主要内容

无线波形发生器

创建、削弱、可视化和导出调制波形

描述

无线波形发生器应用程序使您能够创建,削弱,可视化和导出调制波形。

使用该应用程序,您可以:

  • 生成自定义OFDM, QAM和PSK调制波形。

  • 生成正弦波测试波形。

  • 生成5G NR上下行载波波形。该特性需要5 g的工具箱.有关更多信息,请参见5G波形发生器(5 g工具箱)App参考页面。

  • 生成LTE调制波形。此功能需要LTE工具箱.有关更多信息,请参见LTE波形发生器(LTE工具箱)App参考页面。

  • 生成WLAN(802.11™)调制波形。此功能需要WLAN的工具箱.有关更多信息,请参见WLAN波形发生器(WLAN工具箱)App参考页面。

  • 生成蓝牙调制波形。此功能需要蓝牙的工具箱

  • 生成雷达波形。该特性需要相控阵系统工具箱

  • 生成无线个域网®超宽带(IEEE®802.15.4z)调制波形。此功能需要ZigBee和UWB通信工具箱库附加组件。

  • 将波形导出到您的工作区或.mat或者一个.bb文件。

  • 导出波形生成参数到可运行的MATLAB®脚本或Simulink金宝app®块。

  • 可视化星座图、频谱分析仪、OFDM网格和时间范围图中的波形

  • 通过添加射频损伤(如AWGN、相位偏置、频率偏置、直流偏置、IQ不平衡和无记忆三次非线性)来扭曲波形。

  • 生成一个您可以使用连接的无线电或实验室测试仪器传输的波形。

有关更多信息,请参见使用无线波形发生器应用程序创建波形

打开无线波形发生器应用程序

MATLAB工具条:在应用程序选项卡,在信号处理与通信,点击应用程序图标。

MATLAB命令提示符:输入wirelessWaveformGenerator

例子

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打开无线波形发生器App和选择OFDM按钮波形类型选项卡配置OFDM波形。点击生成生成默认波形。所显示的波形为带有qpsk调制符号的OFDM波形。

无线波形发生器应用程序显示OFDM波形默认配置。

点击插入DC null并增加保护带子载波(20; 19).点击生成一次。绘制的波形变化以反映更新后的配置。

无线波形发生器应用程序显示OFDM波形,DC空载波和保护带子载波设置为[20;19]。

打开无线波形发生器App和选择图标配置无线波形发生器用于QAM波形生成。波形类型选项卡生成QAM波形。更新默认波形设置以指定11.25度的相位不平衡(π/ 16弧度)和振幅不平衡1.5 dB。点击生成生成波形。

无线波形发生器应用程序显示16QAM波形与IQ不平衡。

选择过滤参数,并应用根凸起余弦滤波。点击生成再次使用当前配置生成波形。绘制的波形变化以反映更新后的配置。

无线波形发生器应用程序显示的16QAM波形与IQ不平衡和RRC滤波。

这个例子展示了如何生成5G NR波形。有关更多信息,请参见5G波形发生器(5 g工具箱)App参考页面。

打开5G波形发生器App

应用程序标签的MATLAB工具条,下信号处理与通信,按5G波形发生器应用程序图标。此应用程序打开无线波形发生器配置为5G波形生成的应用程序。该特性需要5 g的工具箱

生成5G NR波形

该图像显示了使用默认参数生成5G下行链路波形的可视化结果。

5G无线波形发生器应用程序默认配置。

这个例子展示了如何生成LTE波形。有关更多信息,请参见LTE波形发生器(LTE工具箱)App参考页面。

打开LTE波形发生器应用程序

应用程序标签的MATLAB工具条,下信号处理与通信,按LTE波形发生器应用程序图标。此应用程序打开无线波形发生器配置为LTE波形生成的应用程序。此功能需要LTE工具箱

生成LTE波形

此图像显示了使用默认参数生成LTE下行链路波形的可视化结果。

LTE无线波形发生器应用程序默认配置。

这个例子展示了如何生成蓝牙®波形。此应用程序打开无线波形发生器用于蓝牙波形生成的应用程序。此功能需要蓝牙的工具箱

应用程序标签的MATLAB工具条,下信号处理与通信,按无线波形发生器应用程序图标。此应用程序打开无线波形发生器应用程序。波形类型部分中,点击低能耗蓝牙.点击生成产生蓝牙低能量(LE)波形。

此图像显示了使用默认参数生成蓝牙LE下行链路波形的可视化结果。

蓝牙LE无线波形发生器应用程序默认配置。

这个例子展示了如何生成WLAN波形。有关更多信息,请参见WLAN波形发生器(WLAN工具箱)App参考页面。

打开WLAN波形发生器应用程序

应用程序标签的MATLAB工具条,下信号处理与通信,按WLAN波形发生器应用程序图标。此应用程序打开无线波形发生器配置WLAN波形生成应用程序。此功能需要WLAN的工具箱

