nrPerfectChannelEstimate

完全なチャネル推定

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構文

h = nrPerfectChannelEstimate(carrier,pathGains,pathFilters)

h = nrPerfectChannelEstimate(pathGains,pathFilters,nrb,scs,initialNSlot)

h = nrPerfectChannelEstimate(___,toffset)

h = nrPerfectChannelEstimate(___,toffset,sampleTimes)

h = nrPerfectChannelEstimate(___,cpl)

h = nrPerfectChannelEstimate(___,Name,Value)

説明

h = nrPerfectChannelEstimate(carrier,pathGains,pathFilters) は、完全なチャネル推定を実行します。この関数は、まず、チャネルのパスゲイン pathGains とパスフィルターのインパルス応答 pathFilters からチャネルインパルス応答を再構築します。この関数は、次に、直交周波数分割多重 (OFDM) 復調を実行します。carrier は、OFDM 復調のパラメーターを指定します。

例

h = nrPerfectChannelEstimate(pathGains,pathFilters,nrb,scs,initialNSlot) は、サブキャリア間隔が scs で初期スロット番号が initialNSlot である nrb 個のリソースブロックに対して OFDM 復調を実行します。

例

h = nrPerfectChannelEstimate(___,toffset) は、前述のいずれかの構文の入力引数に加えて、タイミングオフセットを指定します。このタイミングオフセットは、再構築された波形における OFDM 復調の開始点を表します。

h = nrPerfectChannelEstimate(___,toffset,sampleTimes) は、前述の構文の入力引数に加えて、チャネルスナップショットのサンプル時間を指定します。

h = nrPerfectChannelEstimate(___,cpl) は、前述のいずれかの構文の入力引数に加えて、入力 carrier を除くサイクリックプレフィックス長を指定します。

h = nrPerfectChannelEstimate(___,Name,Value) は、前述のいずれかの構文の入力引数に加えて、1 つ以上の名前と値のペアの引数を使用してオプションを指定します。

例

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TDL-C チャネルモデルの推定チャネル振幅応答のプロット

ライブスクリプトを開く

nrTDLChannelSystem object を使用して、チャネル構成の構造体を定義します。TR 38.901 の Section 7.7.2 の遅延プロファイル TDL-C を使用します。

SR = 7.68e6;
tdl = nrTDLChannel;
tdl.DelayProfile = 'TDL-C';
tdl.DelaySpread = 100e-9;
tdl.MaximumDopplerShift = 300;
tdl.SampleRate = SR;

1 つのサブフレームの持続時間をもつランダムな波形を作成します。

T = SR*1e-3;
tdlInfo = info(tdl);
Nt = tdlInfo.NumTransmitAntennas;
in = complex(randn(T,Nt),randn(T,Nt));

チャネルを介して入力波形を送信します。チャネルフィルター処理で使用されるパスフィルターを取得します。

[~,pathGains] = tdl(in);
pathFilters = getPathFilters(tdl);

指定したブロック数、サブキャリア間隔、およびスロット番号を使用し、完全なチャネル推定を実行します。

NRB = 25;
SCS = 15;
nSlot = 0;

hest = nrPerfectChannelEstimate(pathGains,pathFilters,NRB,SCS,nSlot);
size(hest)

ans = 1×3

   300    14     2

最初の受信アンテナについて、推定チャネル振幅応答をプロットします。

figure;
surf(abs(hest(:,:,1)));
shading('flat');
xlabel('OFDM Symbols');
ylabel('Subcarriers');
zlabel('|H|');
title('Channel Magnitude Response');

拡張サイクリックプレフィックスについて、チャネル推定を繰り返します。

hest = nrPerfectChannelEstimate(pathGains,pathFilters,NRB,SCS, ...
    nSlot,'extended');
size(hest)

ans = 1×3

   300    12     2

更新された結果をプロットします。

figure;
surf(abs(hest(:,:,1)));
shading('flat');
xlabel('OFDM Symbols');
ylabel('Subcarriers');
zlabel('|H|');
title('Channel Magnitude Response with Extended Cyclic Prefix');

CDL-D チャネルモデルの推定チャネル振幅応答のプロット

ライブスクリプトを開く

nrCDLChannelSystem object を使用して、チャネル構成の構造体を定義します。TR 38.901 の Section 7.7.1 の遅延プロファイル CDL-C を使用します。

 cdl = nrCDLChannel;
 cdl.DelayProfile = 'CDL-D';
 cdl.DelaySpread = 30e-9;
 cdl.MaximumDopplerShift = 5;

