wlanTGaxChannel
滤波信号通过802.11 ax多径衰落信道
描述
的wlanTGaxChannel
中指定的802.11ax™(TGax)室内MIMO信道对输入信号进行滤波[1]中描述的MIMO建模方法[4].
衰落处理假设所有参数都相同NT——- - - - - -NRTGax频道的链接,其中NT发射天线的数量和NR接收天线数。每个链路包括该链路的所有多路径。
使用TGax多径衰落信道对输入信号进行滤波:
创建
wlanTGaxChannel
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
描述
创建一个TGax通道系统对象,tgax
= wlanTGaxChanneltgax
.该对象通过TGax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。
创建一个TGax通道对象,tgax
= wlanTGaxChannel (的名字
,价值
)tgax
,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,wlanTGaxChannel(“NumReceiveAntennas”2“SampleRate”,10 e6)
创建具有两个接收天线和10 MHz采样率的TGax信道。
属性
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”
.
下表总结了在带宽缩减因子之前模型的特性。
参数 | 模型 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
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”
|“CBW320”
信道带宽,指定为这些值之一。
“CBW20”
—信道带宽为20mhz“CBW40”
-信道带宽为40mhz“CBW80”
—信道带宽80mhz“CBW160”
—通道带宽160mhz“CBW320”
—通道带宽320mhz
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,单位为Hz,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,以km/h为单位,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
NumPenetratedFloors
- - - - - -建筑楼层数
0
(默认)|正整数
发射机和接收机之间的楼层数,用正整数表示。在多个楼层场景中使用此属性可在路径损耗计算中考虑楼层衰减损耗。默认为0
,表示位于同一楼层的发射机和接收机之间的通信链路。
依赖关系
的NumPenetratedFloors
属性仅在以下情况下应用DelayProfile
是“模型(一个”
或“b型”
.
数据类型:双
NumPenetratedWalls
- - - - - -墙的数量
0
(默认)|正整数
发射机和接收机之间的间隔数,用正整数表示。在路径损失计算中,利用这一特性来计算穿透壁面损失。
默认为0
,表示发射机和接收机之间没有穿壁损失的通信链路。
数据类型:双
WallPenetrationLoss
- - - - - -单壁穿透损失
5
(默认)|真正的标量
单个壁的穿透损失,单位为dB,指定为实标量。
依赖关系
的WallPenetrationLoss
属性仅在以下情况下应用NumPenetratedWalls
大于0。
数据类型:双
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
1280
(默认)|正整数
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:
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
描述
输入参数
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——- - - - - -NT矩阵,地点:
N年代是样本的数量。
NT是否发射天线的数量和一定要等于
NumTransmitAntennas
物业价值tgax
.
数据类型:单
|双
复数支持:万博1manbetx是的
输出参数
y
-输出信号
复杂的矩阵
输出信号,返回为N年代——- - - - - -NR复矩阵,其中:
N年代是样本的数量。
NR是否接收天线的数量和等于
NumReceiveAntennas
物业价值tgax
.
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——- - - - - -NP——- - - - - -NT——- - - - - -NR复杂数组,其中:
N年代是样本的数量。
NP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。NT发射天线的数量是否和等于
NumTransmitAntennas
物业价值tgax
.NR是否接收天线的数量和等于
NumReceiveAntennas
物业价值tgax
.
