LTE-OFDM调制器

调制LTE资源网格，返回时域OFDM采样

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库:
无线HDL工具箱/调制

描述

的LTE-OFDM调制器块实现了一种LTE标准TS 36.212规定的LTE资源网格采样调制算法[1]. 该块在其操作中使用正交频分复用（OFDM）机制，并将资源网格输入样本转换为等效的时域信号输出。OFDM是一种高效的信道通信技术，具有较高的频率选择性，广泛应用于LTE下行链路发射机的研制中。该块实现加窗特性以减少OFDM信号的频谱再增长或相邻信道泄漏率（ACLR）。

该模块提供了适合于HDL代码生成和硬件部署的接口和体系结构。

您可以选择下行资源块(NDLRB)的数量，并选择普通循环前缀(CP)或扩展循环前缀(CP)，如LTE标准所述。从第一个输入示例到第一个输出示例的延迟取决于您对NDLRB的选择。

NDLRB	延迟
6	6268
15	6376
25	6496
50	6796
75	7096
100	7396

港口

输入

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`数据`——输入数据
标量

输入数据，指定为有符号实数或复数。双和单模拟支持数据类型，但不支持HD万博1manbetxL代码生成。

数据类型:单|双|int8|int16|int32|符号不动点
复数的支持:万博1manbetx是的

`有效的`—有效输入数据
标量

控制信号，指示来自数据输入端口有效。当这个值为1（符合事实的)时，块捕获数据输入端口。当此值为0（假)时，该块将忽略数据输入端口。

数据类型:布尔

`NDLRB`—下行资源块数
`6`|`15`|`25`|`50`|`75`|`100`

下行链路资源块的数量，指定为6，15，25，50，75,或100. NDLRB必须是LTE标准TS 36.212规定的六个值之一[1]．该块在每一个子帧的开始时采样此端口，并忽略子帧内的任何更改。

依赖关系

要启用该端口，请设置NDLRB源参数输入端口．

`cyclicPrefixType`-CP类型
标量

CP的类型，指定为布尔标量。当此值为0(false)，块选择正常CP1(true)，块选择扩展的CP。块在每一个子帧的开始取样该端口，并忽略子帧内的任何更改。

依赖关系

要启用该端口，请设置循环前缀源参数输入端口．

数据类型:布尔

`重置`-清除内部状态
标量

清除内部状态，指定为布尔标量。当此值为1（符合事实的)，块停止当前计算并清除所有内部状态。当此值为0（假)和有效的输入值为1（符合事实的)，块开始一个新的子帧。

依赖关系

要启用该端口，请选择启用重置输入端口参数。

数据类型:布尔

输出

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`数据`-输出数据
标量

输出数据，作为有符号的实数或复数返回。的数据类型与数据输入端口。当你清除将蝶形输出除以2参数时，在快速傅里叶反变换(IFFT)中，字长每级增加1位。

数据类型:单|双|int8|int16|int32|符号不动点
复数的支持:万博1manbetx是的

`有效的`—有效输出数据
标量

控制信号，指示来自数据输出端口有效。块将这个值设置为1（符合事实的)时，调制样品可在数据输出端口。

数据类型:布尔

`准备好的`—表示块准备就绪
标量

控制信号，指示块已准备好接收新的输入数据。当此值为1（符合事实的)，该块接受下一个时间步骤中的输入数据。当这个值为0（假)，该块将忽略下一个时间步骤中的输入数据。

数据类型:布尔

参数

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主要的

`NDLRB源`- NDLRB来源
`所有物`(默认)|`输入端口`

您可以通过选择参数值或使用输入端口来设置NDLRB。要启用NDLRB参数,选择所有物．要启用NDLRB端口,选择输入端口．

`NDLRB`—下行资源块数
`6`(默认)|`15`|`25`|`50`|`75`|`100`

下行链路资源块的数量，指定为6，15，25，50，75,或100．NDLRB必须是LTE标准TS 36.212规定的6个值之一[1]．

依赖关系

要启用此参数，请设置NDLRB源参数所有物．

`循环前缀源`-循环前缀的来源
`所有物`(默认)|`输入端口`

您可以通过选择参数值或使用输入端口来设置循环前缀。要启用循环前缀类型参数,选择所有物．要启用cyclicPrefixType端口,选择输入端口．

`循环前缀类型`-循环前缀的类型
`正常的`(默认)|`延伸`

循环前缀的类型，指定为正常的或延伸．

依赖关系

要启用此参数，请设置循环前缀源参数所有物．

`开窗`-光谱生长抑制
`关`(默认)|`在…上`

选择此参数，执行减少频谱增长的加窗操作，并使用指定的NDRLB窗口长度每个NDLRB的窗口长度参数。清除此参数可禁用窗口操作。

`每个NDLRB的窗口长度`—NDRLB窗口长度
［`4, 6, 4, 6, 8, 8`]（默认值）| NDLRB窗口长度的行向量

NDRLB窗口长度，指定为非负整数的行向量，其元素对应于NDRLB的窗口长度6，15，25，50，75和100分别地默认情况下，NDRLB 6、15、25、50、75和100的窗口长度分别为4、6、4、6、8和8。每个NDLRB的窗口长度可以从0到最小CP值。