1 つのサブフレームの持続時間をもつランダムな波形を作成します。

SR = 15.36e6;
T = SR*1e-3;
cdl.SampleRate = SR;
cdlInfo = info(cdl);
Nt = cdlInfo.NumTransmitAntennas;
in = complex(randn(T,Nt),randn(T,Nt));

チャネルを介して入力波形を送信します。チャネルフィルター処理で使用されるパスフィルターを取得します。

[~,pathGains,sampleTimes] = cdl(in);
pathFilters = getPathFilters(cdl);

パスフィルターとパスゲインを使用し、タイミングオフセット推定を実行します。

offset = nrPerfectTimingEstimate(pathGains,pathFilters);

完全なチャネル推定を実行します。指定したブロック数、サブキャリア間隔、スロット番号、タイミングオフセット、およびサンプル時間を使用します。

NRB = 25;
SCS = 15;
nSlot = 0;
hest = nrPerfectChannelEstimate(pathGains,pathFilters,...
    NRB,SCS,nSlot,offset,sampleTimes);
size(hest)

ans = 1×4

   300    14     2     8

最初の受信アンテナについて、推定チャネル振幅応答をプロットします。

figure;
surf(abs(hest(:,:,1)));
shading('flat');
xlabel('OFDM Symbols');
ylabel('Subcarriers');
zlabel('|H|');
title('Channel Magnitude Response');

入力引数

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`carrier` — キャリア構成パラメーター
`nrCarrierConfig` オブジェクト

特定の OFDM numerology のキャリア構成パラメーター。nrCarrierConfig オブジェクトとして指定します。そのオブジェクトプロパティのみが、この関数に関連付けられます。

`NSizeGrid` — キャリアリソースグリッド内の RB の数
`52` (既定値) | 1 ～ 275 の整数

キャリアリソースグリッド内の RB の数。1 ～ 275 の整数として指定します。既定値の 52 は、SCS が 15 kHz である 10 MHz キャリアの RB の最大数に対応します。

データ型: double

`SubcarrierSpacing` — サブキャリア間隔 (kHz)
`15` (既定値) | `30` | `60` | `120` | `240` | `480` | `960`

キャリアのすべてのチャネルおよび基準信号の kHz 単位のサブキャリア間隔。15、30、60、120、240、480、または 960 として指定します。

データ型: double

`NSlot` — スロット番号
`0` (既定値) | 非負の整数

スロット番号。非負の整数として指定します。NSlot には、フレームごとのスロット数よりも大きい値を設定できます。たとえば、MATLAB^® シミュレーションで送信ループカウンターを使用してこの値を設定できます。この場合、呼び出しコードでプロパティ値がフレームごとのスロット数を法としていることを確認しなければならない場合があります。

データ型: double

`CyclicPrefix` — サイクリックプレフィックス長
`'normal'` (既定値) | `'extended'`

サイクリックプレフィックス長。次のオプションのいずれかとして指定します。

'normal' — この値を使用して、ノーマルサイクリックプレフィックスを指定します。このオプションは、スロット内の 14 個の OFDM シンボルに対応します。
'extended' — この値を使用して、拡張サイクリックプレフィックスを指定します。このオプションは、スロット内の 12 個の OFDM シンボルに対応します。TS 38.211 の Section 4.2 で規定されている numerology では、拡張サイクリックプレフィックス長が 60 kHz のサブキャリア間隔にのみ適用されます。

データ型: char | string

`pathGains` — フェージングプロセスのチャネルパスゲイン
N_CS×N_P×N_T×N_R の複素行列

フェージングプロセスのチャネルパスゲイン。N_CS×N_P×N_T×N_R の複素数行列として指定します。ここで、以下のようになります。

N_CS はチャネルスナップショットの数。
N_P はパスの数。
N_T は送信アンテナの数。
N_R は受信アンテナの数。

データ型: single | double
複素数のサポート: あり

`pathFilters` — パスフィルターのインパルス応答
N_H 行 N_P 列の実数行列

パスフィルターのインパルス応答。N_H 行 N_P 列の実数行列として指定します。ここで、以下のようになります。

N_H はインパルス応答のサンプルの数。
N_P はパスの数。

行列の各列には、遅延プロファイルの各パスに対するフィルターのインパルス応答が格納されます。

データ型: double

`nrb` — リソースブロックの数
1 ～ 275 の整数

リソースブロックの数。1 ～ 275 の整数として指定します。

データ型: double

`scs` — サブキャリア間隔 (kHz)
`15` | `30` | `60` | `120` | `240` | `480` | `960`

kHz 単位のサブキャリア間隔。15、30、60、120、240、480、または 960 として指定します。

データ型: double

`initialNSlot` — 初期スロット番号
非負の整数

初期スロット番号 (0 ベース)。非負の整数として指定します。この関数は、サブフレームごとのスロット数を法とする initialNSlot の値に基づいて、OFDM 復調に適したサイクリックプレフィックス長を選択します。

