wlanTGacChannel

通过802.11ac多径衰落信道滤波信号

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描述

的wlanTGacChannel系统对象™通过802.11ac™(TGac)多径衰落信道对输入信号进行滤波。

衰落处理假设所有参数都相同N_T——- - - - - -N_RTGac通道链接，其中N_T发射天线的数量和N_R接收天线数。每个链路包括该链路的所有多路径。

使用TGac多径衰落信道对输入信号进行滤波:

创建wlanTGacChannel对象并设置其属性。
使用参数调用对象，就像调用函数一样。

有关系统对象如何工作的详细信息，请参见什么是系统对象?

创建

语法

tgac = wlanTGacChannel

tgac = wlanTGacChannel(名称，值)

描述

例子

tgac= wlanTGacChannel创建一个TGac衰落通道系统对象，tgac．该对象通过TGac通道对一个实信号或复数输入信号进行滤波，以获得信道受损信号。

tgac= wlanTGacChannel (的名字，价值）创建一个TGac通道对象，tgac，并使用一个或多个名称-值对设置属性。将每个属性名用引号括起来。例如,wlanTGacChannel(“NumReceiveAntennas”2“SampleRate”,10 e6)创建一个具有两个接收天线和10 MHz采样率的TGac信道。

属性

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除非另有说明，属性为nontunable，这意味着在调用对象后不能更改它们的值。对象在调用时锁定，而释放功能解锁它们。

如果属性为可调，您可以随时更改其值。

有关更改属性值的详细信息，请参见使用系统对象的MATLAB系统设计．

`SampleRate`- - - - - -输入信号的采样率
`80年e6`(默认)|积极的标量

输入信号的采样率(以Hz为单位)，指定为正标量。

数据类型:双

`DelayProfile`- - - - - -延迟剖面模型
`“b型”`(默认)|`“模型(一个”`|`型号c的`|`“模型”`|`“模型”`|`“f型”`

延迟配置文件模型，指定为“模型(一个”，“b型”，型号c的，“模型”，“模型”,或“f型”．要启用FluorescentEffect属性，选择其中之一“模型”或“模型”．

下表总结了在带宽缩减因子之前模型的特性。

参数	模型
参数	一个	B	C	D	E	F
断点距离(m)	5	5	5	10	20.	30.
RMS延迟扩散(ns)	0	15	30.	50	One hundred.	150
最大延迟(ns)	0	80	200	390	730	1050
专家k因子(dB)	0	0	0	3.	6	6
水龙头数量	1	9	14	18	18	18
集群数量	1	2	2	3.	4	6

集群的数量表示独立建模的传播路径的数量。

数据类型:字符|字符串

`ChannelBandwidth`- - - - - -信道带宽
`“CBW80”`(默认)|`“CBW20”`|`“CBW40”`|`“CBW160”`

信道带宽，指定为“CBW20”，“CBW40”，“CBW80”,或“CBW160”．默认为“CBW80”，相当于80mhz的信道带宽。

数据类型:字符|字符串

`CarrierFrequency`- - - - - -射频载频
`5.25 e9`(默认)|积极的标量

射频载波频率，以Hz为单位，指定为正标量。

数据类型:双

`EnvironmentalSpeed`- - - - - -散射体的速度
`0.089`(默认)|积极的标量

散射体的速度(km/h)，指定为正标量。

数据类型:双

`TransmitReceiveDistance`- - - - - -发射机与接收机之间的距离
`3.`(默认)|积极的标量

发射机和接收机之间的距离，以米为单位，用正标量表示。

TransmitReceiveDistance用于计算路径损失，并确定通道是否具有视线(LOS)或非视线(NLOS)条件。路径损耗和阴影衰落损耗的标准差取决于发射机和接收机之间的距离。

数据类型:双

`NormalizePathGains`- - - - - -正常化路径增益
`真正的`或`1`(默认)|`假`或`0`

规范化路径增益，指定为数字或逻辑1（真正的)或0（假)．若要规范化衰落过程，使路径增益的总功率(随时间平均)为0 dB，请将此属性设置为1（真正的)．否则，将此属性设置为0（假)．