对于正常CP，NDRLB的最小CP值6，15，25，50，75和100分别是9、18、36、72、144和144。
对于扩展CP，NDRLB的最小CP值6，15，25，50，75和100分别为32、64、128、256、512和512。

依赖关系

要启用此参数，请选择开窗参数。

`启用重置输入端口`——复位信号
`关`(默认)|`在…上`

选择此参数启用重置块图标上的端口。

`输出数据采样率`-输出采样率
`使用最大输出数据采样率`(默认)|`将输出数据采样率与NDLRB匹配`

此参数指定要为输出数据选择的块的采样率类型。

要提供30.72 MHz的输出数据采样率，请选择使用最大输出数据采样率．
提供基于NDLRB参数,选择将输出数据采样率与NDLRB匹配．NDLRB的输出采样率6，15，25，50，75和100分别为1.92 MHz、3.84 MHz、7.68 MHz、15.36 MHz、30.72 MHz和30.72 MHz。

有关详细信息，请参阅基准利率控制器．

IFFT块参数

`将蝶形输出除以2`——位宽度控制
`在…上`(默认)|`关`

当您选择该参数时，则传输线HDL优化（DSP系统工具箱）块的LTE-OFDM调制器块实现了一个整体1/N将每只蝴蝶的输出除以2。这种调整使IFFT块的输出保持在与其输入相同的幅度范围内。如果禁用此参数，则块通过在每次蝴蝶乘法后增加1位字长来避免溢出。

`舍入方法`-内部定点计算的舍入模式
`地板`(默认)|`天花板`|`会聚性的`|`最近的`|`圆形的`|`零`

此参数指定内部定点计算的舍入模式类型。四舍五入适用于旋转因子乘法和缩放操作。有关舍入模式的更多信息，请参见舍入模式（DSP系统工具箱）．

当输入是任何整数或定点数据类型时，IFFT算法使用定点算法进行内部计算。当输入数据为数据类型时，此参数无效单或双．

模型的例子

LTE资源网格采样的OFDM调制

使用LTE OFDM调制器模块将LTE资源网格样本调制为等效时域信号输出。您可以从这个块生成HDL代码。

LTE资源网格的调制解调

调制和解调LTE资源网格样本。该模型将LTE OFDM调制器块连接到LTE OFDM解调器块。要验证两个块的算法，请将解调器的输出与调制器的输入进行比较。您可以从任一块生成HDL代码。

算法

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的LTE-OFDM调制器块操作序列使用以下块进行：OFDM符号形成、IFFT、FFT移位、CP加法、加窗和基本速率控制器。OFDM符号形成块将资源网格输入映射到活动子载波仓以形成2048个子载波。IFFT块将频域信号转换为时域信号，FFT移位块执行时域FFT移位。CP添加块将符号末尾的CP长度样本添加到其前缀。加窗块执行资源阵列中复杂符号的相邻OFDM符号的加窗和重叠。基本速率控制器块定义输出数据的采样速率。下图中显示的参数配置了块的行为。

OFDM符号的形成

OFDM符号形成子系统计算有源和无源子载波的数量以及CP样本的数量。它生成一个准备好的根据LTE标准，每个OFDM符号的信号和子载波（活动、非活动和DC）。

OFDM符号形成子系统根据NDLRB值计算有源子载波数。

活跃子载波数=12 xNDLRB

非活动子载波的数量是IFFT大小和活动子载波数量的差值。为了通过避免多个IFFT节省硬件资源，IFFT大小固定为2048。

非活动子载波数＝2048- - - - - -活动载波数

块输出一个信号准备好的指示块何时准备接受输入数据的端口。这个信号取决于有效的输入信号、NDLRB、CP类型和OFDM符号号。这个准备好的产生一个时间步长的输出信号，并且有效的为下一时间步检查输入信号。块接受输入数据和准备好的输出信号保持高电平(1)直到接收到OFDM符号数据为止。如果有效的输入量低(0)，即准备好的信号延伸至有效的输入信号接收高(1).在接收到活动子载波后，块设置准备好的输出信号低(0)，其时间周期等于非活动子携带者数量与CP样本数量之和。