データ型: double

`toffset` — サンプル数で表されたタイミングオフセット
非負の整数

サンプル数で表されたタイミングオフセット。非負の整数として指定します。このタイミングオフセットは、再構築された波形における OFDM 復調の開始点を表します。このオフセットでは伝播遅延が考慮されます。これは、同期された受信機から見えるチャネルの完全な推定を求める際に必要です。toffset を入力引数として指定しない場合、その既定値は nrPerfectTimingEstimate(pathGains,pathFilters) となります。

データ型: double

`sampleTimes` — チャネルスナップショットのサンプル時間
非負の実数から成る N_CS 行 1 列の列ベクトル

チャネルスナップショットのサンプル時間。非負の実数から成る N_CS 行 1 列の列ベクトルとして指定します。sampleTimes は、各チャネルスナップショットの発生時間を指定します。チャネルスナップショットの数 N_CS は、pathGains の最初の次元と同じです。sampleTimes を指定しない場合、その既定値は、0 から始まる時間から成る N_CS 行 1 列のベクトルになります。また、サンプルレートは OFDM 変調で使用されたもので、リソースブロックの数 nrb とサブキャリア間隔 scs によって決まります。チャネルスナップショットが少なくとも 1 つのスロットにまたがっていることを確認してください。この関数は、完全な各スロットに対してチャネル推定を実行します。

データ型: double

`cpl` — サイクリックプレフィックス長
`'normal'` (既定値) | `'extended'`

サイクリックプレフィックス長。次のオプションのいずれかとして指定します。

'normal' — この値を使用して、ノーマルサイクリックプレフィックスを指定します。このオプションは、スロット内の 14 個の OFDM シンボルに対応します。
'extended' — この値を使用して、拡張サイクリックプレフィックスを指定します。このオプションは、スロット内の 12 個の OFDM シンボルに対応します。TS 38.211 の Section 4.2 で規定されている numerology では、拡張サイクリックプレフィックス長が 60 kHz のサブキャリア間隔にのみ適用されます。

メモ

carrier 入力を指定する場合は、carrier 入力の CyclicPrefix プロパティを使用して、サイクリックプレフィックス長を指定します。入力 cpl を入力 carrier と一緒に使用することはできません。
名前と値のペアの引数 'CyclicPrefix' を使ってサイクリックプレフィックス長を指定する場合、入力 cpl を使用することはできません。

データ型: char | string

名前と値の引数

オプションの引数のペアを Name1=Value1,...,NameN=ValueN として指定します。ここで、Name は引数名、Value は対応する値です。名前と値の引数は他の引数の後に指定しなければなりませんが、ペアの順序は関係ありません。

R2021a より前では、コンマを使用して名前と値の各ペアを区切り、Name を引用符で囲みます。

例: 'CyclicPrefixFraction',0.75 は、サイクリックプレフィックス長に対する復調の開始位置を指定します。

`CyclicPrefix` — サイクリックプレフィックス長
`'normal'` (既定値) | `'extended'`

サイクリックプレフィックス長。'CyclicPrefix' と次の値のいずれかで構成されるコンマ区切りのペアとして指定します。

'normal' — この値を使用して、ノーマルサイクリックプレフィックスを指定します。このオプションは、スロット内の 14 個の OFDM シンボルに対応します。
'extended' — この値を使用して、拡張サイクリックプレフィックスを指定します。このオプションは、スロット内の 12 個の OFDM シンボルに対応します。TS 38.211 の Section 4.2 で規定されている numerology では、拡張サイクリックプレフィックス長が 60 kHz のサブキャリア間隔にのみ適用されます。

メモ

carrier 入力を指定する場合は、carrier 入力の CyclicPrefix プロパティを使用して、サイクリックプレフィックス長を指定します。この名前と値のペアの引数を carrier 入力と一緒に使用することはできません。
入力 cpl を使ってサイクリックプレフィックス長を指定する場合、この名前と値のペアの引数を使用することはできません。