数据类型:逻辑

`UserIndex`- - - - - -单用户或多用户场景下的用户索引
`0`(默认)|正整数

用户索引，指定为非负整数。如果属性设置为0，利用TGn通道模型的到达角和离开角计算空间相关矩阵。如果属性设置为正整数，则在计算空间相关矩阵之前，对TGn到达角和离开角应用伪随机偏移。有关更多详细信息，请参见天线系统的改进．

数据类型:双

`TransmissionDirection`- - - - - -传播方向
`“下行”`(默认)|`“上行”`

活动链路的传输方向，指定为任意一个“下行”或“上行”.默认值:“下行”，指定从接入点到用户站的传输。

数据类型:字符|字符串

`NumTransmitAntennas`- - - - - -发射天线数
`1`(默认)|正整数

发射天线数，指定为正整数。

数据类型:双

`TransmitAntennaSpacing`- - - - - -发射天线元件之间的距离
`0．5`(默认)|积极的标量

发射天线元件之间的距离，指定为用波长表示的正标量。

TransmitAntennaSpacing万博1manbetx仅支持统一线性数组。

依赖关系

属性可启用此属性NumTransmitAntennas属性设置为值大于1．

数据类型:双

`NumReceiveAntennas`- - - - - -接收天线数
`1`(默认)|正整数

接收天线个数，指定为正整数。

数据类型:双

`ReceiveAntennaSpacing`- - - - - -接收天线元件之间的距离
`0．5`(默认)|积极的标量

接收天线元件之间的距离，指定为用波长表示的正标量。

ReceiveAntennaSpacing万博1manbetx仅支持统一线性数组。

依赖关系

属性可启用此属性NumReceiveAntennas属性设置为值大于1．

数据类型:双

`LargeScaleFadingEffect`- - - - - -大尺度衰落效应
`“没有”`(默认)|`“Pathloss”`|`“阴影”`|`“路径丢失和阴影”`

在通道中应用的大规模褪色效果，具体为“没有”，“Pathloss”，“阴影”,或“路径丢失和阴影”．

数据类型:字符|字符串

`FluorescentEffect`- - - - - -荧光效果
`真正的`或`1`(默认)|`假`或`0`

荧光效果，以数字或逻辑形式指定1（真正的)或0（假)．若要包括荧光灯产生的多普勒效应，请将此属性设置为1（真正的)．

依赖关系

属性可启用此属性DelayProfile财产“模型”或“模型”．

数据类型:逻辑

`PowerLineFrequency`- - - - - -电源线频率
`“60赫兹”`(默认)|`50赫兹的`

电源线路频率(Hz)，指定为50赫兹的或“60赫兹”．

美国的电力线频率是60赫兹，欧洲是50赫兹。

依赖关系

属性可启用此属性FluorescentEffect财产1（真正的)及DelayProfile财产“模型”或“模型”．

数据类型:字符|字符串

`NormalizeChannelOutputs`- - - - - -规范化通道输出
`真正的`或`1`(默认)|`假`或`0`

通过接收天线的数量规范化信道输出，指定为数字或逻辑1（真正的)或0（假)．

数据类型:逻辑

`ChannelFiltering`- - - - - -启用通道过滤
`真正的`或`1`(默认)|`假`或`0`

启用通道过滤，指定为数字或逻辑1（真正的)或0（假)．若要启用通道过滤，请将此属性设置为1（真正的)．若要禁用通道过滤，请将此属性设置为0（假)．

请注意

如果将此属性设置为0（假),一步对象函数不接受输入信号。在这种情况下，NumSamples而且SampleRate属性决定衰落过程实现的持续时间。

数据类型:逻辑

`NumSamples`- - - - - -时域样本数
`320`(默认)|正整数

用于获取路径增益样本的时域样本数，指定为正整数。

依赖关系

属性可启用此属性ChannelFiltering财产0（假)．

数据类型:双

`OutputDataType`- - - - - -受损信号的数据类型
`“双”`(默认)|`“单一”`

受损信号的数据类型，指定为以下值之一:

“双”-返回pathGains输出为双精度矩阵
“单一”-返回pathGains输出为单精度矩阵

依赖关系

属性可启用此属性ChannelFiltering财产0（假)．

数据类型:字符|字符串

`RandomStream`- - - - - -随机数流的源
`“全球流”`(默认)|`“mt19937ar with seed”`

随机数流的来源，指定为“全球流”或“mt19937ar with seed”．

如果将此属性设置为“全球流”，则使用当前全局随机数流进行随机数生成。在这种情况下，重置函数将重置过滤器并创建一个新的通道实现。

如果将此属性设置为“mt19937ar with seed”， mt19937ar算法生成随机数。在这种情况下，重置函数也将随机数流重新初始化为种子财产。

请注意

信道分量的随机数分布如下:

由于荧光灯的作用，多普勒分量的随机相位均匀分布。见式27TGn通道模型获取更多信息。
在多用户场景下使用TGac，TGah,或TGax中讨论的每个用户到达角(AoA)和离开角(AoD)旋转天线系统的改进截面均匀分布。
衰落样本是由一个均值为零、单位方差为零的正态分布复杂非相关高斯过程生成的。

数据类型:字符|字符串

`种子`- - - - - -mt19937ar随机数流初始种子
`73`(默认)|非负整数

mt19937ar随机数流的初始种子，指定为非负整数。的种子属性中的mt19937ar随机数流重新初始化重置函数。

依赖关系

属性可启用此属性RandomStream财产“mt19937ar with seed”．

数据类型:双

`PathGainsOutputPort`- - - - - -启用路径增益输出
`假`或`0`(默认)|`真正的`或`1`

启用路径增益输出计算，指定为数字或逻辑1（真正的)或0（假)．

数据类型:逻辑

使用

语法

Y = tgac(x)

[y, pathgain] = tgac(x)

pathgain = tgac(x)

描述

例子

y= tgac (x）对输入信号进行滤波x的TGac衰落信道定义wlanTGacChannel系统对象tgac并返回结果y．

［y，pathGains= tgac(x）也返回pathGains底层衰落过程的TGac通道路径增益。

属性时应用此语法PathGainsOutputPort财产1（真正的)．

pathGains= tgac (x）返回路径增益。的NumSamples属性决定淡出过程的持续时间。

属性时应用此语法ChannelFiltering财产0（假)．

输入参数

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`x`- - - - - -输入信号
复杂的矩阵

输入信号，指定为实数或复数N_年代——- - - - - -N_T矩阵,地点:

N_年代是样本的数量。
N_T是否发射天线的数量和一定要等于NumTransmitAntennas属性值。

数据类型:单|双
复数支持:万博1manbetx是的

输出参数

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`y`-输出信号
复杂的矩阵

输出信号，返回为N_年代——- - - - - -N_R复矩阵，其中:

N_年代是样本的数量。
N_R是否接收天线的数量和等于NumReceiveAntennas属性值。

数据类型:单|双

`pathGains`-衰落过程的路径增益
复杂的数组

衰落过程的路径增益，返回为N_年代——- - - - - -N_P——- - - - - -N_T——- - - - - -N_R复杂数组，其中:

N_年代是样本的数量。
N_P可解析路径的数量，即为案例定义的路径的数量是否由DelayProfile财产。
N_T发射天线的数量是否和等于NumTransmitAntennas属性值。
N_R是否接收天线的数量和等于NumReceiveAntennas属性值。

数据类型:单|双

对象的功能

要使用对象函数，请将System对象指定为第一个输入参数。例如，释放system对象的系统资源obj，使用这种语法:

发行版(obj)

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特定于wlanTGacChannel

`信息`	多径衰落信道的特征信息

所有系统对象通用

`一步`	运行系统对象算法
`释放`	释放资源并允许更改系统对象属性值和输入特征
`重置`	重置的内部状态系统对象

请注意

如果RandomStream属性设置为“全球流”,重置函数只重置过滤器。如果你设置RandomStream来“mt19937ar with seed”,重置函数也将随机数流重新初始化为种子财产。

例子

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通过TGac信道传输VHT波形

打开实时脚本

生成VHT波形，并通过TGac SISO通道传递。显示合成信号的频谱。

设置通道带宽和相应的采样速率。

bw =“CBW80”；Fs = 80e6;

生成VHT波形。

cfg = wlanVHTConfig;txSig = wlanWaveformGenerator(randi([0 1]，1000,1)，cfg);

