大规模分布式天线混合波束形成

s = rng (67);%设置RNG状态可重复性

人口、难民和移民事务局。fc = 28 e9;% 28 GHz系统人口、难民和移民事务局。chanSRate = 100 e6;%通道采样率,100名议员prm.ChanType=“散射”;%通道选择:“散射”,“那”人口、难民和移民事务局。NFig = 8;%噪声图(增加恶化,5 - 10分贝)prm.nRays= 500;%润扬悬索桥的射线,Fbb分区%每个用户有相同的调制人口、难民和移民事务局。bitsPerSubCarrier = 4;% 2:正交相移编码,4:16 qam, 6: 64 qam, 8: 256 qamprm.numDataSymbols= 10;%的OFDM符号的数据%用户创建一个向量,其中每个元素是一个用户和的值%这个元素描述独立数据流的数量。对于一个%单用户情况下,让这一个标量值。prm.numSTSVec= [4 3 2 4 3];%的独立的每个用户的数据流prm.numSTS= sum(prm.numSTSVec);%必须是2的幂人口、难民和移民事务局。numTx = prm.numSTS * 8;% b发射天线的数量(2)的力量

%的小组作业必须在提升活跃用户%的秩序。默认设置匹配上述组织图;有两个%与前三个用户组的用户分配到组的%的最后两个用户分配给第二组。prm.groups= [1 1 1 2 2];%描述哪些用户组

prm.jsdmType=“JGP”;% JSDM选择:“JGP”或“PGP”(多用户模拟)

prm.numSTSVecAll = prm.numSTSVec;%的独立的每个用户的数据流人口、难民和移民事务局。numUsers =长度(prm.numSTSVec);%的活跃用户数量人口、难民和移民事务局。numGroups = max (prm.groups);%的组numGroups = prm.numGroups;如果比较字符串(prm.ChanType“散射”)为g = 1: numGroups prm.groups (prm.numUsers + g) = g;prm.numSTSVecAll (prm.numUsers + g) = 2;结束结束%定义每个集团范围的中心,方位角、仰角,%假定b是在原点。%角度指定为方位;海拔度%注意:列数必须等于组的数量maxRange = 700;% 700米内的所有MSs BSgroupRanges =兰迪([1 maxRange] 1 numGroups);groupAzimuth = -60 + 60 / (numGroups + 1) +…(120 - (120 / (numGroups + 1))) / (numGroups-1) * (0: numGroups-1);groupElevations =兰迪(-10 [10],1 numGroups);%的位置移动单位人口、难民和移民事务局。numConnectedUsers =长度(prm.numSTSVecAll);%连接用户的数量如果人口、难民和移民事务局。numUsers = = 1%为单个用户,用户随机的地方%职位女士:假定BS起源%角度指定为方位;海拔度% az范围内(-180 180),el范围内(-90 90),例如[45;0]人口、难民和移民事务局。mobileRanges =兰迪([1 maxRange] 1 prm.numConnectedUsers);人口、难民和移民事务局。mobileAngles =[兰德(prm.numConnectedUsers) * 360 - 180;…兰特(prm.numConnectedUsers) * 180 - 90);其他的%为多个用户,随机分配的用户在他们的地方%组位置人口、难民和移民事务局。mobileRanges = 0 (prm.numConnectedUsers, 1);人口、难民和移民事务局。prm.numConnectedUsers mobileAngles = 0(2日);为uIdx = 1: prm.numConnectedUsersg = prm.groups(uIdx); prm.mobileRanges(uIdx) = groupRanges(g) + 30*rand(1); prm.mobileAngles(:,uIdx) =…[groupAzimuth (g) + 3 *兰德(1);groupElevations (g) + 3 *兰德(1)];结束结束

人口、难民和移民事务局。FFTLength = 256;人口、难民和移民事务局。CyclicPrefixLength = 64;人口、难民和移民事务局。numCarriers = 234;人口、难民和移民事务局。NullCarrierIndices = [1:7 129 256 - 5:256];%警卫和直流人口、难民和移民事务局。PilotCarrierIndices = (26 54 90 118 140 168 204 232) ';nonDataIdx = [prm.NullCarrierIndices;prm.PilotCarrierIndices];人口、难民和移民事务局。CarriersLocations = setdiff ((1: prm.FFTLength),排序(nonDataIdx));人口、难民和移民事务局。numRx = prm.numSTSVecAll;%的接收天线,每个用户连接numSTS = prm.numSTS;numTx = prm.numTx;numRx = prm.numRx;numSTSVec = prm.numSTSVec;numUsers = prm.numUsers;codeRate = 1/3;%每个用户相同的编码速率numTails = 6;%终止尾比特数人口、难民和移民事务局。numFrmBits = numSTSVec。* (prm.numDataSymbols * prm.numCarriers *…prm.bitsPerSubCarrier * codeRate) -numTails;人口、难民和移民事务局。modMode = 2 ^ prm.bitsPerSubCarrier;%调制顺序%占通道滤波器延迟numPadSym = 3;%符号数量为零人口、难民和移民事务局。numPadZeros = numPadSym * (prm.FFTLength + prm.CyclicPrefixLength);

