Communications Toolbox
Позволяет моделировать и разрабатывать физический уровень систем связи
ДокументацияCommunications Toolbox предоставляет алгоритмы и приложения для анализа, разработки, сквозной симуляции и верификации систем связи. Данный toolbox включает в себя алгоритмы канального кодирования и модуляции, MIMO, OFDM, что позволяет создавать модели физического уровня как систем связи, основанных на различных стандартах, так и разработать систему связи по собственному проекту.
В toolbox входят следующие приложения: генератор сигналов (waveform generator app), средства для отображения глазковых диаграмм и сигнальных созвездий, утилита для расчета битовой ошибки (bit-error-rate), а также большое количество других средств для анализа и тестирования систем связи. Данные средства позволяют инженерам формировать и анализировать сигналы, соответствующие различным стандартам систем связи, визуализировать характеристики каналов связи, оценивать характеристики работы узлов и подсистем, например, величину вектора ошибок (EVM). Доступны статистические и пространственные модели каналов SISO и MIMO, а также широкие настройки профиля канала Рэлея, Райса, WINNER II. Каждая из приведенных моделей поддерживает введение различных искажений: нелинейности, смещения по частоте, а также алгоритмы компенсации и символьной синхронизации. Данный инструментарий позволяет построить полноценную модель радиолинии, в которой учитываются влияния искажений.
Совместное использование Communications Toolbox c SDR платформами, поддерживаемыми в MATLAB, или измерительными приборами позволяет соединить модели принимающей и передающей части в систему связи через радиоэфир и проводить полунатурное моделирование.
Видео "Обучение цифровым системам связи с Simulink и Software Defined Radio" (рус.)
Сквозная симуляция
Симулируйте радиолинии систем связи. Проверяйте различные гипотезы и предположения на системной модели. Оценивайте ключевые параметры работы системы связи, такие как BER, BLER, EVM и т.д.
Модуляция и канальное кодирование
Communications Toolbox предлагает большое количество канальных кодеков, включая турбокодирование, сверточные алгоритмы, LDPC и TPC. Представлены следующие схемы модуляции: X-OFDM, PAM, QUAM, APSK и т.д., а также алгоритмы скремблирования и богатый набор средств для проектирования систем фильтрации.
Проектирование приемников и систем синхронизации
Используйте Communications Toolbox для проектирования и моделирования радиоприемных устройств и систем синхронизации, включая такие алгоритмы компоненты систем связи, как АРУ, компенсация квадратурного разбаланса, блокировка постоянной составляющей, системы временной синхронизации.
Метрики оценки качества работы радиолинии
Используйте различные метрики оценки качества работы радиолиний, например BLER, BER, SER, PER, EVM и т.д.
Модель спутникового канала связиМоделирование каналов связи
Оценивайте влияние шумов, замираний, интерференции и прочих искажений. Оценивайте ослабление сигнала в различных средах распространения.
Каналы с шумами и частотно-селективными замираниями
Анализируйте поведение сигнала и влияние искажений на систему связи в различных каналах передачи, включая AWGN каналы, эффекты замираний при множественных путях распространения сигнала в каналах Рэлея и Райса, модель канала WINNER II.
Модели искажений в радиочастотном тракте
Моделируйте влияние различных искажений в радиочастотном тракте устройств, такие как нелинейности, фазовые шумы, разбаланс квадратур, тепловой шум и сдвиг частоты или фазы.
Формирование сигнальных конструкций
Генерируйте сигналы физического уровня различных стандартов связи, изменяйте их в соответствии с вашими задачами или создавайте полностью оригинальные сигнальные конструкции. Используйте приложение Wireless Waveform Generator app для создания тестовых сигналов. Верифицируйте работу вашей системы связи при помощи сформированных сигналов, используя их как эталонные.
Приложение Wireless Waveform Generator App
Формируйте, искажайте, визуализируйте и экспортируйте, в том числе напрямую в функциональные РЧ генераторы, сигналы OFDM, QUAM, PSK, WLAN 802.11, 5G и т.д.
