Communications Toolbox
Diseñe y simule la capa física de sistemas de comunicaciones
Communications Toolbox™ proporciona algoritmos y aplicaciones para el análisis, el diseño, la simulación de extremo a extremo y la verificación de sistemas de comunicaciones. Los algoritmos de esta toolbox, incluidos los de codificación de canal, modulación, MIMO y OFDM, permiten crear y simular modelos de capa física de sistemas de comunicaciones inalámbricas basados en estándares o diseñados de forma personalizada.
La toolbox proporciona una app para generar formas de onda, diagramas de constelación y de ojos, tasas de error binario y otras herramientas de análisis y scopes para la validación de sus diseños. Estas herramientas le permiten generar y analizar señales, visualizar características de canal y obtener métricas de rendimiento como magnitud del vector de error (EVM). La toolbox incluye modelos de canales estadísticos y espaciales, incluidos Rayleigh, MIMO Rician y WINNER II. También incluye distorsiones RF, incluidos algoritmos de no linealidad de RF y de desplazamiento y compensación de portadora, como los sincronizadores de portadoras y símbolos. Estos algoritmos le permiten modelar de forma realista las especificaciones de nivel de enlace y compensar los efectos de las degradaciones de canal.
Mediante los paquetes de soporte de hardware o los instrumentos de RF de Communications Toolbox, puede conectar sus modelos de transmisor y receptor a dispositivos de radio y comprobar sus diseños con realización de pruebas por el aire.
Simulación de extremo a extremo
Simule modelos de nivel de enlace de sistemas de comunicaciones. Explore escenarios y evalúe ajustes de parámetros de sistemas. Obtenga las medidas de rendimiento esperadas (por ejemplo, BER, PER, BLER y completas).
Modulación y codificación de canales
Especifique componentes de sistemas para codificación de canales (incluidos convolucional, turbo, LDPC y TPC), modulación (incluidos OFDM, QAM y APSK), aleatorización, entrelazado y filtrado.
Enlace satélite de RF.
Diseño de receptores y sincronización
Modele y simule componentes de receptor funcional y sincronización, incluidos AGC, corrección de desequilibrios I/Q, bloqueo de CC y sincronización de portadora.
Corrija la modulación QAM de desfase de frecuencia con sincronización aproximada y precisa.
Métrica de rendimiento de nivel de enlace
Caracterice el rendimiento de nivel de enlace con medidas BER, BLER, PER y completas.
Estimación del rendimiento de LDPC en un canal AWGN.
Modelado de canales
Caracterice los efectos de ruido, desvanecimiento e interferencias y modele las distorsiones RF. Tenga en cuenta las pérdidas debidas al espacio vacío y los efectos atmosféricos.
Ruido y desvanecimiento de canales
Simule modelos de ruido y desvanecimientos de canales, incluidos los modelos de canales espaciales AWGN, desvanecimiento Rayleigh multirruta, desvanecimiento de Rician y WINNER II.
Varios canales de desvanecimiento con el modelo de canal WINNER II.
Distorsiones RF
Modele los efectos de las distorsiones RF, incluidos no linealidad, ruido de fase, desequilibrio I/Q, ruido termal y desfases de frecuencia y fase.
Simulación QAM de extremo a extremo con deficiencias de RF.
Generación de formas de onda
Genere diversas formas de onda de capa física personalizables o basadas en estándares. Utilice la app Wireless Waveform Generator para crear señales de prueba. Utilice formas de onda como referencia para sus diseños.
App Wireless Waveform Generator
Genere, altere, visualice y exporte formas de onda moduladas (incluidas OFDM, QAM, PSK y WLAN 802.11).
Generación, visualización y exportación de formas de onda y aplicación de distorsiones RF.
Formas de onda basadas en estándares
Genere formas de onda conformes a diversos estándares, incluidos DVB, MIL-STD 188, transmisión de televisión y FM, ZigBee®, NFC, WPAN 802.15.4, cdma2000 y 1xEV-DO.
Enlace DVB-S.2, incluida codificación LDPC.
Procesamiento de MIMO
Mejore sustancialmente el rendimiento del sistema con técnicas de varias antenas MIMO y MIMO masivo. Caracterice los receptores y canales MIMO.