人口、难民和移民事务局。cLight = physconst (“光速”);人口、难民和移民事务局。λ= prm.cLight / prm.fc;%获得传输和接收阵列的信息prm.numSTSVec= prm.numSTSVecAll;%得到数组为所有连接的用户信息人口、难民和移民事务局。numUsers = prm.numConnectedUsers;[isTxURA, expFactorTx isRxURA expFactorRx] = helperArrayInfo(人口、难民和移民事务局,真实);prm.numSTSVec= numSTSVec;%恢复活跃用户的参数人口、难民和移民事务局。numUsers = numUsers;%传输天线阵的定义%数组的位置和角度人口、难民和移民事务局。posTx = (0, 0, 0);% b /传送阵的位置,[x, y, z],米如果isTxURA%均匀矩形阵列txarray = phased.PartitionedArray (…“数组”,分阶段。([expFactorTx numSTS], 0.5 * prm.lambda),…“SubarraySelection”的(numSTS numTx),“SubarraySteering”,“自定义”);其他的%均匀线性阵列txarray = phased.ULA (numTx,“ElementSpacing”0.5 * prm.lambda…“元素”phased.IsotropicAntennaElement (“BackBaffled”、假));结束人口、难民和移民事务局。posTxElem = getElementPosition (txarray) / prm.lambda;spLoss = 0 (prm.numConnectedUsers, 1);人口、难民和移民事务局。prm.numConnectedUsers posRx = 0(3日);为uIdx = 1: prm.numConnectedUsers%接收阵列如果isRxURA (uIdx)%均匀矩形阵列rxarray = phased.PartitionedArray (…“数组”,phased.URA ([expFactorRx (uIdx) numRx (uIdx)],…0.5 * prm.lambda),“SubarraySelection”的(numRx (uIdx),…numRx (uIdx)),“SubarraySteering”,“自定义”);人口、难民和移民事务局。posRxElem = getElementPosition (rxarray) / prm.lambda;其他的如果numRx (uIdx) > 1%均匀线性阵列rxarray = phased.ULA (numRx (uIdx),…“ElementSpacing”0.5 * prm.lambda…“元素”,phased.IsotropicAntennaElement);人口、难民和移民事务局。posRxElem = getElementPosition (rxarray) / prm.lambda;其他的rxarray = phased.IsotropicAntennaElement;人口、难民和移民事务局。posRxElem = [0;0;0);% LCS结束结束%移动位置(xRx yRx zRx] = sph2cart(函数(prm.mobileAngles (uIdx)),…uIdx函数(prm.mobileAngles (2)),…prm.mobileRanges (uIdx));prm.posRx (:, uIdx) = (xRx; yRx zRx);[toRxRange, toRxAng] = rangeangle (prm.posTx prm.posRx (:, uIdx));spLoss (uIdx) = fspl (toRxRange prm.lambda);结束

%生成序言的信号prm.numSTS= numTx;%将numTx试探所有频道preambleSig = helperGenPreamble(人口、难民和移民事务局);%在信道传输中prm.numSTS= numSTS;%保持相同的阵列配置通道人口、难民和移民事务局。numUsers = prm.numConnectedUsers;%所有连接用户传输声音prm.numSTSVec= prm.numSTSVecAll;%所有连接用户传输声音[rxPreSig, chanDelay] = helperApplyMUChannel(人口、难民和移民事务局,preambleSig spLoss);人口、难民和移民事务局。numUsers = numUsers;prm.numSTSVec= numSTSVec;%信道状态信息反馈黄芪丹参滴丸=细胞(prm.numConnectedUsers, 1);prm.numSTS= numTx;%将numTx估计所有的链接为uIdx = 1: prm.numConnectedUsers%前端放大器增益和热噪声rxPreAmp = phased.ReceiverPreamp (…“获得”spLoss (uIdx),…%占路径损耗“NoiseFigure”prm.NFig,“ReferenceTemperature”,290,…“SampleRate”,prm.chanSRate);rxPreSigAmp = rxPreAmp (rxPreSig {uIdx});%规模分载体最终再使用rxPreSigAmp = rxPreSigAmp *(√6(人口、难民和移民事务局。FFTLength -…长度(prm.NullCarrierIndices)) / prm.FFTLength);% OFDM解调rxOFDM = ofdmdemod (rxPreSigAmp (chanDelay (uIdx) + 1:…结束(prm.numPadZeros-chanDelay (uIdx)):), prm.FFTLength,…prm.CyclicPrefixLength prm.CyclicPrefixLength,…prm.NullCarrierIndices prm.PilotCarrierIndices);从序言%信道估计% numCarr, numTx numRx黄芪丹参滴丸{uIdx} = helperMIMOChannelEstimate (rxOFDM (:, 1: numTx,:),人口、难民和移民事务局);结束prm.numSTS= numSTS;%恢复数据传输人口、难民和移民事务局。numRx = prm.numRx (1: numUsers);%设置numRx活跃用户的数量