Формирование сигнальных конструкции в соответствии со стандартами МСЭ
Формируйте сигнальные конструкции в точном соответствии со спецификациями физического уровня таких стандартов, как DVB, MIL-STD 188, TV и FM вещание, ZigBee, NFC, WPAN 802.15.4, cdma2000, 1xEV-DO.
MIMO
Увеличивайте производительность систем связи путем внедрения технологий MIMO и massive MIMO. Моделируйте и оценивайте характеристики каналов распространения и устройств, работающих на основе технологии MIMO.
Технология MIMO
Моделируйте эффекты технологии massive MIMO и hybrid beamforming, разнесенный прием и передачу, а также влияние эффектов пространственно-временного кодирования и пространственного мультиплексирования на производительность системы связи.
Модели каналов и подсистем приемников MIMO
Анализируйте эффекты множественного распространения сигналов и замираний с применением пространственной модели канала WINNER II, моделируйте компоненты приёмников, включая работу эквалайзеров.
Инструменты визуализации и анализа
Анализируйте поведение системы при воздействии шумов и интерференции, оценивайте ее соответствие спецификациям различных стандартов или заданным требованиям.
Визуализация сигналов
Используйте встроенные утилиты и блоки для построения глазковых диаграмм и сигнальных созвездий.
Анализ параметров сложных типов модуляции
Вычисляйте метрики EVM, MER, ACPR, ACLR, CCDF и различные параметры сигналов для оценки качества работы системы связи.
Взаимодействие с SDR платформами
Используйте программно-определяемые приемопередатчики для объединения с моделями систем связи и их верификации путем передачи реальных сигналов через радиоэфир и полунатурного моделирования.
Поддерживаемые SDR платформы
ADALM Pluto, RTL-SDR, USRP, Xilinx Zynq-based radios.
Приемники и передатчики
Обрабатывайте захваченные или получаемые из эфира сигналы таких систем, как ADS-B, FM-вещание с RBDS и сигналы FRS/GMRS.
Пакет поддержки Adalm Pluto 
Взаимодействие MATLAB с оборудованием: RTL-SDRУскорение разработки
Ускорьте выход вашего продукта на рынок путем применения автоматической генерации C-кода, разработки оптимизированных для выполнения на GPU алгоритмов, распараллеливания вычислений.
Генерация C-кода
Ускорьте процесс разработки, применяя автоматическую генерацию C-кода из исполняемых модулей Simulink моделей.
Разработка алгоритмов для работы на GPU
Используйте графические процессоры для вычислительно емких задач, таких как LDPC, турбокодирование, сверточные кодеки.
Параллельные вычисления
Решайте ресурсоемкие задачи, требующие большого количества итеративных вычислений, путем их распараллеливания. MATLAB позволяет использовать многоядерные процессоры, серверные платформы и вычислительные фермы, а также Amazon EC2 веб-сервис.
Совместная симуляция работы PHY и MAC подуровней системы связи
Моделируйте совместную работу стека физического и канального подуровня систем связи.
Формирование пакетов и контроль доступа
Моделируйте процесс преобразования информации от источника в пакеты MAC подуровня, а также системы контроля доступа к разделяемой среде передачи информации (ALOHA / CSMA/CA MAC algorithms).
Моделирование MAC подуровня стандартов связи
Формируйте фреймы MAC подуровня из потока данных от источника информации и декодируйте их в исходный формат, среди поддерживаемых стандартов NFC, ZigBee и многие другие.
Новые возможности
- Подключение анализаторов сигналов и управляемых генераторов к Wireless Waveform Generator App для передачи сформированных сигналов в эфир и захвата реальных сигналов
- Обновлен набор сигналов, поддерживаемых Wireless Waveform Generator App (LTE RMC, 5G, 802.11ax)
- Расчёт коэффициентов предыскажения DPD
- Пример идентификации типа модуляции с использованием глубокого обучения
Системы связи
Проектирование систем цифровой обработки сигналов (SLBE-G)
Реализация системы видеосвязи для ЛА на основе стандарта IEEE 802.11n для Концерна ВЕГА