这些图显示了系统的时序图准备好的NDLRB的输出信号值分别为25和100。

传输线

IFFT块将频域信号转换为时域信号。LTE支万博1manbetx持1.4 MHz、3 MHz、5 MHz、10 MHz、15 MHz、20 MHz等6种标准带宽选项。这些带宽选项要求FFT长度分别为128、256、512、1024和2048。该块采用2048 FFT长度，对应LTE的最大带宽20mhz。IFFT的FFT长度配置为最高FFT大小，以生成单个硬件，支持所有LTE带宽选项。万博1manbetx

的将蝶形输出除以2参数控制如果FFT实现整体1/N将每只蝴蝶的输出除以2。这个调整保持IFFT的输出在其输入的相同幅度范围。当将蝶形输出除以2参数被清除时，块通过在每次蝶形乘法后将字长增加1位来避免溢出。

FFT移位

传统上，收发机在频域执行FFT移位。然而，这种方法需要内存，并引入与FFT大小相关的延迟。相反，收发机可以利用傅里叶变换的频移特性在时域执行相同的操作。一个函数在一个域中的移位相当于在另一个域中乘以一个复指数函数。为了减少硬件资源和延迟，该块通过将时域样本乘以一个复指数函数来执行FFT移位。

这些方程描述了FFT位移。an的方程N-点FFT是

$X （ k ）＝ F ［ x （ n ）］＝ \sum_{n ＝ 0}^{N - 1} x （ n ） e^{- \frac{j 2 π n k}{N}}$

对于FFT偏移为N/两个方向各2个托架，替换 $k ＝ k - \frac{N}{2}$ ，导致

$X （ k - \frac{N}{2} ）＝ \sum_{n ＝ 0}^{N - 1} x （ n ） e^{- \frac{j 2 π n （ k - \frac{N}{2} ）}{N}}$

这个方程简化为

$X （ k - \frac{N}{2} ）＝ \sum_{n ＝ 0}^{N - 1} e^{j π n} x （ n ） e^{- \frac{j 2 π n k}{N}}$

自从 $\sum_{n ＝ 0}^{N - 1} x （ n ） e^{- \frac{j 2 π n k}{N}}$ 相当于 $F ［ x （ n ）］$ 和 $e^{j π} ＝ - 1$ ，这个方程化简为

$X （ k - \frac{N}{2} ）＝ F ［ {（ - 1 ）}^{n} x （ n ）］$

最后的方程表明FFT在时域的移位简化为乘以(-1)ⁿ．因此，该块通过将时域样本乘以+1或-1来实现FFT移位。

CP添加

循环前缀添加是将一个OFDM符号的最后一个样本作为前缀添加到每个OFDM符号的过程。为OFDM符号的CP加法Nfft样品和CP样品N_CP如图所示。

的LTE-OFDM调制器块对所有NDLRB资源使用2048的FFT大小以避免多个IFFT。块使用对应于NDLRB 100的CP值。

的循环前缀类型参数控制块是否期望正常的CP或扩展的CP。块要求输入保持30.72 MHz的采样率。它假设每个符号是2048个样本加上与速率相关的循环前缀大小。当使用普通CP时，每个槽中第一个符号的前缀有160个样本，而每个后续符号包含144个样本的前缀。当使用扩展CP时，所有符号包含512个样本。有关子帧中每个OFDM符号的循环前缀长度(样本)的更多信息，请参见lteOFDMModulate（LTE工具箱）函数。

开窗

加窗可减少OFDM信号的频谱再生或相邻信道泄漏率（ACLR）。该功能是可选的。要启用窗口，请选择开窗参数。

有关窗口的更多信息，请参见lteOFDMModulate（LTE工具箱）函数。

基准利率控制器

该块通过使用最大输出数据采样率或指定NDLRB的输出数据采样率，以30.72 MHz的采样率生成输出数据。

该图显示了设置时的输出数据输出数据采样率参数使用最大输出数据采样率．

该图显示了设置时的输出数据输出数据采样率参数将输出数据采样率与NDLRB匹配参数对于NDLRB值25，输出采样率为7.68 MHz，块在每四个周期返回有效的输出数据。

表演

合成HDL代码的性能因目标和合成选项而异。用于生成HDL代码的输入数据类型为fixdt（1,16,14）．

此表显示了使用具有默认配置的块时的资源和性能数据合成结果。生成的HDL以Xilinx为目标^®Zynq^®XC7Z045I-FFG900-2L FPGA。该设计实现了247MHz的时钟频率。

资源	使用的号码
LUTs	8050
登记册	9682
需求方	22
块内存	22
F7 mux	0
F8多路复用器	0
RAMB36/先进先出	12
RAMB18	20.

工具书类

[1] 3gpp ts 36.212。"多路复用和信道编码"第三代伙伴关系项目；无线接入网技术规范；演进通用地面无线电接入（E-UTRA）．URL:https://www.3gpp.org．

扩展功能

C/C++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。万博1manbetx

此块支持为Simuli万博1manbetxnk生成C/C++代码万博1manbetx^®加速器和快速加速器模式，用于DPI组件生成。

HDL代码生成
使用HDL编码器为FPGA和ASIC设计生成Verilog和VHDL代码™.

HDL编码器™ 提供影响HDL实现和合成逻辑的其他配置选项。

HDL体系结构

此块具有单一的默认HDL体系结构。

高密度脂蛋白块属性

ConstrainedOutputPipeline	通过移动设计中的现有延迟，在输出端放置的寄存器数量。分布式管道不会重新分配这些寄存器。默认值是`0`。有关详细信息，请参阅ConstrainedOutputPipeline(高密度脂蛋白编码器)．
InputPipeline	要在生成的代码中插入的输入管道阶段数。分布式流水线和受限输出流水线可以移动这些寄存器。默认值是`0`。有关详细信息，请参阅InputPipeline(高密度脂蛋白编码器)．
OutputPipeline	要在生成的代码中插入的输出管道阶段数。分布式流水线和受限输出流水线可以移动这些寄存器。默认值是`0`。有关详细信息，请参阅OutputPipeline(高密度脂蛋白编码器)．

限制

无法在内部为该块生成HDL可复位同步子系统(高密度脂蛋白编码器)．

另请参阅

阻碍

LTE OFDM解调器

功能

lteOFDMModulate（LTE工具箱）|去调制（LTE工具箱）

介绍了R2019a

LTE-OFDM调制器

描述

港口

输入

数据——输入数据标量

有效的—有效输入数据标量

NDLRB—下行资源块数6|15|25|50|75|100

依赖关系

cyclicPrefixType-CP类型标量

依赖关系

重置-清除内部状态标量

依赖关系

输出

数据-输出数据标量

有效的—有效输出数据标量

准备好的—表示块准备就绪标量

参数

主要的

NDLRB源- NDLRB来源所有物(默认)|输入端口

NDLRB—下行资源块数6(默认)|15|25|50|75|100

依赖关系

循环前缀源-循环前缀的来源所有物(默认)|输入端口

循环前缀类型-循环前缀的类型正常的(默认)|延伸

依赖关系

开窗-光谱生长抑制关(默认)|在…上

每个NDLRB的窗口长度—NDRLB窗口长度［4, 6, 4, 6, 8, 8]（默认值）| NDLRB窗口长度的行向量

依赖关系

启用重置输入端口——复位信号关(默认)|在…上

输出数据采样率-输出采样率使用最大输出数据采样率(默认)|将输出数据采样率与NDLRB匹配

IFFT块参数

将蝶形输出除以2——位宽度控制在…上(默认)|关

舍入方法-内部定点计算的舍入模式地板(默认)|天花板|会聚性的|最近的|圆形的|零

模型的例子

LTE资源网格采样的OFDM调制

LTE资源网格的调制解调

算法

OFDM符号的形成

传输线

FFT移位

CP添加

开窗

基准利率控制器

表演

工具书类

扩展功能

C/C++代码生成使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。万博1manbetx

HDL代码生成使用HDL编码器为FPGA和ASIC设计生成Verilog和VHDL代码™.

另请参阅

阻碍

功能

无线HDL工具箱文档

万博1manbetx

在fpga上部署5G NR无线通信:一个完整的MATLAB和Simulink工作流万博1manbetx

`数据`——输入数据
标量

`有效的`—有效输入数据
标量

`NDLRB`—下行资源块数
`6`|`15`|`25`|`50`|`75`|`100`

`cyclicPrefixType`-CP类型
标量

`重置`-清除内部状态
标量

`数据`-输出数据
标量

`有效的`—有效输出数据
标量

`准备好的`—表示块准备就绪
标量

`NDLRB源`- NDLRB来源
`所有物`(默认)|`输入端口`

`NDLRB`—下行资源块数
`6`(默认)|`15`|`25`|`50`|`75`|`100`

`循环前缀源`-循环前缀的来源
`所有物`(默认)|`输入端口`

`循环前缀类型`-循环前缀的类型
`正常的`(默认)|`延伸`

`开窗`-光谱生长抑制
`关`(默认)|`在…上`

`每个NDLRB的窗口长度`—NDRLB窗口长度
［`4, 6, 4, 6, 8, 8`]（默认值）| NDLRB窗口长度的行向量

`启用重置输入端口`——复位信号
`关`(默认)|`在…上`

`输出数据采样率`-输出采样率
`使用最大输出数据采样率`(默认)|`将输出数据采样率与NDLRB匹配`

`将蝶形输出除以2`——位宽度控制
`在…上`(默认)|`关`

`舍入方法`-内部定点计算的舍入模式
`地板`(默认)|`天花板`|`会聚性的`|`最近的`|`圆形的`|`零`

C/C++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。万博1manbetx

HDL代码生成
使用HDL编码器为FPGA和ASIC设计生成Verilog和VHDL代码™.