Formación en MATLAB y Simulink

Diseño de Sistemas de Comunicación Inalámbrica con MATLAB y Radio Definida por Software USRP

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Detalles del curso

Este curso de dos días muestra como diseñar y simular sistemas de comunicación digital de una o varias portadoras utilizando MATLAB®. Se introducen sistemas de comunicación multiantena y turbo código, y diferentes efectos de canal y su modelado. Se usarán como ejemplos componentes de sistemas LTE y IEEE 802.11. Los asistentes construirán un sistema radio in the loop utilizando hardware en tiempo real (RTL-SDR y USRP®).

El curso está dirigido a ingenieros de sistema e ingenieros RF que necesiten un rápido aprendizaje en las técnicas modernas de comunicación y en el flujo de trabajo de radio in the loop.

Día 1 de 2


Comunicación a través de un canal silencioso

Objetivo: Modele un sistema de comunicaciones ideal de una portadora única y familiarícese con los System objects.

  • Teorema de muestreo y distorsión
  • Usar una simulación de banda base compleja frente a una de banda de paso real
  • Crear una secuencia de bits aleatorios
  • Descubrir los System objects y sus ventajas
  • Modular una secuencia de bits con QPSK
  • Aplicar la conformación de impulsos a la señal transmitida
  • Usar diagramas de ojo y análisis del espectro
  • Modelar un receptor de QPSK para un canal silencioso
  • Calcular la tasa de error de bits

Canales con ruido, codificación de canales y tasas de error

Objetivo: Modele un canal AWGN. Use códigos convolucionales, LDPC y turbo para reducir la tasa de error de bits. Se utilizan como ejemplos los códigos de corrección de errores de sistemas DVB-S.2 y LTE. Acelere simulaciones con varios núcleos.

  • Modelar un canal AWGN
  • Usar la codificación y decodificación de canales: códigos convolucionales, LDPC y turbo
  • Decodificar con el diagrama de Trellis y el algoritmo de Viterbi
  • Usar Parallel Computing Toolbox para acelerar las simulaciones de Montecarlo
  • Análisis de métodos alternativos de aceleración: GPU, MATLAB Distributed Computing Server™, Cloud Center

Errores de tiempo y frecuencia, y canales de trayectoria múltiple

Objetivo: Modele compensación de frecuencia, errores de fluctuación de tiempo y mitigación mediante técnicas de sincronización de frecuencia y tiempo. Modele desvanecimiento plano, canales de trayectoria múltiple y mitigación mediante ecualizadores.

  • Modelar compensaciones de fase y tiempo
  • Mitigar la compensación de frecuencia mediante un PLL
  • Mitigar la fluctuación de tiempo mediante la sincronización temporal de Gardner
  • Modelar canales de desvanecimiento plano
  • Usar secuencias de entrenamiento para la estimación de canales
  • Modelar canales de desvanecimiento selectivo de frecuencia
  • Usar ecualizadores de Viterbi para canales invariantes en el tiempo y ecualizadores lineales LMS para canales variables en el tiempo
  • Demostración de una desmodulación en tiempo real de una transmisión de una portadora mediante RTL-SDR

Día 2 de 2


Sistemas de comunicaciones de varias portadoras para canales de trayectoria múltiple

Objetivo: Entienda la motivación de los sistemas de comunicaciones de varias portadoras para canales selectivos de frecuencia. Modele un transceptor OFDM con un prefijo cíclico y ventanas. Se utilizarán los valores de los parámetros de sistema de IEEE 802.11ac y LTE.

  • Motivación para las comunicaciones con varias portadoras
  • Introducción a la multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM)
  • Generación de símbolos OFDM mediante la IFFT
  • Prevención de interferencias entre bloques mediante un prefijo cíclico
  • Reducción de emisiones fuera de banda mediantes ventanas
  • Ventajas y desventajas de la OFDM
  • Métodos de recuperación de tiempo y frecuencia para la OFDM
  • Estimación de canales mediante símbolos piloto
  • Ecualización del dominio de frecuencia

Usar varias antenas para obtener ganancias en solidez y capacidad

Objetivo: Comprenda el sistema de comunicaciones alternativo de varias antenas. Modele conformación de haces, diversidad y sistemas de multiplexación espacial. Cree un sistema MIMO-OFDM para comunicaciones de banda ancha. Se analizarán los modos MIMO de IEEE 802.11ac y LTE.

  • Ventajas y tipos de sistemas multiantena
  • Conformación de haces en transmisión y recepción
  • Técnicas de diversidad en recepción
  • Diversidad en transmisión mediante códigos de bloque de espacio-tiempo ortogonales
  • Modelo de canal de banda estrecha de entrada múltiple y salida múltiple (MIMO)
  • Estimación del canal MIMO
  • Multiplexación espacial con ecualización ZF y MMSE
  • Comunicaciones de banda ancha mediante un sistema MIMO-OFDM

Crear un sistema de radio-in-the-loop

Objetivo: Comprenda el flujo de trabajo de desarrollo de radio-in-the-loop. Use RTL-SDR y USRP como plataformas de desarrollo de radio-in-the-loop.

  • Visión general del flujo de trabajo de radio-in-the-loop
  • Soporte de hardware de comunicaciones de MathWorks (radio basada en RTL-SDR, USRP, Zynq®)
  • Comparación alternativa de hardware (tabla de pros/contras)
  • Diferentes modos de transmisión y recepción de RIL (ráfaga única, en bucle, transmitida)
  • Creación de un sistema de comunicaciones de varias portadoras y una antena de extremo a extremo mediante un USRP
  • Demostración de un sistema inalámbrico OFDM-MIMO 2x2 mediante USRP

Nivel: Intermedio

Prerrequisitos:

Duración: 2 días

Idiomas: English

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