介绍

本示例中的模型生成由3GPP TS 36.211指定的基带波形。波形包括主同步信号（PSS）、次同步信号（SSS）、小区特定参考信号（CRS）和主信息块（MIB），用于通过多天线的物理广播信道（PBCH）传输。该模型支持NCellID和NDLRB的动态变化。MIMO发射机设计针对HDL代码生成进行了优化，当在FPGA上实现时，可用于通过空中实时传输MIMO信号。MIMO设计有助于LTE衰落信道下的解码过程。此示例支持1、2或4个天线，并使用中指定的发射分集[万博1manbetx1］．

该示例中呈现的架构是可扩展的，并且允许集成额外的物理传输信道，例如物理下行链路控制信道（PDCCH）、物理下行链路共享信道（PDSCH）、物理控制格式指示符信道（PCFICH）和物理HARQ指示符信道（PHICH）。

体系结构和配置

此图显示了具有PSS、SSS、CRS和PBCH传输链的LTE HDL发射机架构。

假设输入采样率为10.24 MHz。根据输入配置，PSS、SSS、PBCH和CRS信号并行生成。所有天线都使用单一的PSS和SSS信号流。通过层映射和预编码阶段，对多个天线生成多个PBCH数据流。每个天线都与一个对应的LTE存储库相关联，存储库的大小为存储一个子帧的LTE数据样本。这些生成的数据流根据输出被写入LTE存储库，对应生成的索引准备好了的信号LTE-OFDM调制器．然后，数据从所有LTE存储库并行读取，同时在天线上调制和传输。这LTE-OFDM调制器块使用2048点FFT来支持所有NDLRB。万博1manbetx

本例中，发射机传输LTE MIMO信号的配置如下:

属性值________________ __________________双工模式FDD CellRefP 1/2/3带宽1.4 - 20mhz循环前缀Normal/Extended初始子帧0初始帧0 Ng Sixth/Half/One/Two PHICH持续时间Normal/Extended

示例模型的结构

项目的顶层结构ltehdlTransmitter模型如下所示。您可以为应用程序生成HDL代码HDL LTE MIMO发射机子系统。

输入开始是触发传输的脉冲信号。您可以配置其他参数，包括NDLRB那NCellID那循环前缀那Ng那PHICH持续时间和CellRefP在加载或打开后的工作区中ltehdlTransmitter.slx模型。这ltehdlTransmitter_init.m脚本由模型自动执行InitFcn打回来。此脚本配置各个块HDL LTE MIMO发射机子系统。由此使用的默认发射器配置ltehdlTransmitter_init.m脚本:

enb.ndlrb = 6;%{6日,15日,25、50、75100}

enb.CyclicPrefix='普通的'；%{“正常”、“扩展”}

enb.Ng=“六”；％{'第六'，'半'，'一个'，'两个'}

持续时间='普通的'；%{“正常”、“扩展”}

enb.cellrefp.= 4;％{1,2,4}

tx_cellids = [390 89 501 231 500];％{0到503}

outrate = 1;% {1,2}

totalsubframes = 45;%{正整数}

如每行注释中所述，可以将默认配置更改为为每个变量使用其他可能的值。

HDL LTE MIMO发射机

它的结构HDL LTE MIMO发射机子系统如下所示帧控制器控制子帧和帧指数。这输入采样器样本输入NDLRB和NCellID然后将值传播到后续的块。这PSS和SSS生成基于NDLRB和子帧索引生成PSS、SSS和相应的内存地址MIB生成block生成串行MIB数据。这BCH编码器和PBCH编码器为所有天线的PBCH信道和存储地址生成信息。这细胞链为每个天线生成细胞特定的参考信号和相应的地址。这阅读写逻辑写入并从每个读取网格数据LTE内存条并将数据提供给相应的LTE-OFDM调制器．这离散FIR滤波器HDL优化使用基于输入配置计算的系数过滤调制数据。

帧控制器

这个子系统假定输入采样率为10.24 MHz。它通过提供来控制子帧和无线电帧边界切伦布信号采样NCellID。它返回无线电帧和子帧索引。它还提供syncStart那bchStart,手机启动触发信号来控制下游的区块。

PSS和SSS生成

该子系统根据输入产生LTE Memory Bank的主同步信号(PSS)、次同步信号(SSS)和各自的写地址NDLRB和NCellID．syncStart触发PSS和SSS的生成。PSS和SSS占据资源网格中两个OFDM符号相同的62个子载波[1］．该子系统同时产生信号及其对应的地址，使得PSS和SSS的单个流可以同时写入每个天线对应的所有LTE存储库。

PSS序列由频域Zadoff-Chu序列生成[1].Zadoff Chu根序列索引取决于NCELID2，NCELID2是从NCellID.有三个可能的NCellID2值，因此所有可能的PSS序列都预先计算并存储在PSS_LUT．

SSS序列是两个31位长度的二进制序列的交织级联。级联序列使用PSS给出的加扰序列进行加扰。这些序列的组合在子帧0和子帧5之间不同[1］．指数m0和m1是由物理层细胞同一性组ncelllid1 [1］．这些指标和序列s(n)， c(n)，和z(n)被计算并存储在m0_LUT那m1_LUT那S_LUT那C_LUT,祖鲁分别。

BCH编码器

BCH (Broadcast Channel)对到达块的MIB信息进行处理，每次TTI (transmission time interval, TTI)为40ms，最大传输块数为1。该块实现以下编码步骤。