创建一个启用路径丢失和阴影的TGac SISO通道。

tgacChan = wlanTGacChannel(“SampleRate”fs,“ChannelBandwidth”bw,.．.“LargeScaleFadingEffect”，“路径丢失和阴影”）;

通过通道传递VHT波形。

rxSig = tgacChan(txSig);

绘制接收波形的频谱。

saScope =光谱分析仪(SampleRate=fs,YLimits=[-120 -40]);saScope (rxSig)

由于启用了路径损耗和阴影，整个频谱的平均接收功率约为-60 dBm。

通过4x2 MIMO通道传输VHT波形

打开实时脚本

创建一个带有四个发射天线和两个时空流的VHT波形。

cfg = wlanVHTConfig(“NumTransmitAntennas”4“NumSpaceTimeStreams”2,.．.“SpatialMapping”，“傅里叶”）;txSig = wlanWaveformGenerator([1;0;0;1]，cfg);

创建一个4x2 MIMO TGac通道并禁用大规模衰落效果。

tgacChan = wlanTGacChannel(“SampleRate”80 e6,“ChannelBandwidth”，“CBW80”，.．.“NumTransmitAntennas”4“NumReceiveAntennas”2,.．.“LargeScaleFadingEffect”，“没有”）;

使发射波形通过信道。

rxSig = tgacChan(txSig);

显示两个接收到的时空流的频谱。

saScope =光谱分析仪(SampleRate=80e6，.．.ShowLegend = true,.．.ChannelNames = {“流1”，《流2》});saScope (rxSig)

从2x2 MIMO通道恢复VHT数据

打开实时脚本

通过有噪声的2x2 MIMO信道传输VHT- ltf和VHT数据场。对接收到的VHT-LTF进行解调以估计信道系数。恢复VHT数据，判断误码数。

设置信道带宽和相应的采样速率。

bw =“CBW160”；Fs = 160e6;

创建带有两个发射天线和两个时空流的VHT- ltf和VHT数据字段。

cfg = wlanVHTConfig(“ChannelBandwidth”bw,.．.“NumTransmitAntennas”2,“NumSpaceTimeStreams”2);txPSDU = randi([0 1]，8*cfg.PSDULength,1);txLTF = wlanVHTLTF(cfg);txDataSig = wlanVHTData(txPSDU,cfg);

创建一个2x2 MIMO TGac通道。

tgacChan = wlanTGacChannel(“SampleRate”fs,“ChannelBandwidth”bw,.．.“NumTransmitAntennas”2,“NumReceiveAntennas”2);

创建AWGN信道噪声，设置信噪比为15 dB。

chNoise = com . awgnchannel (“NoiseMethod”，信噪比(SNR)，.．.“信噪比”15);

将信号通过TGac通道和噪声模型传递。

rxLTF = chNoise(tgacChan(txLTF));rxDataSig = chNoise(tgacChan(txDataSig));

为160 MHz信道创建一个AWGN信道，噪声值为9 dB。噪声方差，据nVar，等于kTBF,在那里k为玻尔兹曼常数，T为环境温度290k，B是带宽(采样率)，和F是接收机噪声数字。

据nVar = 10 ^ ((-228.6 + 10 * log10 (290) + 10 * log10 (fs) + 9) / 10);rxNoise = com . awgnchannel (“NoiseMethod”，“方差”，“方差”据nVar);

将信号通过接收机噪声模型传递。

rxLTF = rxNoise(rxLTF);rxDataSig = rxNoise(rxDataSig);

解调VHT-LTF。利用解调后的信号估计信道系数。

dLTF = wlanVHTLTFDemodulate(rxLTF,cfg);chEst = wlanVHTLTFChannelEstimate(dLTF,cfg);

恢复数据，判断误码数。

rxPSDU = wlanVHTDataRecover(rxDataSig,chEst,nVar,cfg);数字r = biterr(txPSDU,rxPSDU)

数字= 0

算法

全部展开

用于模拟TGac信道的算法是基于用于TGn信道的算法，并在wlanTGnChannel而且[1]．支持TGac通道的更改包括:万博1manbetx

增加带宽
高阶那
多用户MU-MIMO技术
降低多普勒

关于支持TGac通道所需更改的完整信息可以在万博1manbetx[２]．

增加带宽

TGac信道支持高达1.28万博1manbetx GHz的带宽，而TGn信道的最大带宽为40 MHz。通过增加采样率和减小功率延迟剖面(PDP)的档位间距，TGn模型被用作TGac的基础。信道采样率增加了一个因子 $2^{⌈ {日志}_{2} （ W / 40 ） ⌉}$ ,在那里W是带宽。PDP丝锥间距减小了相同的因素。