生成WLAN波形

此图像显示了使用默认参数生成WLAN下行链路波形的可视化结果。

WLAN无线波形发生器应用程序默认配置。

此示例显示如何生成相控阵系统工具箱™中的雷达波形。有关雷达波形的描述,请参见脉冲波形分析仪(相控阵系统工具箱)App参考页面。

开始,打开无线波形发生器App和选择图标配置无线波形发生器为线性调频波形生成。波形类型选项卡。使用默认波形设置,单击生成产生单一波形。无线波形发生器应用程序显示线性调频波形与默认设置。该应用程序显示了一个线性调频脉冲和脉冲的频谱。

属性来改变波形中的脉冲数脉冲数到5,然后选择生成一次。现在显示了五个脉冲,但频谱几乎保持不变。无线波形发生器应用程序显示线性调频波形与默认设置。

打开无线波形发生器App和选择图标用于配置无线波形发生器以生成超宽带波形。波形类型选项卡生成UWB波形。使用默认波形设置。点击生成生成波形。

无线波形发生器应用程序显示UWB波形与默认设置。

选择图标用于配置无线波形发生器以生成超宽带波形。波形类型选项卡生成802.15.4 OQPSK波形,用于ZigBee。使用默认波形设置。点击生成生成波形。

无线波形发生器应用程序显示802.15.4 OQPSK波形与默认设置。

属性生成的块,此示例显示如何配置和使用导出到Simulin金宝appk属性中可用的功能无线波形发生器应用程序。

简介

无线波形发生器应用程序是一个交互式工具,用于创建,削弱,可视化和导出波形。您可以将波形导出到您的工作区或.mat.bb文件。您还可以将波形生成参数导出到可运行的MATLAB®脚本或Simulink®块。金宝app您可以使用导出的Simulink块在Simulin金宝appk中再现波形。方法的使用导出到Simulin金宝appk应用程序的功能,以及如何配置导出块,以在Simulink中生成波形。金宝app

虽然本例主要讨论导出OFDM波形,但相同的过程适用于所有受支持的波形类型。金宝app

导出无线波形配置到Simulink金宝app

打开无线波形发生器应用程序上的应用程序图标应用程序选项卡,在信号处理与通信.另外,输入wirelessWaveformGenerator在MATLAB命令提示符。

波形类型节中,单击,选择OFDM波形OFDM.在应用程序的最左侧窗格,调整所选波形的任何配置参数。单击,导出配置出口在应用程序工具条和选择导出到Simulin金宝appk

导出到Simulin金宝appk选项创建一个Simulink块,在金宝app运行Simulink模型时输出所选的波形。如果不存在开放模型,则将块导出到新模型。

modelName =“WWGExport2金宝appSimulinkBlock”;open_system (modelName);

表单输出后,最终数据值由块参数指定所有指定的信号样本生成后的输出。取值范围为循环重复而且设置为零.的循环重复选项在到达信号中的最后一个样本后从头开始重复信号。的设置为零选项在生成信号的最后一帧后,在模拟持续时间内生成零值输出。的波形采样率(Fs)而且波形长度块参数是从波形配置中获得的代码选项卡的蒙版编辑器对话框。有关块参数的详细信息,请参见来自无线波形发生器的波形应用程序.该图显示了导出块的参数。

close_system (modelName);

连接Spectrum Analyzer块到导出块。

modelName =“WWGExport2金宝appSimulinkModel”;open_system (modelName);

模拟模型以使用当前配置可视化波形。

sim (modelName);

频谱分析器块继承波形采样率(Fs)参数,即64 MHz。

close_system (modelName);

修改无线波形配置

运行Simulink模型时,导出的金宝app块将输出在代码页中的“掩码编辑器”对话框。在此选项卡中初始化波形的MATLAB代码对应于您在无线波形发生器应用程序,然后导出块。要修改波形的配置,请选择以下选项之一:

  • 打开无线波形发生器应用程序,选择您选择的配置,并导出一个新的块。该选项提供了与应用程序界面(而不是MATLAB代码)的交互,参数化过程中的参数范围验证,以及在运行Simulink模型之前的波形可视化。金宝app

  • 中可用的配置参数代码选项卡中的“掩码编辑器”选项卡。此选项需要修改此选项卡中可用的MATLAB代码,以便仅在应用更改时发生参数范围验证。此选项在运行Simulink模型之前不提供波形的可视化。金宝app如果您不熟悉生成所选波形的MATLAB代码,则不建议使用此选项修改波形参数。

中更新配置代码标签的蒙版编辑器。要打开蒙版编辑器,单击导出的块并按下Ctrl + M

使用MATLAB代码,可在代码选项卡更新您选择的参数。例如,设置子载波间距,scs,至1,500,000 Hz。

点击好吧以应用更改并关闭“掩码编辑器”对话框。模拟模型以可视化更新后的波形。

modelName =“WWGExport2金宝appSimulinkModelSCSModified”;sim (modelName);

频谱分析仪块现在显示96 MHz的采样率,这是之前采样率的1.5倍,正如预期的那样。

与模型中的其他块共享无线波形配置

若要访问只读块参数和波形配置参数,请使用用户数据Common block属性,它是一个包含这些字段的结构。

  • WaveformConfig:波形配置

  • WaveformLength:波形长度

  • Fs:波形采样率

控件可以访问导出块中的用户数据get_param函数。

get_param ([gc'/OFDM波形发生器'),“用户数据”
ans = struct with fields: WaveformConfig: [1x1 com . ofdmmodulator] WaveformLength: 8000 Fs: 96000000

方法将用户数据中可用的结构存储在基本工作区变量中InitFcn在回调中。的InitFcn在模型更新和模拟期间执行回调。要使用此回调,请单击建模选项卡,然后单击模型设置下拉菜单,然后单击模型属性选择。在回调窗格中,选择InitFcn回调。将用户数据分配给一个新的基本工作区变量(例如,cfg).

中的配置更改应用时,导出块的用户数据中可用的参数将被更新代码选项卡。

为了解调OFDM波形,在模型中添加一个OFDM解调器块。在OFDM波形发生器和OFDM解调器块之间连接一个AWGN信道块,为输入信号添加高斯白噪声。还可以添加一个星座图块来绘制解调符号。

modelName =“WWGExport2金宝appSimulinkModelWithDemod”;open_system (modelName);

配置OFDM解调器块所需的参数必须与用于配置导出块的参数匹配(否则解调失败)。要访问导出块的配置参数,请使用该变量cfg.该图显示了OFDM解调器块的参数。

由于OFDM解调器块需要整个OFDM波形进行解调,设置每帧样本参数cfg。WaveformLength.模拟模型。

sim (modelName);

在使用OFDM解调器块解调OFDM波形后,星座图块显示产生的QAM符号。

生成多载波波形

对于多载波产生,所有波形的采样率必须相同。要将波形转移到载波偏移并聚合它们,您可以使用多波段组合器块。

modelName =“WWGExport2金宝appSimulinkMulticarrier”;open_system (modelName);

要改变波形的频率,你可能必须增加采样率。多波段组合器块提供了在移位和组合输入波形之前对输入波形进行过采样的选项。该图显示了Multiband Combiner块的参数。

模拟模型以可视化以- 80,20和100 MHz为中心的波形。

sim (modelName);

本示例显示如何使用NI™USRP™N310、USRP N320、USRP N321和USRP X310无线电发射机无线波形发生器应用程序通过空气传输应用程序生成的波形(需要Wireless Testbench™)。这些无线电发射机使您能够以全无线电设备速率在空中传输高达2 GB的连续数据。

简介

无线波形发生器App是一个交互式工具,用于创建、削弱、可视化和传输波形。使用应用程序中提供的USRP N310, USRP N320, USRP N321和USRP X310无线电发射器,您可以在空中重复传输生成的波形。您还可以将波形生成和传输参数导出到可运行的MATLAB®脚本。这个例子展示了如何配置这些无线电发射机。

虽然这个示例展示了如何传输OFDM波形,但相同的过程适用于您可以用应用程序生成的所有波形类型。

设置无线电传输

要在应用程序中使用无线电发射机,您需要安装NI USRP无线电无线测试台支持包,并在应用程序外设置您的无线电。有关更多信息,请参阅金宝app连接和设置NI USRP无线电(无线Testbench)

生成传输波形

打开无线波形发生器应用程序上的应用程序图标应用程序选项卡,在信号处理与通信.另外,输入wirelessWaveformGenerator在MATLAB命令提示符。

波形类型节中,单击,选择OFDM波形OFDM.在应用程序的最左边窗格,调整所选波形的任何配置参数。然后单击生成配置生成在应用工具条中。

配置无线电发射机

选择发射机标签从应用程序工具条。在发射机库中,选择USRP N310、USRP N320、USRP N321或USRP X310无线电发射机。

在应用程序的最左侧窗格中,选择您使用radio setup向导保存的radio setup配置的名称。有关更多信息,请参见连接和设置NI USRP无线电(无线Testbench)

设置中心频率、增益和天线配置参数。该应用程序自动设置波形采样率基于波形,您之前生成的。无线电发射机使用机载数据缓冲,以确保连续的数据传输达到完整的硬件采样率。如有必要,为达到指定的采样速率,无线电使用法罗速率转换器。在设置采样率时,使用以下列表作为参考:

  • USRP N310—120945 Hz ~ 76.8 MHz,或122.88 MHz、125 MHz、153.6 MHz之一

  • USRP N320—196,851 Hz ~ 125 MHz,或200 MHz、245.76 MHz或250 MHz中的一种

  • USRP N321—196,851 Hz ~ 125 MHz,或200 MHz、245.76 MHz或250 MHz中的一种

  • USRP X310—181418 Hz ~ 100mhz,或184.32 MHz、200mhz其中之一

传输波形

如果需要连续发送波形,单击传输.单击,结束连续传输停止传输.若要将波形生成和传输参数导出到可运行的MATLAB脚本,请单击导出MATLAB脚本

版本历史

在R2018b中引入