用MATLAB和USRP软件定义无线电设计无线通信系统
课程详细信息
这个为期两天的课程展示了如何使用MATLAB设计和模拟单载波和多载波数字通信系统®．介绍了多天线和涡轮编码通信系统，给出了不同的信道损伤及其建模方法。将使用来自LTE和IEEE 802.11系统的组件作为示例。讲师将演示使用实时硬件(RTL-SDR和USRP)的无线电在环系统®）.
本课程的目标受众包括系统工程师和射频工程师，他们需要现代通信技术和无线电在环工作流程的快速升级。
2天中的第一天
无噪声信道上的通信
摘要目的:建模一个理想的单载波通信系统，熟悉系统对象。
- 抽样定理和混叠
- 使用复杂基带和真实通带模拟
- 创建随机位流
- 发现系统对象及其好处
- 使用QPSK调制位流
- 对传输信号进行脉冲整形
- 使用眼图和光谱分析
- 为无噪声信道建模QPSK接收机
- 计算误码率
噪声信道，信道编码和错误率
摘要目的:对AWGN通道建模。使用卷积码、LDPC码和turbo码来降低误码率。DVB-S中的错误纠正码。以2和LTE系统为例。使用多核加速模拟。
- 对AWGN通道建模
- 使用信道编码和解码:卷积码、LDPC码和turbo码
- 使用网格图和维特比算法解码
- 使用并行计算工具箱加速蒙特卡罗模拟
- 讨论可供选择的加速方法:gpu, MATLAB分布式计算服务器™，云中心
定时和频率误差和多径通道
摘要目的:建模频率偏移、定时抖动误差，以及使用频率和定时同步技术进行缓解。建模平坦衰落、多径通道和使用均衡器的缓解。
- 建模阶段和定时偏移
- 使用锁相环减少频率偏移
- 使用Gardner定时同步减少定时抖动
- 平坦衰落信道建模
- 使用训练序列进行信道估计
- 建模频率选择性衰落信道
- 对时不变信道使用维特比均衡器，对时变信道使用LMS线性均衡器
- 演示使用RTL-SDR实时解调单载波广播
2天中的第二天
多径信道多载波通信系统
摘要目的:了解多载波通信系统频率选择信道的动机。建模一个具有循环前缀和窗口的OFDM收发器。将使用来自IEEE 802.11ac和LTE的系统参数值。
- 多载波通信的动机
- 正交频分复用(OFDM)简介
- 使用IFFT生成OFDM符号
- 使用循环前缀防止块间干扰
- 使用开窗减少带外排放
- OFDM的优缺点
- OFDM的定时和频率恢复方法
- 使用导频符号的信道估计
- 频域均衡
使用多天线实现鲁棒性和容量增益
摘要目的:了解备选多天线通信系统。建模波束形成、分集和空间多路复用系统。构建宽带通信的MIMO-OFDM系统。将讨论IEEE 802.11ac和LTE的MIMO模式。
- 多天线系统的优点和类型
- 发射和接收波束形成
- 接收多样性技术
- 使用正交空时分组码传输分集
- 窄带多输入多输出信道模型
- MIMO信道估计
- 使用ZF和MMSE均衡的空间复用
- 采用MIMO-OFDM系统的宽带通信
建立无线电在环系统
摘要目的:理解无线电在环开发工作流。使用rtl - sdr和usrp作为环中无线电开发平台。
- 无线电在环工作流程概述
- MathWorks通信硬件支持(RTL-SDR, USRP, Zyn万博1manbetxq®的广播)
- 硬件选择比较(优缺点表)
- 不同的RIL发送和接收模式(单突发，循环，流)
- 使用USRP创建端到端单天线多载波通信系统
- 使用usrp的2x2 OFDM-MIMO空中系统演示
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