使用CSI-RS NR信道估计

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这个例子展示了如何生成信道状态信息参考信号(CSI-RS)符号和指数对于一个给定的载体和CSI-RS资源配置,7.4.1.5 TS 38.211中定义的部分。这个例子展示了如何生成的符号映射到载波资源网格,在接收端进行信道估计,比较了估计通道对实际的通道。

介绍

CSI-RS是downlink-specific (DL)参考信号。NR标准定义了热敏电阻器(ZP)和non-zero-power CSI-RSs (NZP)。

用户设备(UE)过程利用NZP-CSI-RSs:

L1-Reference信号接收功率(RSRP)测量流动和梁管理
DL CSI收购
干涉测量
时间和频率跟踪

ZP-CSI-RS用于DL CSI收购和干扰测量。这也掩盖了某些资源元素(REs)让他们无法PDSCH传播。如ZP名称所表明的那样,没有什么是传播REs。

这个例子展示了如何使用CSI-RS执行信道估计CSI收购的基础。

初始化配置对象

创建一个载波配置对象代表一个5 MHz载体的副载波间距15 kHz。

载体= nrCarrierConfig;母舰。NSizeGrid = 25;母舰。SubcarrierSpacing = 15;母舰。NSlot = 1;母舰。NFrame = 0

载体= nrCarrierConfig属性:NCellID: 1 SubcarrierSpacing: 15 CyclicPrefix:“正常”NSizeGrid: 25 NStartGrid: 0 NSlot: 1 NFrame: 0只读属性:SymbolsPerSlot: 14 SlotsPerSubframe: 1 SlotsPerFrame: 10

创建一个CSI-RS配置对象代表两个CSI-RS资源,NZP与行号3和ZP行5号。

csir = nrCSIRSConfig;csir。CSIRSType = {“nzp”,“zp”};csir。CSIRSPeriod = {1 [5], [1] 5};csir。密度= {“一个”,“一个”};csir。RowNumber = [3 - 5];csir。SymbolLocations = {1,6};csir。SubcarrierLocations = {6 4};csir。NumRB = 25

csir = nrCSIRSConfig属性:CSIRSType: {“nzp”“zp”} CSIRSPeriod: {1 [5] 1 [5]} RowNumber:[3 - 5]密度:{“一”“一”}SymbolLocations: {[1] [6]} SubcarrierLocations: {[6] [4]} NumRB: 25 RBOffset:: 0国家免疫日0只读属性:NumCSIRSPorts: [2 - 4] CDMType: {“FD-CDM2”“FD-CDM2”}

考虑到电力CSI-RS缩放dB。

powerCSIRS = 0;disp ([“CSI-RS实力扩展:“num2str (powerCSIRS)“数据库”]);

CSI-RS权力扩展:0分贝

生成CSI-RS符号和指数

生成指定的承运人和CSI-RS CSI-RS符号配置参数。应用扩展。

csir sym = nrCSIRS(载体);csirsSym =符号* db2mag (powerCSIRS);

的变量csirsSym是一个列向量包含CSI-RS符号。

为指定的承运人和生成CSI-RS指数CSI-RS配置参数。

csir csirsInd = nrCSIRSIndices(载体);

的变量csirsInd也是一个列向量的大小一样的csirsSym。

配置ZP和NZP资源时,代ZP信号优先于一代的NZP信号。

初始化载体网格

初始化载体资源网格的一个插槽。

港口= max (csirs.NumCSIRSPorts);%的天线端口txGrid = nrResourceGrid(承运人、港口);

地图CSI-RS符号载体网格上

执行资源元素映射。

txGrid (csirsInd) = csirsSym;

情节的位置CSI-RS (ZP和NZP)网格。

plotGrid(大小(txGrid)、csirsInd csirsSym);

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象与标题包含CSI-RS载体网格,包含OFDM符号,ylabel副载波包含3图像类型的对象,线。这些对象代表NZP CSI-RS ZP CSI-RS。

执行OFDM调制

执行生成时域OFDM调制波形。

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

时域波形通过信道并添加AWGN噪音

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”;通道。MaximumDopplerShift = 10;通道。DelaySpread = 1 e-8

