АДАПТАЦИЯ CDMA ПАКЕТА MATLAB ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МНОГОКОДОВОГО ДЕМОДУЛЯТОРА

April 23, 2012 by admin Комментировать »

Забродский А. В., Лебедев О. Н. НТУУ «КПИ», НИИ телекоммуникаций пр. Победы 37, Киев – 03056, Украина тел. (+38067) 407-13-33, e-mail:boyarka2000@yahoo.com

Аннотация – Представлены результаты работы по адаптации существующей модели системы CDMA пакета MATLAB

6.5  к требованиям моделирования системы широкополосного CDMA (WCDMA). Модифицированная модель была использована для исследования свойств WCDMA системы с применением метода многокодовой демодуляции.

I.  Введение

Комплект моделей CDMA системы в пакете MATLAB 6.5 ориентирован на технические решения и спецификации стандарта IS-95. Поэтому для моделирования системы WCDMA и ее составных частей необходимо внести изменения в пакет программ, которые бы позволили иметь в структуре модели следующие компоненты [1]:

–      генератор ортогональных кодов переменной длины (OVSF) , которые в системе WCDMA выполняют функции каналообразующих кодов;

–      генератор случайной последовательности для имитации абонентской передачи данных;

–      модулятор, выполняющий функцию расширения частотного спектра информационных символов кодами OVSF [2];

–      однокодовый и многокодовый демодуляторы;

–      формирователи реплик;

где SF=2W – коэффициент расширения спектра информационного символа (разрядность кода), N – уровень кодового дерева (N=0,1,2…), 2 – 1 = SF-1 – номер кода.

Кодовые последовательности Уолша (IS-95A) формируются по закону (2) [3]:

Путем сопоставления кодов находим таблицы соответствия, пользуясь которыми можно перейти от кодов Уолша к кодам OVSF, при заданном коэффициенте расширения. Например, для SF=4 таблица соответствия выглядит так:

Табл. 1. Соответствие кодов OVSF и Walsh.

Tabl.1. OVSF & Walsh compliance codes.

Код OVSF

Код Walsh

СО

1111

W0

С1

1 1-1-1

W2

С2

1-1 1-1

W1

СЗ

1-1-1 1

W3

Такие же таблицы составлены и для SF=64, 128 и 256. В качестве генератора OVSF кодов можно использовать существующий генератор кодов Уолша в сочетании с таблицами соответствия кодов.

2.     Модернизация модели однокодового демодулятора выполнена путем исключения избыточных функций, таких как дескремблирование и QPSK демодуляция с целью уменьшения сложности системы. Поясним кратко принцип работы модели демодулятора. На вход приемника поступает асинхронная сумма

сигналов различных абонентов y(t). Традиционный демодулятор реализуется в виде К согласованных корреляторов[2]. Выходной сигнал j-того коррелятора может быть представлен следующим образом(З):

Для реализации указанного принципа были использованы блоки из библиотек Simulink, Communication Blockset и DSP Blockset. Для реализации операции интегрирования был использован Discrete- Time Integrator, позволяющий интегрировать на заданном временном интервале[0;ТБ]. Структурно функциональная модель традиционного демодулятора приведена на рис. 1.

Рис. 1. Структурно функциональная схема однокодового демодулятора.

Pic. 1. Structural-functional diagram of traditional demodulator

3.  В работе также произведено моделирование: модулятора, модуля формирования реплик и многокодового демодулятора.

III.  Заключение

Произведен анализ пакета моделирования устройств и систем связи MATLAB. Исследованы существующие имитационные модели CDMA систем (CDMA Reference Demos) и возможности библиотеки CDMA Reference Blockset. Произведена адаптация модели CDMA для проведения исследований многокодового демодулятора в WCDMA. Рассмотрены и проанализированы модели генератора каналообразующих кодов OVSF, генератора случайной последовательности, традиционного демодулятора, упрощенного модулятора, обеспечивающего расширение спектра OVSF последовательностями, и др.

Созданная система WCDMA позволяет детально изучит различные типы многокодовых демодуляторов, что, в конечном счете, позволит определить оптимальный метод многокодовой демодуляции.

IV. Список литературы

[1]  Забродский А. В. Метод многоканальной демодуляции широкополосных сигналов в системах с кодовым разделением каналов. – В кн.: 13-я Международная Крымская конференция «СВЧ техника и телекомуникационные технологии» (КрыМиКо2003). Материалы конференции. – Севастополь. Вебер, 2003 с.359-360.

[2]  3GPP TS 25.212 V4.3.0 (2001-12). Multiplexing and channel coding (UMTS FDD). Technical Specification. Release 4.

[3]  Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum System. 3GPP2 C.S0002 p.- 2-82-2-83.

ADAPTATION OF MATLAB CDMA MODEL FOR ANALYZING OF MULTIUSER DETECTOR IN WCDMA SYSTEM

ZabrodskiyA. V. Lebedev O. N.

Research Institute of communications, UNTS “KPI” pr. Peremogi, 37, Kyiv – 03056, Ukraine тел. (38067) 4071333, e-mail:boyarka2000@yahoo. com

Annotation – Presented in the article are our investigations of adopted existent CDMA models in Matlab 6.5 to request of the third generation mobile communications system (WCDMA). The existent CDMA libraries of the package were analyzed and the second generation CDMA model was adapted to meet the necessary requirements of WCDMA system for analyzing a multiuser detector.

I.  Introduction

Building of mathematic model of WCDMA system is to demonstrate advantages of multiuser detection principles in the systems with code division of channels over the traditional one (single-user).

II.  Principle Part

The following are basic requirements to simplified mathematic model of WCDMA system:

OVSF channeling codes generator with variable extension coefficient SF=64, 128, 256;

random sequence generator, imitating subscriber data transmission;

simplified modulator, extending the spectrum with OVSF sequences;

traditional (single-user) demodulator;

equipment for temporary and spectrum analysis of a

signal.

The summary of the analysis of existent structural- functional models of Matlab 6.5 CDMA systems shows that none of the standard models meets the above conditions.

It was resolved to adapt WCDMA model taking into account positive aspects of the existent models (CDMA Reference Demos), abilities of CDMA Reference Blockset library and working out of missing system blocks.

As an example modeling of several extremely important blocks was reviewed. Walsh principle of channeling generator adaptation to form OVSF channeling codes was given.

Picture 1 shows structurally functional model of a traditional demodulator.

III.  Conclusion

MATLAB package of modeling of communication devices and systems was analyzed. Existent imitation models of CDMA systems (CDMA Reference Demos) and abilities of CDMA Reference Blockset library were also reviewed.

CDMA model was adapted to analyze multiuser demodulator in WCDMA.

WCDMA system built provides for detailed research of various types of multiuser demodulators, which will ultimately allow defining of the optimal method of multiuser demodulation.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии»

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты