将5G物理通道和信号映射到资源网格

这个例子展示了如何使用5G Toolbox™功能生成5G新无线电(NR)物理通道和信号，并将其映射到资源网格。

介绍

该图显示了本例中在5G下行链路上下文中建模的链路元素。这些元素是:

物理下行共享信道(PDSCH)的生成及其解调参考信号(DM-RS)
PDSCH和PDSCH DM-RS到资源网格的MIMO预编码和映射
OFDM调制

载波配置

指定发射天线数，并创建carrier配置对象。该对象控制资源网格的大小。为简单起见，使用默认的载波配置对象。

nTxAnts = 4;载体= nrCarrierConfig

carrier = nrCarrierConfig with properties: NCellID: 1 SubcarrierSpacing: 15 CyclicPrefix: 'normal' NSizeGrid: 52 NStartGrid: 0 NSlot: 0 NFrame: 0 Read-only properties: SymbolsPerSlot: 14 SlotsPerSubframe: 1 SlotsPerFrame: 10 .

PDSCH和PDSCH DM-RS配置

创建PDSCH配置对象。该对象指定pddsch相关参数。指定16-QAM调制、两层和全频带分配。此配置将PDSCH映射为与运营商大小相同的带宽部分(BWP)。您还可以使用该对象指定其他时间分配参数和DM-RS设置。

pdsch = nrPDSCHConfig;pdsch。调制=“16 qam”;pdsch。NumLayers = 2; pdsch.PRBSet = 0:carrier.NSizeGrid-1;%全频带分配

显示PDSCH和PDSCH DM-RS参数。

pdsch

pdsch = nrPDSCHConfig with properties: NSizeBWP: [] NStartBWP: [] ReservedPRB: {[1x1 nrPDSCHReservedConfig]} ReservedRE:[]调制:'16QAM' NumLayers: 2 MappingType: 'A' SymbolAllocation: [0 14] PRBSet:[0 12 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 15 16 17…[VRBToPRBInterleaving: 0 VRBBundleSize: 2 NID: [] RNTI: 1 DMRS: [1x1 nrPDSCHDMRSConfig] EnablePTRS: 0 PTRS: [1x1 nrPDSCHPTRSConfig]只读属性:NumCodewords: 1

pdsch。dmr

ans = nrPDSCHDMRSConfig with properties: DMRSConfigurationType: 1 DMRSReferencePoint: 'CRB0' DMRSAdditionalPosition: 0 DMRSLength: 1 CustomSymbolSet: [] DMRSPortSet: [] NIDNSCID: [] NSCID: 0 NumCDMGroupsWithoutData: 2 DMRSDownlinkR16: 0 Read-only properties: CDMGroups: [0 0] DeltaShifts: [0 0] FrequencyWeights: [2x2 double] TimeWeights: [2x2 double] DMRSSubcarrierLocations: [6x2 double] cdmlength: [2 1]

PDSCH代

生成索引将PDSCH映射到网格。

[pdschIndices, pdschInfo] = nrPDSCHIndices(载体,pdsch);

生成并映射随机PDSCH位到PDSCH符号。输入参数pdschInfo。G指定PDSCH的位容量，它是来自信道编码阶段的码字长度。pdschInfo。G考虑到PDSCH传输可用的资源元素(REs)。为简单起见，本例不包括下行共享信道(DL-SCH)建模。

pdschBits = randi([0 1]，pdschInfo.G,1);

生成PDSCH符号。PDSCH符号存储在一个大小的矩阵中 $N_{年代}$ ——- - - - - - $ν$ ,在那里 $N_{年代}$ 是符号的数量和 $ν$ 是层数。

pdschSymbols = nrPDSCH(载体,pdsch pdschBits);大小(pdschSymbols)

ans =1×28112 2

PDSCH DM-RS代

生成DM-RS符号和索引。

dmrsSymbols = nrPDSCHDMRS(载体、pdsch);dmrsIndices = nrPDSCHDMRSIndices(载体、pdsch);

用PDSCH和PDSCH DM-RS符号显示星座图。

情节(pdschSymbols (:),“o”);在情节(dmrsSymbols (:),“xr”);从标题(“PDSCH和PDSCH DM-RS符号”),包含(“同相振幅”); ylabel (“正交振幅”)传说(“PDSCH”，“PDSCH DM-RS”)

图中包含一个axes对象。带有标题PDSCH和PDSCH DM-RS Symbols的轴对象包含两个类型为line的对象。这些对象代表PDSCH, PDSCH DM-RS。