Técnicas de MIMO
Simule los efectos de conformación del haz híbrida de MIMO masivo. También puede realizar diversidad de transmisión y recepción y simular los efectos de codificación espacio temporal y multiplexado espacial en el rendimiento del sistema.
Formación de haces híbrida de MIMO masivo.
Canales y receptores MIMO
Aplique modelado de desvanecimiento multirruta de MIMO y canal espacial WINNER II y modele componentes de receptor MIMO, incluidas estimación y ecualización de canales MIMO.
MIMO multiusuario con el modelo de canal WINNER II.
Visualización y análisis
Analice la respuesta del sistema al ruido y las interferencias, estudie su comportamiento y determine si el rendimiento obtenido cumple con los requisitos.
Visualizaciones de señales
Utilice los visores del diagrama de constelación y del diagrama de ojos para visualizar los efectos de diversas deficiencias y correcciones.
Visualización y medición de señales con los diagramas de constelación y de ojos.
Mediciones de señales
Calcule mediciones estándar (incluidas EVM, ACPR, ACLR, MER, CCDF, altura de ojos, inestabilidad, tiempo de subida y tiempo de caída) para caracterizar cuantitativamente el rendimiento del sistema.
Mediciones EVM para un sistema ZigBee.
Radio definida por software
Conecte sus modelos de transmisor y receptor a dispositivos de radio y compruebe sus diseños a través de transmisión y recepción por el aire.
Radios soportadas
Conecte sus formas de onda a diversas radios definidas por software (SDR) soportadas, incluidas radios basadas en ADALM® Pluto®, RTL-SDR, USRP® y Xilinx® Zynq®.
Transmisores y receptores
Procese señales inalámbricas por el aire capturadas o en vivo para aplicaciones como el seguimiento de aeronaves con señales ADS-B, la lectura métrica automática, transmisión FM con RBDS y la recepción de FRS/GMRS.
Procesamiento de señales SDR capturadas para la detección del espectro.
Aceleración
Acelere de forma significativa las simulaciones de sus sistemas de comunicaciones con generación de código C, algoritmos optimizados para GPU o procesamiento paralelo.
Generación de código C
Acelere el procesamiento con ejecutables de C/C++ generados automáticamente desde sus modelos.
Aceleración de simulaciones con MATLAB Coder.
Algoritmos optimizados para GPU
Utilice el hardware de la unidad de procesamiento gráfico (GPU) para ejecutar algoritmos de cálculo intensivo, incluidos Turbo, LDPC, Viterbi y codificación y decodificación convolucionales.
Simulación de DVB-S.2 con descodificador LDPC basado en GPU.
Procesamiento paralelo
Calcule distintas iteraciones de su algoritmo de forma simultánea en un gran número de workers de MATLAB disponibles. Aproveche su equipo multinúcleo, sus granjas de servidores y el servicio web Amazon® EC2.
Aceleración de simulaciones de BER con el cálculo paralelo.
Cosimulación de PHY y MAC
Modele y simule el procesamiento de la capa física combinada (PHY) y la capa de control de acceso al medio (MAC).
Comunicaciones paquetizadas
Modele y simule módems paquetizados, incluido el procesamiento de la capa de enlace de datos, con algoritmos MAC ALOHA o CSMA/CA.
Tramas MAC basadas en estándares
Genere y descodifique tramas MAC para diversos estándares, incluidos ZigBee (IEEE® 802.15.4) y NFC.
Generación y descodificación de marcos MAC para ZigBee.
Funcionalidades más recientes
Conectividad de instrumentos en la app Wireless Waveform Generator
Transmita formas de onda inalámbricas “por el aire” con instrumentos de RF (requiere Instrument Control Toolbox).
Soporte de estándares actualizado en la app Wireless Waveform Generator
Genere formas de onda RMC de LTE (requiere LTE Toolbox) y señales WLAN 802.11ax (requiere WLAN Toolbox).
Compensador de señales y estimador de coeficiente de predistorsión digital (DPD)
Ejemplo de clasificación de modulación mediante deep learning
Ejemplo de presupuesto de enlace terrestre
Consulte las notas de la versión para saber los detalles sobre estas características y las funciones correspondientes.