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］．该模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时域信号输出。OFDM对于高频选择性信道通信是有效的，广泛应用于LTE下行发射机的开发。该块实现了一个加窗特性，以降低OFDM信号的频谱再生或相邻信道泄漏比(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
One hundred.	7396

港口

输入

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`数据`——输入数据
标量

输入数据，指定为有符号的实数或复数。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|签署了不动点
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，指示数据是否来自数据输入端口有效。当这个值为1（真正的)时，块捕获数据输入端口。当这个值为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`|`One hundred.`

下行资源块数，指定为6，15，25，50，75,或One hundred.．NDLRB必须是LTE标准TS 36.212规定的6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类型，指定为a布尔标量。当这个值为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。当这个值为1（真正的)，该块将停止当前的计算并清除所有内部状态。当这个值为0（假)和有效的输入值是1（真正的)，该块开始一个新的子帧。

依赖关系

要启用该端口，请选择使能复位输入端口参数。

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。当你清除将蝴蝶输出除以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|签署了不动点
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，指示数据是否来自数据输出端口有效。块将这个值设置为1（真正的)时，调制样品可在数据输出端口。

数据类型:布尔

`准备好了`—表示块准备就绪
标量

指示块准备好接受新输入数据的控制信号。当这个值为1（真正的)，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

`NDLRB源`- NDLRB来源
`财产`(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,选择财产．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`|`One hundred.`

下行资源块数，指定为6，15，25，50，75,或One hundred.．NDLRB必须是LTE标准TS 36.212规定的6个值之一［1］．

依赖关系

要启用该参数，请设置NDLRB源参数财产．

`循环前缀源`-循环前缀的来源
`财产`(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,选择财产．要启用cyclicPrefixType端口,选择输入端口．

`循环前缀类型`—循环前缀类型
`正常的`(默认)|`扩展`

循环前缀类型，指定为正常的或扩展．

依赖关系

要启用该参数，请设置循环前缀源参数财产．

`窗口`-谱增长减少
`从`(默认)|`在`

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)| 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,One hundred.分别。缺省情况下，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。

对于普通CP, NDRLB的最小CP值6，15，25，50，75,One hundred.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,One hundred.分别为32、64、128、256、512和512。

依赖关系

要启用该参数，请选择窗口参数。

`使能复位输入端口`——复位信号
`从`(默认)|`在`

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)|`匹配输出数据采样率到NDLRB`

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．
提供基于的输出数据采样率NDLRB参数,选择匹配输出数据采样率到NDLRB．NDLRB的输出采样率6，15，25，50，75,One hundred.分别为1.92 MHz、3.84 MHz、7.68 MHz、15.36 MHz、30.72 MHz和30.72 MHz。

有关更多信息，请参见基准利率控制器．

传输线块参数

`将蝴蝶输出除以2`——位宽度控制
`在`(默认)|`从`

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调制器块实现一个整体的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
`地板上`(默认)|`天花板`|`收敛`|`最近的`|`轮`|`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资源网格的调制和解调

LTE资源网格采样的调制和解调。该模型连接LTE OFDM调制模块和LTE OFDM解调器模块。为了验证这两个模块的算法，比较解调器的输出和调制器的输入。您可以从任何一个块生成HDL代码。

算法

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的LTE OFDM调制器块操作序列使用这些块进行:OFDM符号形成，IFFT, FFT移位，CP加法，开窗和基率控制器。OFDM符号形成块将资源网格输入映射到有源子载波箱，形成2048个子载波。IFFT模块将频域信号转换为时域信号，FFT Shift模块执行时域FFT移位。CP添加块将CP长度的样本从符号的末尾添加到它的前缀。开窗块对资源阵列中复杂符号的相邻OFDM符号进行开窗和重叠。Base Rate Controller块定义输出数据的采样率。如下图所示的参数配置块的行为。

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。它生成一个准备好了根据LTE标准，每个OFDM符号的信号和子载波(有源、非活动和直流)。

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

非活动子载波数是IFFT大小与活动子载波数的差值。为了节省硬件资源，避免出现多个IFFT, IFFT的大小固定为2048。

未激活子载波数＝2048- - - - - -活动载波数

块输出一个信号准备好了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。的准备好了对一个时间步长产生输出信号有效的输入信号被检查为下一个时间步骤。块接受输入数据和准备好了输出信号保持高电平(1)，直到接收到OFDM符号数据。如果有效的输入量低(0),准备好了信号延伸至有效的输入信号接收高(1)．接收到主动子载波后，块设置准备好了输出信号低(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。