频道= nrTDLChannel属性:DelayProfile:“TDL-C”DelaySpread: 1.0000 e-08 MaximumDopplerShift: 10 SampleRate: 30720000 MIMOCorrelation:“低”极化:“Co-Polar”TransmissionDirection:“下行”NumTransmitAntennas: 4 NumReceiveAntennas: 4 NormalizePathGains:真正的InitialTime: 0 NumSinusoids: 48 RandomStream:“mt19937ar种子的种子:73 NormalizeChannelOutputs:真正的ChannelFiltering:真TransmitAndReceiveSwapped:假

基于配置的通道,附加零传播波形占通道延迟。

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

波形通过通道。

[rxWaveform, pathGains] =通道(txWaveform);

生产实际的传播渠道H_actual,执行完美的信道估计。

pathFilters = getPathFilters(渠道);H_actual = nrPerfectChannelEstimate(载体,pathGains pathFilters);

添加AWGN噪声波形。一个解释信噪比的定义,这个示例使用看看信噪比的定义中使用链接模拟。

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);噪音= N0 *复杂(randn(大小(rxWaveform)), randn(大小(rxWaveform)));rxWaveform = rxWaveform +噪声;

使用NZP-CSI-RS执行定时同步。估计时间偏移量,使用nrTimingEstimate并考虑NZP-CSI-RS作为参考。

%禁用ZP-CSI-RS资源,不会用于时间和通道%的评估csir。CSIRSPeriod = {(5 - 1),“关闭”};%符号生成参考和应用扩展refSym = db2mag (powerCSIRS) * nrCSIRS(载体,csir);%生成参考指标csir精炼= nrCSIRSIndices(载体);抵消= nrTimingEstimate(载体,rxWaveform,精炼,refSym)

抵消= 7

rxWaveform = rxWaveform(1 +抵消:最终,);

OFDM解调接收的时域波形。

rxGrid = nrOFDMDemodulate(载体、rxWaveform);%的大小K-by-L-by-R

比较估计通道对实际通道

使用NZP-CSI-RS执行实际的信道估计。确保CSI-RS符号csirsSymCDM是相同的类型。

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

估计信噪比= 27.4577 dB

情节估计通道和实际第一发射天线和接收天线之间的通道。

图;%画出估计信道次要情节(1、2、1)显示亮度图像(abs (H_est (:,:, 1, 1)));colorbar;标题(“估计通道”)轴xy;包含(OFDM符号的);ylabel (副载波的);%画出实际通道次要情节(1、2、2)显示亮度图像(abs (H_actual (:,:, 1, 1)));colorbar;标题(“实际通道”)轴xy;包含(OFDM符号的);ylabel (副载波的);

图包含2轴对象。坐标轴对象1标题估计通道,包含OFDM符号,ylabel副载波包含一个类型的对象的形象。轴实际对象与标题2通道,包含OFDM符号,ylabel副载波包含一个类型的对象的形象。

计算信道估计错误。

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

信道估计误差的绝对值的范围(4.9184 e-06, 0.035047)

本地函数

函数plotGrid (gridSize csirsInd csirsSym)% plotGrid (GRIDSIZE CSIRSIND CSIRSSYM)情节承运人GRIDSIZE网格的大小%通过填充网格使用CSIRSIND和CSIRSSYM CSI-RS符号。图()提出= colormap (gcf);chpval = {20, 2};chpscale = 0.25 *长度城市规划机构(cmap);%的比例因子tempSym = csirsSym;tempSym (tempSym ~ = 0) = chpval {1};%替代non-zero-power符号tempSym (tempSym = = 0) = chpval {2};%替代热敏电阻器的象征tempGrid =复杂(0 (gridSize));tempGrid (csirsInd) = tempSym;图像(chpscale * tempGrid (:,: 1));%乘以比例因子为更好的可视化轴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%指数的彩色地图,并将选中的颜色与线条集(L, {“颜色”},mat2cell(提出(min (1 + clevels长度城市规划机构(cmap)),:), (1, N), 3));%根据提出设置颜色%创造传奇传奇(名字{:});标题(“网格包含CSI-RS载体”)包含(OFDM符号的);ylabel (副载波的);结束