PBCH编码器

物理广播信道按照以下步骤处理编码位。

所示分系统生成4个天线的输出序列，如[1］．

细胞链

特定于细胞的参考序列是如[中的定义的伪随机序列的复杂调制值。1]。伪随机序列生成器初始化为在每个OFDM符号的开头，如[1］．

阅读写逻辑

这阅读写逻辑子系统包含一个写选择器，读选择器，四个LTE内存库，以及与每个LTE内存库相关联的Grid Bank Select。LTE Memory Bank存储容量是一个子帧的复杂调制符号在最大支持的LTE带宽(20 MHz)。万博1manbetx每个LTE Memory Bank可存储14 × 2048 × 16位复数值，即14个OFDM符号，每个包含2048个复数值。

写选择器将数据的子帧写入内存库。PSS和SSS占据中心子载波。所有天线都使用单一的PSS和SSS数据流。PBCH数据由多个流组成，对应于每个天线端口。生成的CRS数据根据为每个CRS生成的四个地址映射到网格LTE记忆库在CellRS_指数块。写入选择器首先将PSS和SSS同时写入到所有LTE存储库中相应的位置。然后将PBCH数据和CRS数据写入相应的LTE Memory Banks并返回rd_enb指示写入已完成。

读选择器读取每个样本LTE内存条基于rd_enb和准备好了从LTE OFDM调制器块。每个LTE存储库返回一个对应于单个子载波的14元素向量。这网格银行选择从14个元素向量中选择适当的样本，以形成每个天线的资源网格输出。

由于该示例的范围仅限于PSS，SS，CR和PBCH传输，因此在将新数据写入存储器之前，所有LTE存储体都在每个子帧的开始处被擦除。

OFDM调制与滤波

LTE存储库的网格数据采用ofdm调制LTE-OFDM调制器将“输出数据采样率”参数设置为“匹配输出数据采样率到NDLRB”。调制数据使用离散FIR滤波器HDL优化（DSP系统工具箱）块的系数产生于与NDLRB相对应的采样率。不同的子系统根据天线的数量控制OFDM调制器和FIR滤波器的数量，降低了单天线时的资源利用率。

核查和结果

运行模拟后，ltehdlTransmitter_PostSim.m脚本由自动执行StopFcn模型的回调。在本例中，发射器的输出通过以下方法进行验证:

模型传输信号的验证：

该模型中的发射机输出信号与参考发射机信号进行交叉验证，该参考发射机信号是使用LTE工具箱™函数生成的，由以下两个子图对应每个天线。

Cell Search & MIB解码结果:

发射机输出信号的有效样本存储在工作空间变量中txSamples.这些样本通过LTE衰落信道来创建接收器输入信号，rxsamples.．这衰落信道（LTE工具箱）功能模型LTE衰落通道。

本例使用以下通道配置:

chcfg.NRxAnts=1；chcfg.MIMOCorrelation=“中等”；chcfg。NormalizeTxAnts ='在'；chcfg.delayprofile ='EPA'；%{'off'，'EPA'}%以下模型配置只有在没有设置延迟配置文件时才存在％到'关闭'。chcfg.dopplerfreq = 5;chcfg.samplingrate = 30.72e6;chcfg.inittime = 0;chcfg.nterms = 16;chcfg.modeltype =“GMEDS”；chcfg.normalizepathgains ='在'；chcfg.InitPhase=“随机”；chcfg。种子= 1;

要创建无衰落信道，请设置chcfg.delayprofile.To 'off' in theltehdlTransmitter_PostSim.m脚本。

此通道配置使用默认设置eNB.结构，并仅支持在万博1manbetx持续时间和enb。Ng字段。

下图显示了信道输出的cell搜索和MIB解码结果，rxsamples.，使用LTE工具箱™功能。这些数字验证发射机的性能，并将HDL发射机实现与定义的输入配置进行比较tx_cellids和eNB.．

示例模型不支持快速加速器模式下的仿真。万博1manbetx

使用单元格搜索和MIB恢复示例验证

你可以验证LTE HDL PBCH发射机例如，将它连接到LTE HDL MIB恢复示例模型和检查发射机的输出被正确解码。为了使发射器模型与接收器模型兼容，对发射器进行以下更改:

图中显示了HDL LTE MIMO发射机和HDL LTE MIB恢复子系统连接在一起。它还显示了模拟模型的结果。显示块显示CellID和MIB字段（NDLRB，NG，PHICH持续时间和系统帧编号（SFN）），接收器从输出中解码HDL LTE MIMO发射机子系统。

您还可以通过终止来自第二天线的输出并绕过来自第一天线的输出的频道系统来验证设计而不使用频道。

HDL代码生成

要检查并生成此示例的HDL，您必须具有HDL编码器™ 许可证。使用makehdl和makehdltb命令来生成HDL代码和测试平台HDL LTE MIMO发射机子系统。因为这个例子中的stopTime依赖于TotalSubframes，测试台生成时间取决于TotalSubframes．

这HDL LTE MIMO发射机子系统在Xilinx®Zynq®-7000 ZC706评估板上合成。岗位和路线资源利用情况如下表所示。

没有资源。天线数量= 1天线数量= 2= 4使用的天线  ____________________ ________________________ ________________________ ________________________ 片寄存器附近地区11984 22220 42861 12788 23839 45787片RAMB36 41 82 164 RAMB18 11 21 41 DSP 49 93 177 Max。频率(MHz) 210.08 206.39 204.75

参考文献