Communications Toolbox
Entwurf und Simulation der Bitübertragungsschicht von Kommunikationssystemen
Die Communications Toolbox™ bietet Algorithmen und Apps für die Analyse, den Entwurf, die End-to-End Simulation und die Verifizierung von Kommunikationssystemen. Mit den Algorithmen der Toolbox, darunter Kanalcodierung, Modulation, MIMO und OFDM, können Sie ein Modell der Bitübertragungsschicht Ihres auf Standards basierenden oder individuell entworfenen drahtlosen Kommunikationssystems erstellen und simulieren.
Die Toolbox bietet eine Waveform Generator-App, Konstellations- und Augendiagramme, Bitfehlerraten- und weitere Analyse-Tools sowie Scopes zur Validierung Ihrer Entwürfe. Mit diesen Tools können Sie Signale generieren und analysieren, Kanaleigenschaften visualisieren und Leistungsmetriken, wie z. B. die Error Vector Magnitude (EVM), abrufen. Die Toolbox umfasst statistische und räumliche SISO- und MIMO-Kanalmodelle. Zu den Kanalprofiloptionen gehören Rayleigh-, Rician- und WINNER-II-Modelle. Sie umfasst auch HF-Störungen, einschließlich HF-Nichtlinearität und Träger-Offset- und Kompensationsalgorithmen, einschließlich Träger- und Symbol-Timing-Synchronisierer. Mit diesen Algorithmen können Sie Spezifikationen auf Verbindungsebene realistisch modellieren und die Auswirkungen von Kanalbeeinträchtigungen kompensieren.
Mit der Communications Toolbox zusammen mit HF-Instrumenten oder Hardware Support Packages können Sie Ihre Sender- und Empfängermodelle mit Funkmodulen verbinden und Ihre Entwürfe durch Over-the-Air (OTA)Tests prüfen.
Erste Schritte:
Modulation und Kanalcodierung
Geben Sie Systemkomponenten für die Kanalcodierung (einschließlich Faltungs-, Turbo-, LDPC- und TPC-Codierung), die Modulation (einschließlich OFDM, QAM, APSK), das Scrambling, das Interleaving und die Filterung an.
HF-Satellitenverbindung.
Empfänger und Synchronisation
Modellieren und simulieren Sie Empfänger- und Synchronisationskomponenten im Front-End, einschließlich AGC, Korrektur der I/Q-Unsymmetrie, DC-Blockierung sowie Timing- und Träger-Synchronisation.
Korrigieren von QAM mit Frequenzoffsets mithilfe grober und feiner Synchronisation.
Leistungsmetriken auf Verbindungsebene
Charakterisieren Sie die Leistung auf Verbindungsebene mit BER-, BLER-, PER- und Durchsatzmessungen.
Schätzen der LDPC-Leistung in einem AWGN-Kanal.
Rauschkanal und Fadingkanal
Simulieren Sie Modelle für Rauschkanal und Fadingkanal, darunter AWGN, Mehrwege-Rayleigh-Fading, Rice-Fading und räumliche WINNER II-Kanalmodelle.
Multiple fading channels with WINNER II channel model.
HF-Störungen
Modellieren Sie Auswirkungen von HF-Störungen wie Nichtlinearitäten, Phasenrauschen, I/Q-Unsymmetrie, thermischem Rauschen sowie Phasen- und Frequenzoffsets.
End-to-End-QAM-Simulation mit HF-Störungen.
Wireless Waveform Generator-App
Generieren, stören, visualisieren und exportieren Sie modulierte Wellenformen (einschließlich OFDM, QAM, PSK und WLAN 802.11).
Generierung, Visualisierung und Export von Wellenformen und Anwendung von HF-Störungen darauf.
Auf Standards basierende Wellenformen
Generieren Sie Wellenformen gemäß verschiedener Standards, darunter Signale für DVB, MIL-STD 188, Fernsehen und FM-Rundfunk, ZigBee®, NFC, WPAN 802.15.4, cdma2000 und 1xEV-DO.
DVB-S.2-Verbindung einschließlich LDPC-Codierung.
MIMO-Techniken
Simulieren Sie die Auswirkungen von massivem MIMO-Hybrid-Beamforming. Außerdem können Sie eine Sende- und Empfangsdiversität einbeziehen und die Effekte von Raum-Zeit-Blockcodierung und räumlichem Multiplexing auf die Systemleistung simulieren.