%计算混合权重在传播方面如果numUsers = = 1%单用户OMP%传播射线在[az; el] = [180:180; 90:90] 3 d空间,间距相等% txang = [180:360 / prm.nRays: 180;90:180 / prm.nRays: 90);txang =[兰德(prm.nRays) * 360 - 180;兰德(prm.nRays) * 180 - 90);%随机在= steervec (prm.posTxElem txang);AtExp =复杂(0 (prm.numCarriers、尺寸(,1),大小(,2)));为carrIdx = 1:人口、难民和移民事务局。numCarriers AtExp (carrIdx,:,) =;%对所有分载体最终再相同结束%正交匹配追踪混合权重润扬悬索桥(Fbb) = omphybweights(黄芪丹参滴丸{1},numSTS, numSTS, AtExp);v = Fbb;%设置基带预编码器(Fbb)%降维平也是在副载波通道润扬悬索桥mFrf =排列(意思是(1),(2 3 1));其他的%多用户联合空间分复用%得到每个组的流数prm.numSTSGroupVec = zeros(1,numGroups);为g = 1: numGroups prm.numSTSGroupVec (g) =总和(prm.numSTSVecAll (prm.groups (1: prm.numUsers) = = g));结束%得到Rg(协方差)%注意,每组只有一个R(不是每个用户)。这是到%调用者来决定如何获得这个自相关矩阵%组织。hcov = helperGetCovariance(黄芪丹参滴丸、人口、难民和移民事务局);%计算模拟beamformer权重Bg = jsdmrfweights (hcov prm.numSTSGroupVec);%包beamformer重量为预编码阵列mFrf =猫(1,Bg {:});%计算为每个用户(预测)的有效信道响应% beamformed测深信号hEff = helperGetHeff (mFrf黄芪丹参滴丸,人口、难民和移民事务局);%的数字(基带)权重Fbb = jsdmbbweights (hEff prm.numSTSGroupVec, Bg);如果比较字符串(prm.jsdmTypePGP的)%包每组CSI (PGP的块对角)成一个矩阵v = 0 (prm.numCarriers总和(numSTSVec)和(numSTSVec));为g = 1:人口、难民和移民事务局。numGroups stsIdx =总和(prm.numSTSGroupVec (1: g1)) + (1: prm.numSTSGroupVec (g));v (:, stsIdx stsIdx) = Fbb {g};% Nst-by-Nsts-by-Nsts结束其他的% JGPv = Fbb;结束结束

%传输数组模式情节图;如果isTxURA% URA所言元素响应第一副载波模式(txarray、prm.fc 180:180 90:90,“类型”,“efield”,…“ElementWeights”,mFrf。*挤压(v (1::)),…“PropagationSpeed”,prm.cLight);其他的%齿龈%阵列响应第一副载波wts = mFrf。”*挤压(v (1::));模式(txarray、prm.fc 180:180 90:90,“类型”,“efield”,…“重量”出世(:1),“PropagationSpeed”,prm.cLight);结束

%卷积编码器编码器= comm.ConvolutionalEncoder (…“TrellisStructure”(133 171 165),poly2trellis(7日),…“TerminationMethod”,“终止”);txDataBits =细胞(numUsers, 1);gridData =复杂(0 (prm.numCarriers, prm.numDataSymbols numSTS));为uIdx = 1: numUsers%每个用户生成映射的符号位txDataBits {uIdx} =兰迪([0,1],prm.numFrmBits (uIdx), 1);encodedBits =编码器(txDataBits {uIdx});% QAM符号映射mappedSym = qammod (encodedBits prm.modMode,“InputType”,“一点”,…“UnitAveragePower”,真正的);%地图层:每个用户、每个符号,每个数据流stsIdx =总和(numSTSVec (1: (uIdx-1))) + (1: numSTSVec (uIdx));gridData (:,:, stsIdx) =重塑(mappedSym prm.numCarriers,…prm.numDataSymbols numSTSVec (uIdx));结束%预编码权重应用于副载波,假设完美的反馈preData =复杂(0 (prm.numCarriers, prm.numDataSymbols numSTS));为symIdx = 1: prm.numDataSymbols为carrIdx = 1:人口、难民和移民事务局。numCarriers Q =挤压(v (carrIdx,:,:));normQ = Q *√numTx /规范(Q,“摇来摇去”);preData (carrIdx symIdx:) =挤压(gridData (carrIdx、symIdx:))。…* normQ;结束结束% Multi-antenna飞行员飞行员= helperGenPilots (prm.numDataSymbols numSTS);%的OFDM调制数据txOFDM = ofdmmod (preData prm.FFTLength prm.CyclicPrefixLength,…prm.NullCarrierIndices prm.PilotCarrierIndices,飞行员);%规模分载体最终再使用txOFDM = txOFDM * (prm.FFTLength /…√(prm.FFTLength-length prm.NullCarrierIndices))));%生成序言与反馈数据重量和预谋preambleSigD = helperGenPreamble(人口、难民和移民事务局,v);txSigSTS = [preambleSigD; txOFDM];%射频波束形成:有效应用到数字信号%每个天线元素连接到每个数据流txSig = txSigSTS * mFrf;

