MATLAB 和 Simulink 培训

MATLAB 无线通信系统设计

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课程详细信息

本课程为期两天,展示如何使用 MATLAB 设计和仿真单载波和多载波数字通信系统。介绍多天线和 turbo 编码通信系统,并对不同信道的损伤及其建模进行了论证。课程中使用 LTE 和 IEEE 802.11系统的组件为例子。学生们将使用实时硬件(RTL-SDR 和 USRP)创建一个无线电在环的系统。

本课程主要面向需要快速加强现代通信技术与无线电在环的工作流程的系统工程师和射频工程师。

第1天/共2天


无噪声信道的通信

Objective: 理想单载波通信系统建模,系统对象介绍。

  • 采样定理和信号失真
  • 复基带和真实通带仿真
  • 创建随机比特流
  • 系统对象及其益处
  • 使用 QPSK 调制比特流
  • 脉冲整形在传输信号中的应用
  • 可见图形和光谱分析
  • 无声信道的 QPSK 接收机建模
  • 误码率计算

噪声信道,信道编码和误码率

Objective: AWGN 信道建模。使用卷积、LDPC 和 turbo 码来降低误码率。使用 DVB-S 2 纠错码和 LTE 系统作为示例。使用多核加速仿真。

  • AWGN 信道建模
  • 信道编码和解码、卷积、LDPC 和 turbo 码
  • 格构图和 Viterbi 解码
  • 使用 Parallel Computing Toolbox 加速蒙特卡罗仿真
  • 可选加速方法讨论:GPU,MATLAB Parallel Server™,Cloud Center

定时和频率误差及多路径信道

Objective: 频率偏移和定时抖动误差建模,使用频率与定时同步技术减少之。比例衰减建模,多路信道和使用均衡器进行缓解。

  • 相位偏移和定时偏移建模
  • 使用 PLL 减小频率偏移量
  • 使用 Gardner 定时同步减少定时抖动
  • 比例衰减信道建模
  • 使用训练序列进行信道评估
  • 频率选择性衰减信道建模
  • 时变信道 Viterbi 均衡器使用和时不变信道 LMS 线性均衡器使用
  • 实时解调示例:使用 RTL-SDR 发布单载波

第2天/共2天


多路信道的多载波通信系统

Objective: 理解多载波通信系统中频率选择性信道的激励。带有循环前置和开窗操作 OFDM 收发机建模。IEEE 802.11ac 和 LTE 的系统参数值的使用。

  • 多载波通信系统动机
  • OFDM 初步
  • 使用 IFFT 生成 OFDM 符号
  • 使用循环前置阻止间块干涉
  • 使用开窗操作减少带外发射
  • OFDM 优势和劣势
  • OFDM 定时和频率复原法
  • 使用导频符号做信道评估
  • 频域均衡

使用多天线以提高稳定性和容量增益

Objective: 理解可替换多天线通信系统。波束成形、多样性和空间多路系统建模。带宽通信的 MIMO-OFDM 系统构建。IEEE 802.11ac 和 LTE 的 MIMO 模式探讨。

  • 多天线系统的优势和类型
  • 传输和接收波束形成
  • 接收分集技术
  • 使用正交空时分组码实现传输分集
  • 窄带 MIMO 信道模型
  • MIMO 信道评估
  • 使用 ZF 和 MMSE 均衡进行空间多路复用
  • 使用 MIMO-OFDM 系统进行宽带通信

创建无线电在环系统

Objective: 理解无线电在环开发流程。使用 RTL-SDR 和 USRP 作为无线电在环开发平台。

  • 无线电在环开发流程概述
  • MathWorks 支持的通信系统硬件(RTL-SDR, USRP, Zynq-Based Radio)
  • 硬件选择对比(优势劣势表)
  • 不同 RTL 传输和接收模式(单突发,环状,流式)
  • 使用 USRP 构建端到端的单天线多载波通信系统
  • 使用 USRP 演示 2x2 OFDM-MIMO 无线系统

难度: 中级

课程要求:

持续时间: 2 天

语言: English

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