Hybrides Beamforming mit Massive-MIMO.
MIMO-Kanäle und -Empfänger
Nutzen Sie das MIMO-Mehrwege-Fading und die räumliche WINNER II-Kanalmodellierung, und modellieren Sie MIMO-Empfängerkomponenten, einschließlich MIMO-Kanalschätzung und -entzerrung.
Mehrbenutzer-MIMO mit WINNER II-Kanalmodell.
Signalvisualisierungen
Verwenden Sie Scopes in Form von Konstellationsdiagrammen und Augendiagrammen, um die Auswirkungen verschiedener Störungen und Korrekturen zu visualisieren.
Visualisieren und Messen von Signalen mit Augen- und Konstellationsdiagrammen.
Signalmessungen
Berechnen Sie Standardmessungen (einschließlich EVM, ACPR, ACLR, MER, CCDF, Höhe der Augen, Jitter, Anstiegszeit, Abfallzeit), um die Systemleistung quantitativ zu charakterisieren.
EVM-Messungen für ein ZigBee-System.
Unterstützte Funkmodule
Verbinden Sie Ihre Wellenformen mit zahlreichen unterschiedlichen unterstützten Software-Defined Radios (SDRs), die etwa auf ADALM® Pluto®, RTL-SDR, USRP® und Xilinx® Zynq® basieren.
Sender und Empfänger
Verarbeiten Sie erfasste oder direkt übertragene Over-the-Air Funksignale für Anwendungen wie die Standortbestimmung von Luftfahrzeugen mit ADS-B-Signalen, automatische Zählerablesungen, FM-Rundfunk mit RBDS und FRS/GMRS-Empfänger.
Verarbeitung erfasster SDR-Signale zur Spektrumerkennung.
Wellenformgenerierung, Simulation und Prüfung auf Verbindungsebene
Generieren Sie Wellenformen und simulieren Sie Verbindungen mit Bluetooth Low Energy (BLE) und Bluetooth® Basisrate (BR) und erweiterter Datenrate (EDR). Führen Sie Standardtests und -messungen durch, die in den Bluetooth RF-PHY-Testspezifikationen definiert sind.
Darstellung von Träger-zu-Interferenz-Leistungstests
Simulation von Maschennetzen und Interferenzmodellierung
Modellieren und Simulieren von Bluetooth-Maschennetzen Simulation von Koexistenzmechanismen zur Analyse der Interferenz von WLAN im BLE-Netz.
Nachrichtenfluss im Bluetooth-Maschennetz.
Protokollebene und MAC-Modellierung
Generieren und dekodieren Sie BLE-Verbindungsschicht-Pakete und L2CAP-Rahmen. Modellieren Sie Zustandsmaschinen (state machines) auf Verbindungsebene, die zur Herstellung von Verbindungen zwischen BLE-Geräten verwendet werden.
Protokoll zum Austausch von Paketen zwischen einem Client (Smartphone) und einem Server (Sensor).
Packet-Radio-Kommunikation
Modellieren und simulieren Sie Packet-Radio-Modems einschließlich Verarbeitung auf der Datenübertragungsschicht mit ALOHA- oder CSMA/CA-MAC-Algorithmen.
Auf Standards basierende MAC-Frames
Generieren und decodieren Sie MAC-Frames für verschiedene Standards einschließlich ZigBee (IEEE® 802.15.4) und NFC.
Generierung und Decodierung von MAC-Frames nach ZigBee.
HF- ”Fingerabdrücke” mit Deep Learning
Entwerfen und Trainieren eines faltenden neuronalen Netzes (Convolutional Neural Network, CNN) mit Hochfrequenz (HF) mit simulierten und erfassten Daten zur Verbesserung der Sicherheit drahtloser Kommunikation (radio ‘fingerprinting’).
Bluetooth Low Energy BR/EDR-Wellenformerzeugung und Simulation auf Verbindungsebene
Generieren, Demodulieren und Dekodieren von PHY-Wellenformen mit Bluetooth®-Basisrate (BR) und erweiterter Datenrate (EDR)
HF-Verbreitung mittels Raytracing
Prognose der gesamten empfangenen Leistung und Erzeugen von Abdeckungskarten mit Raytracing
In den Versionshinweisen finden Sie Einzelheiten zu jedem dieser Merkmale und den entsprechenden Funktionen.