データ型: char | string

`Nfft` — FFT 点の数
127 より大きい整数 (既定値は他の入力値によって異なる) | `[]`

高速フーリエ変換 (FFT) 点の数。'Nfft' および 127 より大きい非負の整数または [] で構成されるコンマ区切りのペアとして指定します。指定する値は、サイクリックプレフィックス長が整数値となり、最大占有率が 100% となるものでなければなりません。占有率は (12 × N_RB)/Nfft の値として定義されます。ここで、N_RB はリソースブロックの数です。

この入力を指定しなかった場合、または 'Nfft',[] を指定した場合、関数はこの入力の既定値として 127 より大きい整数値を設定します。実際の既定値は、他の入力値によって異なります。

SampleRate 入力を指定しなかった場合、または 'SampleRate',[] を指定した場合、関数は次の条件を満たす Nfft を設定します。
- 2 の整数乗の Nfft。
- 最大占有率が 85% になる Nfft。
SampleRate 入力を指定した場合、関数は次の条件を満たす Nfft を設定します。
- サイクリックプレフィックス長が整数値になる Nfft。
- gcd (Nfft × SCS, SampleRate) の値を最大化する Nfft。ここで、SCS は carrier.SubcarrierSpacing プロパティまたは scs 入力によって指定される。

詳細については、OFDM サンプルレートと FFT サイズの構成を参照してください。

データ型: double

`SampleRate` — 波形のサンプルレート
正のスカラー (既定値は他の入力値によって異なる) | `[]`

波形のサンプルレート。'SampleRate' および正のスカラー値または [] で構成されるコンマ区切りのペアとして指定します。

この入力を指定しなかった場合、または 'SampleRate',[] を指定した場合、関数はこの入力に N_fft × SCS の値を設定します。

N_fft は 'Nfft' 入力の値。
SCS はサブキャリア間隔。使用する関数構文に応じて、SCS が carrier.SubcarrierSpacing プロパティまたは scs 入力によって指定されます。

詳細については、OFDM サンプルレートと FFT サイズの構成を参照してください。

データ型: double

`CyclicPrefixFraction` — サイクリックプレフィックス内の FFT ウィンドウの位置
`0.5` (既定値) | 区間 [0, 1] のスカラー

サイクリックプレフィックス内の高速フーリエ変換 (FFT) ウィンドウの位置。'CyclicPrefixFraction' と区間 [0, 1] のスカラーで構成されるコンマ区切りのペアとして指定します。

指定する値は、サイクリックプレフィックスの先頭に対する OFDM 復調の開始位置を示します。

データ型: double

出力引数

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`h` — 完全なチャネル推定
N_SC×N_SYM×N_R×N_T の複素数配列

完全なチャネル推定。N_SC×N_SYM×N_R×N_T の複素数配列として返されます。ここで、以下のようになります。

N_SC はサブキャリアの数。
N_SYM は OFDM シンボルの数。
N_R は受信アンテナの数。
N_T は送信アンテナの数。

h は pathGains からデータ型を継承します。

データ型: double | single

参照

[1] 3GPP TS 38.211. “NR; Physical channels and modulation.” 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network.

拡張機能

C/C++ コード生成
MATLAB® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。

使用上の注意および制限:

名前と値の引数 'SampleRate' はコード生成のコンパイル時の定数でなければなりません。たとえば、'SampleRate',15.36e6 を使って関数を呼び出す場合は、関数 codegen の -args の値に {coder.Constant('SampleRate'),coder.Constant(15.36e6)} を含めます。詳細については、coder.Constant (MATLAB Coder) クラスを参照してください。
名前と値の引数 'SampleRate' を指定する場合、入力引数 nrb、scs、および名前と値の引数 'Nfft' もコンパイル時の定数でなければなりません。たとえば、関数 codegen の -args の値に {coder.Constant(nrb)} と {coder.Constant(scs)} も含めます。
'SampleRate' の名前と値のペアの引数は、carrier 入力と一緒に使用することはできません。

バージョン履歴

R2018b で導入

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R2023a: FR2-2 のサブキャリア間隔

この関数は、現在、TS 38.211 の Sections 4.2 および 4.3 の定義に基づき、480 kHz および 960 kHz のサブキャリア間隔をサポートしています。