带宽,W	采样率扩展因子	PDP点位间距(ns)
W≤40mhz	1	10
40 MHz <W≤80mhz	2	5
80 MHz <W≤160mhz	4	2.5
160 MHz <W≤320mhz	8	1．25
320 MHz <W≤640 MHz	16	0.625
640 MHz <W≤1280mhz	32	0.3125

天线系统的改进

TGn信道模型支持不超过4x4 MIMO，而万博1manbetxTGac信道模型支持8x8 MIMO。

TGac模型利用每用户角度分集来支持多个用户站和一个接入点之间的同时通信。万博1manbetx对于每个信道实现，该模型通过在计算空间相关矩阵之前对每个簇的到达角和离开角添加伪随机偏移来实现。的每一个正值都选择不同的偏移量UserIndex财产。这导致用户之间每个集群的到达和离开角度不同。

改变了TransmissionDirection属性将每个集群的到达角与其相应的离开角交换。详见附录[２]．

来看看UserIndex属性可以在应用程序中使用，参见这个例子:基于上行触发器格式的802.11ax报文错误率模拟．

降低多普勒

室内信道测量表明TGn信道模型中假定的多普勒幅度对于静止用户来说太高了。因此，TGac通道模型使用了降低的环境速度0.089 km/hr。该模型假设相干时间为800 ms，或者等效地，对于5 GHz载波频率，RMS多普勒扩展为0.4 Hz。

参考文献

[1] Erceg, V.， L. Schumacher, P. Kyritsi等。TGn通道模型．版本4。IEEE 802.11-03/940r4, 2004年5月。

[2]布雷特，G.， H.萨姆帕斯，S.维尔马尼等。TGac通道模型附录．12版本。IEEE 802.11-09/0308r12, 2010年3月。

[3]克莫，J. P.舒马赫，K. I.佩德森，P. E.莫根森和F.弗雷德里克森。随机MIMO无线电信道模型与实验验证。IEEE通讯选定领域杂志20, No. 6(2002年8月):第1211-1226页。

扩展功能

C/ c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

使用注意事项和限制:

看到系统对象在MATLAB代码生成(MATLAB编码器)．

版本历史

在R2015b中引入

另请参阅

对象

wlanTGayChannel|wlanTGaxChannel|wlanTGahChannel|wlanTGnChannel

wlanTGacChannel

描述

创建

语法

描述

属性

SampleRate- - - - - -输入信号的采样率80年e6(默认)|积极的标量

DelayProfile- - - - - -延迟剖面模型“b型”(默认)|“模型(一个”|型号c的|“模型”|“模型”|“f型”

ChannelBandwidth- - - - - -信道带宽“CBW80”(默认)|“CBW20”|“CBW40”|“CBW160”

CarrierFrequency- - - - - -射频载频5.25 e9(默认)|积极的标量

EnvironmentalSpeed- - - - - -散射体的速度0.089(默认)|积极的标量

TransmitReceiveDistance- - - - - -发射机与接收机之间的距离3.(默认)|积极的标量

NormalizePathGains- - - - - -正常化路径增益真正的或1(默认)|假或0

UserIndex- - - - - -单用户或多用户场景下的用户索引0(默认)|正整数

TransmissionDirection- - - - - -传播方向“下行”(默认)|“上行”

NumTransmitAntennas- - - - - -发射天线数1(默认)|正整数

TransmitAntennaSpacing- - - - - -发射天线元件之间的距离0．5(默认)|积极的标量

依赖关系

NumReceiveAntennas- - - - - -接收天线数1(默认)|正整数

ReceiveAntennaSpacing- - - - - -接收天线元件之间的距离0．5(默认)|积极的标量

依赖关系

LargeScaleFadingEffect- - - - - -大尺度衰落效应“没有”(默认)|“Pathloss”|“阴影”|“路径丢失和阴影”

