 4 NormalizePathGains: true InitialTime: 0 NumSinusoids: 48 RandomStream:“mt19937ar with seed”seed: 73 NormalizeChannelOutputs: true ChannelFiltering: true transmitandreceiveswap: false

根据配置的信道，向发送的波形添加零，以说明信道延迟。

chInfo =信息(渠道);maxChDelay = ceil(max(chInfo.PathDelays*channel.SampleRate)) + chInfo.ChannelFilterDelay;txWaveform = [txWaveform;0 (maxChDelay、尺寸(txWaveform 2)));

通过通道传递波形。

[RX波形，路径增益]=通道（TX波形）；

以产生实际的传播信道H_actual，进行完美的信道估计。

pathfilters = getpathfilters（频道）;h_actual = nrperfectChanneLestimate（承运人，携带，Pathgains，Pathfilters）;

向波形添加AWGN噪声。有关此示例使用的SNR定义的说明，请参阅用于链路仿真的信噪比定义。

SNRdB=50；在dB %信噪比=10^（SNRdB/10）；%线性值N0 = 1 /√(2.0 * R *双(ofdmInfo.Nfft) *信噪比);%噪声方差rng（0）；噪声=N0*复数（randn（大小（rxWaveform）），randn（大小（rxWaveform））；rxWaveform=rxWaveform+噪声

RX波形=7690×4复杂0.0000  -  0.0001i -0.0001 + 0.0000i -0.0001  -  0.0000i -0.0001 + 0.0000i 0.0001  -  0.0001i -0.0000 + 0.0000i 0.0001  -  0.0000i -0.0000  -  0.0000i -0.0001 + 0.0000i 0.0001 + 0.0000i -0.0001  -  0.0000I-0.0001 + 0.0000i 0.0000  -  0.0000i 0.0000  -  0.0000i -0.0001 + 0.0001i -0.0000  -  0.0000i 0.0000 + 0.0001i 0.0001  -  0.0000i 0.0000  -  0.0000i 0.0001  -  0.0000i -0.0001 + 0.0000i -0.0000 + 0.0000i -0.0000 + 0.0000i -0.0000 + 0.0000i-0.0000 + 0.0000i 0.0001 + 0.0000i -0.0000  -  0.0001i -0.0000  -  0.0001i -0.0001  -  0.0000i -0.0000  -  0.0000i 0.0000 + 0.0001i -0.0001  -  0.0000i -0.0000 + 0.0000i -0.0000  -  0.0000i 0.0002  -0.0001i 0.0001 + 0.0001i 0.0001 + 0.0000i 0.0001 + 0.0000i 0.0001 + 0.0000i 0.0000 + 0.0000i 0.0000  -  0.0001i 0.0000  -  0.0001i⋮

使用NZP-CSI-RS执行定时同步。要估计定时偏移，请使用nrTimingEstimate并考虑NZP CSI-RS作为参考。

%禁用ZP-CSI-RS资源，不用于定时和信道%的评估csir。csiperperiod = {[5 1]，“关”};%生成参考符号并应用功率缩放refSym=db2mag（powerCSIRS）*nrCSIRS（carrier，csirs）；%生成参考索引refind = nrcsirsindices（载体，csirs）;offset = nrtimingestimate（运营商，rxwaveform，refind，refsym）

偏移量=7

rxWaveform = rxWaveform(1 +抵消:最终,);

OFDM对接收的时域波形进行解调。

rxGrid = nrOFDMDemodulate(载体、rxWaveform);尺寸尺寸k-by-l-r

比较估计的信道和实际信道

使用NZP-CSI-RS进行实际的信道估计。确定CSI-RS符号csirsSym属于相同的CDM类型。

cdmLen = [2 1];%对应于CDMType='FD-CDM2'[H_est,据nVar] = nrChannelEstimate (refSym载体,rxGrid,精炼,“CDMLengths”，cdmLen）；estSNR=-10*log10（nVar）；显示(['估计信噪比= 'num2str（ESTSR）“数据库”])

估计信噪比= 27.4577 dB

绘制第一发射天线和第一接收天线之间的估计信道和实际信道。

图形绘制估计的通道子图（1,2,1）ImageC（ABS（H_EST（：，：，1,1））））;彩色杆;标题(“估计通道”)轴心xy; xlabel(“OFDM符号”）;ylabel (“子载波”）;%绘制实际通道子批次（1,2,2）图像SC（abs（H_实际（：，：，1,1））；颜色栏；标题(“实际频道”)轴心xy; xlabel(“OFDM符号”）;ylabel (“子载波”）;

图包含2个轴对象。带标题估计通道的轴对象1包含类型图像的对象。具有标题实际通道的轴对象2包含类型图像的对象。

计算信道估计误差。

H_err = (H_est H_actual(:,:,:, 1:尺寸(H_est 4)));[minErr, maxErr] =边界(abs (H_err),“全部”）;disp (['信道估计误差的绝对值在['num2str（矿工）', 'num2str（maxErr）']'])

信道估计误差绝对值在[4.9184e-06, 0.035047]范围内

局部函数

功能plotGrid (gridSize csirsInd csirsSym)%plotGrid（GRIDSIZE，CSIRSIND，CsirSym）绘制GRIDSIZE大小的载体网格使用CSIRSIND和CSIRSSYM使用CSI-RS符号填充网格来实现％。图（）cmap = colormap（gcf）;chpval = {20,2};CHPSCALE = 0.25 *长度（CMAP）;%比例因子tempSym = csirsSym;temppsym (temppsym ~= 0) = chpval{1};%替换非零功率符号tempSym（tempSym==0）=chpval{2}；%替换零能量符号tempGrid =复杂(0 (gridSize));tempGrid (csirsInd) = tempSym;图像(chpscale * tempGrid (:,: 1));%与比例因子相乘以获得更好的可视化效果轴xy；名称= {“NZP CSI-RS”，“ZP CSI-RS”};clevels = chpscale * [chpval {}):;N =长度(clevels);L =线((N), (N),“线宽”,8);%生成线%为颜色贴图编制索引，并将选定的颜色与线条关联集合（L{“颜色”}，mat2cell（cmap（min（1+clevels，length（cmap）），：），one（1，N），3））；％根据CMAP设置颜色%创建图例传奇(名字{:});标题(“包含CSI-RS的载波网格”）Xlabel（“OFDM符号”）;ylabel (“子载波”）;结束