%定义的空间通道适用于传输信号[rxSig, chanDelay] = helperApplyMUChannel(人口、难民和移民事务局,txSig spLoss, preambleSig);

hfig =图(“名字”,“每流平衡的星座象征”);scFact = ((prm.FFTLength-length (prm.NullCarrierIndices))…/ prm.FFTLength ^ 2) / numTx;据nVar = noisepow (prm.chanSRate prm.NFig 290) / scFact;解码器= comm.ViterbiDecoder (“InputFormat”,“Unquantized”,…“TrellisStructure”(133 171 165),poly2trellis(7日),…“TerminationMethod”,“终止”,“OutputDataType”,“双”);为uIdx = 1: numUsers stsU = numSTSVec (uIdx);stsIdx =总和(numSTSVec (1: (uIdx-1))) + (1: stsU);%前端放大器增益和热噪声rxPreAmp = phased.ReceiverPreamp (…“获得”spLoss (uIdx),…%占路径损耗“NoiseFigure”prm.NFig,“ReferenceTemperature”,290,…“SampleRate”,prm.chanSRate);rxSigAmp = rxPreAmp (rxSig {uIdx});%规模分载体最终再占领rxSigAmp = rxSigAmp * (√prm.FFTLength-length (prm.NullCarrierIndices))…/ prm.FFTLength);% OFDM解调rxOFDM = ofdmdemod (rxSigAmp (chanDelay (uIdx) + 1:…结束(prm.numPadZeros-chanDelay (uIdx)):), prm.FFTLength,…prm.CyclicPrefixLength prm.CyclicPrefixLength,…prm.NullCarrierIndices prm.PilotCarrierIndices);%从映射中信道估计高清= helperMIMOChannelEstimate (rxOFDM (: 1: numSTS,:),人口、难民和移民事务局);%分配均衡%指数为感兴趣的用户流[rxEq, CSI] = ofdmEqualize (rxOFDM (numSTS + 1::,:),高清(:,stsIdx:)“算法”,“zf”);%软解调rxSymbs = rxEq:) /√(numTx);rxLLRBits = qamdemod (rxSymbs prm.modMode,“UnitAveragePower”,真的,…“OutputType”,“approxllr”,“NoiseVariance”据nVar);% CSI解码之前申请rxLLRtmp =重塑(rxLLRBits prm.bitsPerSubCarrier, [],…prm.numDataSymbols stsU);csitmp =重塑(CSI 1 [], 1, numSTSVec (uIdx));rxScaledLLR = rxLLRtmp。* csitmp;%输入信道解码rxDecoded =解码器(rxScaledLLR (:));%解码得到位rxBits = rxDecoded (1: prm.numFrmBits (uIdx));%的情节使相等符号流每用户定标器= 2;为i = 1: stsU次要情节(numUsers马克斯(numSTSVec), (uIdx-1) *马克斯(numSTSVec) + i);情节(重塑(rxEq (:,:, i) /√(numTx), [], 1),“。”);轴广场甘氨胆酸xlim(、(标量标量));甘氨胆酸ylim(、(标量标量));标题([“U”num2str (uIdx)' G 'num2str (prm.groups (uIdx))”,DS”num2str (i)));网格在;结束%计算并显示维生素维生素与= comm.EVM (“归一化”,的平均星座力量”,…“ReferenceSignalSource”,“估计从参考星座”,…“ReferenceConstellation”,…qammod ((0: prm.modMode-1)、prm.modMode“UnitAveragePower”1));rmsEVM =维生素(rxSymbs);disp ([“用户”num2str (uIdx)“(集团”num2str (prm.groups (uIdx))“)”]);disp ([“RMS维生素(%)= 'num2str (rmsEVM)]);%计算和显示比特误码率数量= comm.ErrorRate;措施=误码率(txDataBits {uIdx}, rxBits);流(的误码率= % .5f;不。比特= % d;不。错误= % d \ n ',…(1),(3)措施的人,措施(2));结束

rng(年代);%恢复RNG状态