R2023a: C/C++ コード生成の更新

C/C++ コード生成において、名前と値の引数 'CyclicPrefix'、'CyclicPrefixFraction'、または 'Nfft' をコンパイル時の定数として指定するという制限がなくなりました。ただし、名前と値の引数 'SampleRate' を指定する場合、名前と値の引数 'Nfft' はこれまでと同じくコード生成のコンパイル時の定数でなければなりません。

nrPerfectChannelEstimate

構文

説明

例

TDL-C チャネル モデルの推定チャネル振幅応答のプロット

CDL-D チャネル モデルの推定チャネル振幅応答のプロット

入力引数

carrier — キャリア構成パラメーター nrCarrierConfig オブジェクト

NSizeGrid — キャリア リソース グリッド内の RB の数 52 (既定値) | 1 ～ 275 の整数

SubcarrierSpacing — サブキャリア間隔 (kHz) 15 (既定値) | 30 | 60 | 120 | 240 | 480 | 960

NSlot — スロット番号 0 (既定値) | 非負の整数

CyclicPrefix — サイクリック プレフィックス長 'normal' (既定値) | 'extended'

pathGains — フェージング プロセスのチャネル パス ゲイン NCS×NP×NT×NR の複素行列

pathFilters — パス フィルターのインパルス応答 NH 行 NP 列の実数行列

nrb — リソース ブロックの数 1 ～ 275 の整数

scs — サブキャリア間隔 (kHz) 15 | 30 | 60 | 120 | 240 | 480 | 960

initialNSlot — 初期スロット番号 非負の整数

toffset — サンプル数で表されたタイミング オフセット 非負の整数

sampleTimes — チャネル スナップショットのサンプル時間 非負の実数から成る NCS 行 1 列の列ベクトル

cpl — サイクリック プレフィックス長 'normal' (既定値) | 'extended'

名前と値の引数

CyclicPrefix — サイクリック プレフィックス長 'normal' (既定値) | 'extended'

Nfft — FFT 点の数 127 より大きい整数 (既定値は他の入力値によって異なる) | []

SampleRate — 波形のサンプル レート 正のスカラー (既定値は他の入力値によって異なる) | []

CyclicPrefixFraction — サイクリック プレフィックス内の FFT ウィンドウの位置 0.5 (既定値) | 区間 [0, 1] のスカラー

出力引数

h — 完全なチャネル推定 NSC×NSYM×NR×NT の複素数配列

参照

拡張機能

C/C++ コード生成 MATLAB® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。

バージョン履歴

R2023a: FR2-2 のサブキャリア間隔

R2023a: C/C++ コード生成の更新

参考

関数

オブジェクト

TDL-C チャネルモデルの推定チャネル振幅応答のプロット

CDL-D チャネルモデルの推定チャネル振幅応答のプロット

`carrier` — キャリア構成パラメーター
`nrCarrierConfig` オブジェクト

`NSizeGrid` — キャリアリソースグリッド内の RB の数
`52` (既定値) | 1 ～ 275 の整数

`SubcarrierSpacing` — サブキャリア間隔 (kHz)
`15` (既定値) | `30` | `60` | `120` | `240` | `480` | `960`

`NSlot` — スロット番号
`0` (既定値) | 非負の整数

`CyclicPrefix` — サイクリックプレフィックス長
`'normal'` (既定値) | `'extended'`

`pathGains` — フェージングプロセスのチャネルパスゲイン
N_CS×N_P×N_T×N_R の複素行列

`pathFilters` — パスフィルターのインパルス応答
N_H 行 N_P 列の実数行列

`nrb` — リソースブロックの数
1 ～ 275 の整数

`scs` — サブキャリア間隔 (kHz)
`15` | `30` | `60` | `120` | `240` | `480` | `960`

`initialNSlot` — 初期スロット番号
非負の整数

`toffset` — サンプル数で表されたタイミングオフセット
非負の整数

`sampleTimes` — チャネルスナップショットのサンプル時間
非負の実数から成る N_CS 行 1 列の列ベクトル

`cpl` — サイクリックプレフィックス長
`'normal'` (既定値) | `'extended'`

`CyclicPrefix` — サイクリックプレフィックス長
`'normal'` (既定値) | `'extended'`

`Nfft` — FFT 点の数
127 より大きい整数 (既定値は他の入力値によって異なる) | `[]`

`SampleRate` — 波形のサンプルレート
正のスカラー (既定値は他の入力値によって異なる) | `[]`

`CyclicPrefixFraction` — サイクリックプレフィックス内の FFT ウィンドウの位置
`0.5` (既定値) | 区間 [0, 1] のスカラー

`h` — 完全なチャネル推定
N_SC×N_SYM×N_R×N_T の複素数配列

C/C++ コード生成
MATLAB® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。