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Wireless Waveform Generator アプリの使用

Wireless Waveform Generator アプリは、変調された波形の作成、損失の追加、可視化、およびエクスポートを行うための対話型のツールです。

アプリを開きます。MATLAB® のツールストリップ: [アプリ] タブの [信号処理と通信] でアプリのアイコンをクリックします。MATLAB コマンド プロンプトで wirelessWaveformGenerator と入力してもアプリを起動できます。

これらは、Wireless Waveform Generator アプリを使用する際の標準ワークフローです。

  • 波形を生成します。

    • [Waveform Type] セクションで、利用可能なオプションから適切な波形のタイプを選択します。[Waveform] ペインの構成パラメーターを調整します。詳細については、波形タイプを参照してください。

    • [Generation] セクションの [Impairments] を選択して、[Impairments] ペインを開きます。[Impairments] ペインの構成パラメーターを調整します。詳細については、損失の追加を参照してください。

    • 信号の生成を実行するには、[Generate] をクリックします。生成後、波形が表示されます。波形、フィルター処理、および損失の構成を調整して、波形を再生成できます。

    • 既定の可視化プロットは、選択された波形タイプによって異なります。追加の可視化オプションは、[Generation] セクションの [Visualize] から選択して開くことができます。

  • 波形の生成後、[Export] セクションの [Export] から適切なオプションを選択することによってエクスポートできます。詳細については、波形のエクスポートを参照してください。

  • [FILE] セクションで適切なオプションを選択することによって、現在のセッションを保存する、以前保存したセッションを開く、または新しいセッションを開くことができます。詳細については、波形発生器セッションを参照してください。

波形タイプ

さまざまな使用可能な波形を生成するには、Wireless Waveform Generator アプリで Communications Toolbox™ の機能を使用します。以下のタイプの波形タイプがサポートされています。

  • OFDM — アプリでは、comm.OFDMModulator System object™ を使用して、このタイプの波形を生成します。

  • QAM — アプリは、関数 qammod を使用して、このタイプの波形を生成します。

  • PSK — アプリは、関数 pskmod を使用して、このタイプの波形を生成します。

  • Sinewave — アプリは、dsp.SineWave System object を使用して、このタイプの波形を生成します。

  • 5G — 5G Toolbox™ を所有している場合、NR テスト モデル (NR-TM) と、NR アップリンクおよびダウンリンク固定基準チャネル (FRC) 波形も生成できます。

  • LTE — LTE Toolbox™ がある場合、LTE Toolbox の機能を使用して LTE 変調された波形を生成することもできます。

  • WLAN — WLAN Toolbox™ がある場合、WLAN Toolbox の機能を使用して、802.11™ 変調された波形を生成することもできます。

  • Bluetooth® — Communications Toolbox Library for the Bluetooth Protocol アドオンをダウンロードして、Bluetooth で説明する機能を使用して Bluetooth 変調された波形を生成できます。

既定では、生成した波形にフィルター処理は適用されていません。波形にフィルター処理を適用するには、[Waveform] ペインの [Filtering] パラメーターから適切なフィルター オプションを選択します。使用可能なフィルター オプションは、選択する波形タイプによって異なります。

損失の追加

生成する波形にこれらの損失を追加できます。

  • AWGN — アプリでは、関数 awgn を使用して、波形に損失を追加します。

  • 移動オフセット — アプリでは、指定した位相オフセットを y = xejφ として適用することによって波形に損失を追加します。ここで、φ は位相オフセット (ラジアン単位) です。

  • 周波数オフセット — アプリでは、comm.PhaseFrequencyOffset System object を使用して、波形に損失を追加します。

  • 位相ノイズ — アプリでは、comm.PhaseNoise System object を使用して、波形に損失を追加します。

  • DC オフセット — アプリでは、指定した DC オフセットを y = x + dcOff として適用することによって波形に損失を追加します。ここで、dcOff は、複素数 DC オフセット (ボルト単位) です。

  • IQ 不均衡 — アプリでは、iqimbal 関数を使用して、波形に損失を追加します。

  • 無記憶 3 次非線形性 — アプリでは、comm.MemorylessNonlinearity System object を使用して、波形に損失を追加します。

可視化オプション

生成する波形を可視化するには、以下のプロット タイプを使用できます。

  • スペクトル アナライザー — アプリは、周波数領域の波形をプロットします。

  • OFDM グリッド — OFDM 波形の場合、アプリは、データのリソース割り当てをプロットして、チャネルを制御します。

  • 時間スコープ — アプリは、時間領域の同相および直交 (IQ) 波形のサンプルをプロットします。

  • コンスタレーション ダイアグラム — アプリは、変調シンボルのコンスタレーション点をプロットします。

波形のエクスポート

実行可能な MATLAB スクリプト、ワークスペース、または信号ファイルに波形をエクスポートできます。

  • 実行可能な MATLAB スクリプトにエクスポートされた波形を使用すると、スクリプトを実行することによって Wireless Waveform Generator アプリを使用せずに波形を再現できます。

  • ワークスペースにエクスポートされた波形は、以下のフィールドを含む構造体として保存されます。

    • type — このフィールドは、波形タイプを示す文字ベクトルです。

    • config — このフィールドは、構成された波形タイプを指定するフィールドを含む構造体またはオブジェクトです。

    • Fs — このフィールドは、信号のサンプル レート (ヘルツ) です。

    • waveform — このフィールドは、NS 行 1 列の列ベクトルまたは NS 行 NT 列の行列として出力された複素数波形サンプルです。NS は時間領域のサンプル数、NT は送信アンテナ数です。

  • 信号ファイルにエクスポートされた波形は、.mat または .bb ファイルとして保存できます。

    • MAT ファイルは、ワークスペース変数を格納するバイナリの MATLAB ファイルです。詳細については、MAT ファイルのバージョンを参照してください。

    • アプリは、comm.BasebandFileWriter System object を使用して、.bb ファイルを保存します。

Lab テスト計器を使用した送信

接続された Lab テスト計器を使用して送信できる波形の生成。Wireless Waveform Generator アプリは、関数 rfsiggen (Instrument Control Toolbox) でサポートされている計器を使用して送信できます。

Wireless Waveform Generator アプリの送信機能の使用には、Instrument Control Toolboxが必要です。

波形発生器セッション

[FILE] セクションで適切なオプションを選択することによって、現在のセッションを保存する、以前保存したセッションを開く、または新しいセッションを開くことができます。波形生成器セッションを保存するときに、セッションの構成は .mat ファイルとして保存されます。詳細については、MAT ファイルのバージョンを参照してください。

参考

Communications Toolbox ドキュメンテーション

サポート

MATLAB による無線通信の設計とテストの統合

MATLAB による無線通信の設計とテストの統合

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