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)
请注意
重置
: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
TGax通道脉冲响应
通过TGax信道滤波脉冲,获得信道脉冲响应。
创造一种冲动。
输入= 0 (100,1);输入(10)= 1;
创建具有路径丢失和阴影、两个穿透层和1 GHz采样率的TGax通道系统对象。
tgax = wlanTGaxChannel;tgax。largeScaleFadingEffect =“路径丢失和阴影”;tgax。NumPenetratedFloors = 2; tgax.RandomStream =“mt19937ar with seed”;tgax。种子=10;tgax。年代ampleRate = 1e9;
绘制通道的输出脉冲响应。
figure time = (1/tgax.SampleRate)*(0:length(input)-1);茎(时间、abs (tgax(输入)))包含(“时间(s)”) ylabel (“振幅”)标题(“通道脉冲响应”)
TGax信道延迟剖面和路径增益
绘制TGax信道的延迟剖面和路径增益。
创造一种冲动。
输入= 0 (100,4);输入(10)= 1;
创建TGax通道系统对象。在输出端启用路径增益,并指定路径损耗、20 MHz的信道带宽、4x2 MIMO信道、四个穿透层和1 GHz的采样率。
tgax = wlanTGaxChannel;tgax。largeScaleFadingEffect =“Pathloss”;tgax。ChannelBandwidth =“CBW20”;tgax。NumTransmitAntennas = 4; tgax.NumReceiveAntennas = 2; tgax.NumPenetratedFloors = 4; tgax.RandomStream =“mt19937ar with seed”;tgax。种子=10;tgax。年代ampleRate = 1e9; tgax.PathGainsOutputPort = true;
过滤输入脉冲。使用TGax通道对象生成输出响应和路径增益。
[, pathgains] = tgax(输入);
绘制通道的输出脉冲响应。信道有两个延迟配置文件,每个接收天线一个。
figure time = (1/tgax.SampleRate)*(0:length(input)-1);茎(时间、abs())包含(“时间(s)”) ylabel (“振幅”)标题(“延迟概要”)
信道的路径增益包含在一个四维阵列中,因为信道有9个可解析路径,4个发射天线和2个接收天线。
大小(pathgains)
ans =1×4100 9 4 2
算法
用于模拟TGax信道的算法基于用于TGn信道的算法(如中所述)wlanTGnChannel
而且TGn通道模型[2])和TGac通道(如wlanTGacChannel
而且TGac通道模型附录[3]).关于支持TGax通道所需更改的完整信息可以在万博1manbetxTGax通道模型[1].支持TGax信道的更改包括更低万博1manbetx的带宽、地板分离衰减、墙壁分离衰减以及路径损失和阴影。
楼层分离衰减
在TGax信道中,用于计算空间相关性的路径损耗模型考虑了地板分离衰减效应。楼层分离损失取决于穿透楼层数,如式所示:
图像的基本单位地板上= 18.3n(n+ 2) / (n+ 1) -0.46,
在哪里n楼层数,是否用NumPenetratedFloors
System对象的属性。有关更多信息,请参见TGax通道模型[1].
壁面分离衰减
在TGax通道中,用于计算空间相关性的路径损失模型考虑了壁分离衰减效应。壁面分离损失定义为:
图像的基本单位墙=米×l信息战.
在哪里米被击穿的墙的数量,以及l信息战是单壁的穿透损失。的变量米而且l信息战表示为NumPenetratedWalls
而且WallPenetrationLoss
属性,分别为System对象。有关更多信息,请参见TGax通道模型[1].
天线系统的改进
TGn信道模型支持不超过4x4 MIMO,而万博1manbetxTGax信道模型支持8x8 MIMO。
TGax模型使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[3].
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.
路径丢失和阴影
在TGax通道模型[1],表3定义了路径损耗参数,与TGn定义的参数略有修改。该路径损失中还包括地板穿透损失和墙壁穿透损失。
路径损失指数和阴影衰落损失的标准差表征了各个模型。这两个参数取决于发射器和接收器之间的视线(LOS)的存在。对于具有发射机到接收机距离的路径,d,小于断点距离,d英国石油公司时,LOS参数生效。为d>d英国石油公司,则应用NLOS (non line of sight)参数。下表总结了路径损耗和阴影衰落参数。
参数 | 模型 | |
---|---|---|
B | D | |
断点的距离,d英国石油公司(m) | 5 | 10 |
的路径损耗指数d≤d英国石油公司 | 2 | 2 |
的路径损耗指数d>d英国石油公司 | 3.5 | 3.5 |
阴影衰减σ (dB)为d≤d英国石油公司 | 3. | 3. |
阴影衰减σ (dB)为d>d英国石油公司 | 4 | 5 |
参考文献
[1]建汉,L.,罗恩,P。et al。TGax通道模型.IEEE 802.11-14/0882r4, 2014年9月。
Erceg V,舒马赫L, Kyritsi P。et al。TGn通道模型.版本4。IEEE 802.11-03/940r4, 2004年5月。
[3]布雷特,G.,桑帕斯,H.,维尔马尼,S。et al。TGac通道模型附录.12版本。IEEE 802.11-09/0308r12, 2010年3月。
[4]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.第20卷第6期,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R2018a中引入
Beispiel offnen
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