FluorescentEffect- - - - - -荧光效果真正的或1(默认)|假或0

依赖关系

PowerLineFrequency- - - - - -电源线频率“60赫兹”(默认)|50赫兹的

依赖关系

NormalizeChannelOutputs- - - - - -规范化通道输出真正的或1(默认)|假或0

ChannelFiltering- - - - - -启用通道过滤真正的或1(默认)|假或0

NumSamples- - - - - -时域样本数320(默认)|正整数

依赖关系

OutputDataType- - - - - -受损信号的数据类型“双”(默认)|“单一”

依赖关系

RandomStream- - - - - -随机数流的源“全球流”(默认)|“mt19937ar with seed”

种子- - - - - -mt19937ar随机数流初始种子73(默认)|非负整数

依赖关系

PathGainsOutputPort- - - - - -启用路径增益输出假或0(默认)|真正的或1

使用

语法

描述

输入参数

x- - - - - -输入信号复杂的矩阵

输出参数

y-输出信号复杂的矩阵

pathGains-衰落过程的路径增益复杂的数组

对象的功能

特定于wlanTGacChannel

所有系统对象通用

例子

通过TGac信道传输VHT波形

通过4x2 MIMO通道传输VHT波形

从2x2 MIMO通道恢复VHT数据

算法

增加带宽

天线系统的改进

降低多普勒

参考文献

扩展功能

C/ c++代码生成使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

版本历史

另请参阅

对象

`SampleRate`- - - - - -输入信号的采样率
`80年e6`(默认)|积极的标量

`DelayProfile`- - - - - -延迟剖面模型
`“b型”`(默认)|`“模型(一个”`|`型号c的`|`“模型”`|`“模型”`|`“f型”`

`ChannelBandwidth`- - - - - -信道带宽
`“CBW80”`(默认)|`“CBW20”`|`“CBW40”`|`“CBW160”`

`CarrierFrequency`- - - - - -射频载频
`5.25 e9`(默认)|积极的标量

`EnvironmentalSpeed`- - - - - -散射体的速度
`0.089`(默认)|积极的标量

`TransmitReceiveDistance`- - - - - -发射机与接收机之间的距离
`3.`(默认)|积极的标量

`NormalizePathGains`- - - - - -正常化路径增益
`真正的`或`1`(默认)|`假`或`0`

`UserIndex`- - - - - -单用户或多用户场景下的用户索引
`0`(默认)|正整数

`TransmissionDirection`- - - - - -传播方向
`“下行”`(默认)|`“上行”`

`NumTransmitAntennas`- - - - - -发射天线数
`1`(默认)|正整数

`TransmitAntennaSpacing`- - - - - -发射天线元件之间的距离
`0．5`(默认)|积极的标量

`NumReceiveAntennas`- - - - - -接收天线数
`1`(默认)|正整数

`ReceiveAntennaSpacing`- - - - - -接收天线元件之间的距离
`0．5`(默认)|积极的标量

`LargeScaleFadingEffect`- - - - - -大尺度衰落效应
`“没有”`(默认)|`“Pathloss”`|`“阴影”`|`“路径丢失和阴影”`

`FluorescentEffect`- - - - - -荧光效果
`真正的`或`1`(默认)|`假`或`0`

`PowerLineFrequency`- - - - - -电源线频率
`“60赫兹”`(默认)|`50赫兹的`

`NormalizeChannelOutputs`- - - - - -规范化通道输出
`真正的`或`1`(默认)|`假`或`0`

`ChannelFiltering`- - - - - -启用通道过滤
`真正的`或`1`(默认)|`假`或`0`

`NumSamples`- - - - - -时域样本数
`320`(默认)|正整数

`OutputDataType`- - - - - -受损信号的数据类型
`“双”`(默认)|`“单一”`

`RandomStream`- - - - - -随机数流的源
`“全球流”`(默认)|`“mt19937ar with seed”`

`种子`- - - - - -mt19937ar随机数流初始种子
`73`(默认)|非负整数

`PathGainsOutputPort`- - - - - -启用路径增益输出
`假`或`0`(默认)|`真正的`或`1`

`x`- - - - - -输入信号
复杂的矩阵

`y`-输出信号
复杂的矩阵

`pathGains`-衰落过程的路径增益
复杂的数组

C/ c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。