这些数字显示了准备好了输出信号为NDLRB值25和100，分别。

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

的将蝴蝶输出除以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。当将蝴蝶输出除以2参数被清除时，该块通过在每次蝴蝶乘法之后增加单词长度1位来避免溢出。

FFT的转变

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分FFT是

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

的FFT移位N/2个载波，代入 $k ＝ k - \frac{N}{2}$ ,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 $\sum_{n ＝ 0}^{N - 1} x （ n ） e^{- \frac{j 2 π n k}{N}}$ 相当于 $F ［ x （ n ）］$ , $e^{j π} ＝ - 1$ ，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之外

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block对所有NDLRB资源使用2048的FFT大小，以避免多个ifft。该块使用NDLRB 100对应的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。

窗口

加窗降低了OFDM信号的频谱再生或相邻信道泄漏比(ACLR)。该功能是可选的。要启用窗口，请选择窗口参数。

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匹配输出数据采样率到NDLRB参数。对于NDLRB值25，输出采样率为7.68 MHz，并且该块每四个周期返回有效的输出数据。

性能

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(14) 1日16日．

该表显示了使用带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	使用数量
附近地区	8050
寄存器	9682
需求方	22
块内存	22
F7 mux	0
F8 mux	0
RAMB36 /先进先出	12
RAMB18	20.

参考文献

[1] 3gpp ts 36.212。"多路复用和信道编码"第三代合作伙伴项目;技术规范组无线接入网;发展中的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Simulin万博1manbetxk的C/ c++代码生成万博1manbetx^®加速和快速加速模式，并用于DPI组件生成。

HDL代码生成
使用HDL Coder™为FPGA和ASIC设计生成Verilog和VHDL代码。

HDL Coder™提供了影响HDL实现和合成逻辑的额外配置选项。

高密度脂蛋白架构

这个块有一个单独的、默认的HDL架构。

高密度脂蛋白块属性

ConstrainedOutputPipeline	通过在设计中移动现有延迟而放置在输出处的寄存器数。分布式管道不会重新分发这些寄存器。默认值是`0`．有关详细信息，请参见ConstrainedOutputPipeline(高密度脂蛋白编码器)．
InputPipeline	要插入生成代码的输入管道阶段的数目。分布式管道和受约束的输出管道可以移动这些寄存器。默认值是`0`．有关详细信息，请参见InputPipeline(高密度脂蛋白编码器)．
OutputPipeline	要插入生成代码的输出管道阶段的数量。分布式管道和受约束的输出管道可以移动这些寄存器。默认值是`0`．有关详细信息，请参见OutputPipeline(高密度脂蛋白编码器)．

限制

您不能在复位同步子系统(高密度脂蛋白编码器)．

另请参阅

块

LTE OFDM解调器

功能

lteOFDMModulate(LTE工具箱)|lteOFDMDemodulate(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|One hundred.

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

准备好了—表示块准备就绪标量

参数

主要

NDLRB源- NDLRB来源财产(默认)|输入端口

NDLRB—下行资源块数6(默认)|15|25|50|75|One hundred.

依赖关系

循环前缀源-循环前缀的来源财产(默认)|输入端口

循环前缀类型—循环前缀类型正常的(默认)|扩展

依赖关系

窗口-谱增长减少从(默认)|在

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

依赖关系

使能复位输入端口——复位信号从(默认)|在

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)|匹配输出数据采样率到NDLRB

传输线块参数

将蝴蝶输出除以2——位宽度控制在(默认)|从

舍入方法-内部定点计算的舍入模式地板上(默认)|天花板|收敛|最近的|轮|零

模型的例子

LTE资源网格采样的OFDM调制

LTE资源网格的调制和解调

算法

OFDM符号的形成

传输线

FFT的转变

CP之外

窗口

基准利率控制器

性能

参考文献

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 Coder™为FPGA和ASIC设计生成Verilog和VHDL代码。

另请参阅

块

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`|`One hundred.`

`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

`准备好了`—表示块准备就绪
标量

`NDLRB源`- NDLRB来源
`财产`(默认)|`输入端口`

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

`循环前缀源`-循环前缀的来源
`财产`(默认)|`输入端口`

`循环前缀类型`—循环前缀类型
`正常的`(默认)|`扩展`

`窗口`-谱增长减少
`从`(默认)|`在`

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

`使能复位输入端口`——复位信号
`从`(默认)|`在`

`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)|`匹配输出数据采样率到NDLRB`

`将蝴蝶输出除以2`——位宽度控制
`在`(默认)|`从`

`舍入方法`-内部定点计算的舍入模式
`地板上`(默认)|`天花板`|`收敛`|`最近的`|`轮`|`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 Coder™为FPGA和ASIC设计生成Verilog和VHDL代码。