Communications Toolbox

对通信系统的物理层进行设计和仿真

 

Communications Toolbox™ 提供多种算法和应用程序,可对通信系统进行分析、设计、端到端仿真和验证。工具箱算法包括信道编码、调制、MIMO 和 OFDM,您可以组建和仿真基于标准或自定义设计的无线通信系统的物理层模型。

该工具箱提供波形生成应用程序、星座图和眼图、误码率以及其他分析工具和示波器以验证设计。这些工具可用来生成和分析信号、可视化信道特征、获取误差向量幅度 (EVM) 等性能指标。工具箱包含 SISO 及 MIMO 统计和空间信道模型。信道分布选项包括瑞利 (Rayleigh)、莱斯 (Rician) 和 WINNER II 模型。它还包括 RF 损伤,例如 RF 非线性和载波偏移,并提供补偿算法,例如载波和符号定时同步器。这些算法支持您对链路级设计规范进行真实建模并补偿信道衰落效应。

使用 Communications Toolbox 配合 RF 仪器或硬件支持包,您可以将发射机和接收机模型连接到无线电设备,并通过无线传输测试来验证设计。

快速入门:

端到端仿真

对通信系统的链路级模型进行仿真。探索多种假设分析场景并评估系统参数的取舍。获取所需的性能量度,例如 BER、PER、BLER 和吞吐量。

调制和信道编码

指定用于信道编码(包括卷积、Turbo、LDPC 和 TPC)、调制(包括 OFDM、QAM、APSK)、加扰、交织和滤波的系统组件。

RF 卫星链路。

接收机设计和同步

对前端接收机和同步组件(包括 AGC、I/Q 不平衡校正、直流阻塞以及定时和载波同步)进行建模和仿真。

使用粗粒度和细粒度同步来修正频率偏移 QAM。

链路级性能度量

使用 BER、BLER、PER 和吞吐量量度表征链路级性能。

评估 AWGN 信道中的 LDPC 性能。

信道建模

表征噪声、衰落和干扰模型 RF 损伤效应。将自由空间和大气效应造成的路径损耗考虑在内。

噪声和衰落信道

仿真信道噪声和衰落模型,包括 AWGN、多径 Rayleigh 衰落、Rician 衰落和 WINNER II 空间信道模型。

基于 WINNER II 信道模型的多个衰落信道。

RF 损伤

对 RF 损伤效应建模,包括非线性、相位噪声、I/Q 不平衡、热噪声以及相位和频率偏移。

包含 RF 损伤的端到端 QAM 仿真。

Waveform Generation

Generate a variety of customizable or standard-based physical layer waveforms. Use the Wireless Waveform Generator app to create test signals. Use waveforms as golden references for your designs.

Wireless Waveform Generator 应用程序

生成、减损、可视化和导出调制的波形(包括 OFDM、QAM、PSK 和 WLAN 802.11)。

生成、可视化和导出波形,并应用 RF 损伤。

基于标准的波形

生成符合各种标准的波形,包括 DVB、MIL-STD 188、电视和调频广播、ZigBee®、NFC、WPAN 802.15.4、cdma2000 和 1xEV-DO 信号。 

DVB-S.2 链路,包括 LDPC 编码。

MIMO 处理

利用 MIMO 和大规模 MIMO 多天线技术提升系统性能。表征 MIMO 接收机和信道。

MIMO 技术

大规模 MIMO 混合波束成形的效应进行仿真。您还可以执行发射和接收分集,并仿真时空分组编码和空间多路复用对系统性能产生的效应。

大规模 MIMO 混合波束成形。

MIMO 信道和接收机

应用 MIMO 多径衰落和 WINNER II 空间信道建模,并对 MIMO 接收机组件建模,包括 MIMO 信道估计和均衡。

基于 WINNER II 信道模型的多用户 MIMO。

可视化与分析

分析系统对噪声和干扰的响应,研究系统行为,并确定所获性能是否满足要求。

信号可视化

使用星座图和眼图示波器,可视化各种损伤和校正的效应。

使用眼图和星座图可视化和测量信号。

信号测量

计算标准测量值(包括 EVM、ACPR、ACLR、MER、CCDF、眼高、抖动、上升时间、下降时间),用于定量表征系统性能。

ZigBee 系统的 EVM 测量。

软件无线电

将您的发射机和接收机模型连接到无线设备,并通过无线发射和接收来验证您的设计。

支持的无线电

将您的波形连接到各种支持的软件无线电 (SDR),包括 ADALM® Pluto®、RTL-SDR、USRP® 和基于 Xilinx® Zynq® 的无线电。

发射机和接收机

处理捕获的或者空中实时传输的无线电信号以实现多种应用,包括基于 ADS-B 信号的飞机追踪、仪表自动读数、RBDS 调频广播和 FRS/GMRS 接收机。

处理捕获的 SDR 信号以进行频谱感知。

蓝牙

蓝牙通信系统的设计、建模、仿真和测试。

可视化载波干扰比性能测试。

蓝牙 mesh 网络消息流。

协议层和 MAC 建模

生成和解码 BLE 链路层数据包和 L2CAP 帧。对用于在 BLE 设备之间建立连接的链路层状态机进行建模。

在客户端(智能手机)和服务器(传感器)之间交换数据包的协议。

PHY 和 MAC 协同仿真

对物理层 (PHY) 和介质访问控制层 (MAC) 处理进行建模和仿真。

分组通信

对分组调制解调器进行建模和仿真,包括使用 ALOHA 或 CSMA/CA MAC 算法处理数据链路层。

基于标准的 MAC 帧

基于各种标准生成和解码 MAC 帧,包括 ZigBee (IEEE® 802.15.4) 和 NFC。

生成和解码 ZigBee MAC 帧。

最新特性

借助深度学习进行 RF 指纹识别

使用仿真数据和捕获的数据设计并训练射频 (RF) 指纹识别卷积神经网络 (CNN)

蓝牙低功耗 BR/EDR 波形生成和链路级仿真

生成、解调和解码 Bluetooth® 基本速率 (BR) 和增强速率 (EDR) PHY 波形

使用射线追踪的射频传播

预测总接收功率并使用射线追踪生成覆盖图

关于这些特性和相应函数的详细信息,请参阅发行说明