MIMO预编码和映射到资源网格

应用预编码。信道测量确定预编码权值(也称为波束形成权)。然而，这个例子没有对传播通道建模。本例假设预编码权值已知。

%预编码的重量W = fft眼(nTxAnts)) /√(nTxAnts);%酉预编码矩阵w = w: 1: pdsch.NumLayers) /√(pdsch.NumLayers);%按层数归一化

预编码矩阵,w，必须是一个大小的矩阵 $ν$ ——- - - - - - $N_{tx}$ ,在那里 $ν$ 层数和 $N_{tx}$ 发射天线数。

大小(pdschSymbols)

ans =1×28112 2

大小(w)

ans =1×22 4

预编码PDSCH符号。

pdschSymbolsPrecoded = pdschSymbols * w;

的行数pdschSymbolsPrecoded矩阵对应PDSCH符号个数，列数对应天线个数。

大小(pdschSymbolsPrecoded)

ans =1×28112年4

生成一个空的资源网格。这个网格跨越一个槽。

pdschGrid = nrResourceGrid(载体、nTxAnts);

在将PDSCH符号映射到资源网格时，要考虑到nrPDSCHIndices功能指的是层，不是天线。当你将PDSCH符号直接映射到层时，这种格式会很有用。在这种情况下，生成的资源网格没有预先编码。

因为本例在映射到资源网格之前对PDSCH符号应用预编码，所以预编码的PDSCH符号被映射到天线而不是层。要将层索引转换为天线索引，请使用nrExtractResources函数。

[~, pdschAntIndices] = nrExtractResources (pdschIndices pdschGrid);pdschGrid (pdschAntIndices) = pdschSymbolsPrecoded;

显示第一个天线的资源网格。蓝色的空隙留给DM-RS。

显示亮度图像([0载体。SymbolsPerSlot-1], [0 carrier.NSizeGrid *第四节),abs (pdschGrid (:,: 1)));轴xy、标题(“资源网格(第一天线)- PDSCH”),包含(“OFDM符号”); ylabel (“副载波”)

图中包含一个axes对象。标题为Resource Grid (First Antenna)的axis对象- PDSCH包含一个类型为image的对象。

预编码并将DM-RS符号映射到网格中。与PDSCH索引类似，DM-RS索引指的是层。要将这些层转换为多天线指标，请使用nrExtractResources函数了。

% PDSCH DM-RS预编码和映射为p = 1:size(dmrsSymbols,2) [~，dmrsAntIndices] = nrExtractResources(dmrsIndices(:，p)，pdschGrid);pdschGrid(dmrsAntIndices) = pdschGrid(dmrsAntIndices) + dmrsSymbols(:，p)*w(p，:);结束

显示第一个天线的资源网格。

显示亮度图像([0载体。SymbolsPerSlot-1], [0 carrier.NSizeGrid *第四节),abs (pdschGrid (:,: 1)));轴xy、标题(《资源网格(第一天线)- PDSCH和PDSCH DM-RS》);包含(“OFDM符号”); ylabel (“副载波”)

图中包含一个axes对象。标题为Resource Grid (First Antenna) - PDSCH和PDSCH DM-RS的轴对象包含一个类型为image的对象。

显示来自资源网格的单个资源块(RB)。该视图放大成单个RB，并提供RE内容的详细视图。

显示亮度图像(abs (pdschGrid(1:12: 1)));(2)轴视图xy、标题(“资源块- PDSCH和PDSCH DM-RS”); ylabel (“副载波”),包含(“OFDM符号”)

图中包含一个axes对象。标题为Resource Block - PDSCH和PDSCH DM-RS的axes对象包含一个类型为image的对象。

OFDM调制

ofdm -调制资源网格并显示第一个天线的时域波形。

[txWaveform, waveformInfo] = nrOFDMModulate(载体,pdschGrid);情节(abs (txWaveform(: 1)))、标题(“时域波形(第一天线)”),包含(“样品号”); ylabel (“级”)

图中包含一个axes对象。标题为Time Domain波形(First Antenna)的axis对象包含一个类型为line的对象。

的waveformInfo输出包含时域波形的信息，如采样率。

waveformInfo

waveformInfo =结构体字段:Nfft: 1024 SampleRate: 15360000 cyclicprefixlength: [80 72 72 72 72 72 72 72 72 72 80 72 72 72 72 72 72 72 72 72] symbollength:[1104 1096 1096 1096 1096 1096 1104 1096…[Windowing: 36 SymbolPhases: [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0] SymbolsPerSlot: 14 SlotsPerSubframe: 1 SlotsPerFrame: 10 .