Multipath Fading Channel
Multipath Fading Channel - Simulink
Este modelo mostra como utilizar os blocos de desvanecimento Rayleigh e Rician do Communications System Toolbox™ fornecido pelo próprio Simulink™. Rayleigh e Rician são modelos úteis de fenômenos do mundo real em comunicações sem fio. Mais informações [1].
Primeiramente baixe o arquivo a seguir Sistema.zip (que é uma versão parametrizável daquele encontrado na pasta em /opt/MATLAB/R20xxx/toolbox/comm/commdemos). Descompacte e certifique-se que no Matlab você esteja no diretório onde descompactou o arquivo. Digite no terminal do Matlab:
open_system('multipathfading')
ou
multipathfading
Toolbox e blocos necessários
Para realização da simulação, é necessário o Communications System Toolbox™ html, pdf fornecido pelo próprio Simulink e os seguintes blocos:
- Bernoulli Binary Generator;
- Digital Baseband Modulation;
- Multipath Rayleigh Fading Channel;
- Multipath Rician Fading Channel;
- Constellation Diagram.
Para uma melhor visualização dos blocos e subsistemas usar [Tools>Model Explorer]
Modelo e parâmetros
O modelo simula uma transmissão utilizando modulações digitais em um canal com desvanecimento multipercurso de Rayleigh e Rician. Neste modelo é possível controlar através das variáveis do bloco "Parâmetros do modelo", os parâmetros para realização do mesmo bem como eventual testes. Os parâmetros fornecidos por este bloco são:
- Bloco Bernoulli Binary Generator
- bitRate -> Transmission rate (b/s);
- symbolPerFrame -> Number of symbols per transmitted frame.
- Bloco Modulador Baseband
- Modulation used -> Choice of modulation used (M-QAM,BPSK,QPSK,M-FSK,M-DPSK);
- M_ary -> Order modulation.
- Blocos Multipath Rayleigh Fading Channel e Multipath Rician Fading Channel
- maxDopplerShift -> Maximum Doppler shift of diffuse components (Hz);
- delayVector -> Discrete delays of channel (s);
- gainVector -> Average path gains (dB);
- LOSDopplerShift -> Doppler shift of line-of-sight component (Hz);
- KFactor -> Ratio of specular power to diffuse power.
Testes que podem ser feitos
O modelo simula uma transmissão de dados modulados com QPSK sobre um canal com desvanecimento Rayleigh e Rician. Os testes foram realizados nas versões 2012a, 2014a e 2015a do software Matlab, funcionando perfeitamente nas mesmas. A seguir alguns testes que podem ser feitos com este modelo.
- Podemos ver o mapeamento dos bits modulados após o mesmo sofrer as degradações impostas pelo canal através de pontos em uma constelação pelos blocos After Rayleigh Fading e After Rician Fading;
- Outro teste válido é alterar o tipo de modulação utilizada para fins de comparação;
Para visualizar os resultados para um canal Rayleigh, digite no Matlab os seguintes comando:
commmultipathfading modelname = 'commmultipathfading'; rayleigh_block = [modelname '/Multipath Rayleigh Fading Channel']; rician_block = [modelname '/Multipath Rician Fading Channel']; set_param(rayleigh_block, 'openVisAtStart', 'on'); set_param(rician_block, 'openVisAtStart', 'off'); Tsim = 0.12; sim(modelname, Tsim);
Resultados visualizados:
- Resposta ao impulso do canal;
- Resposta em frequência do canal;
- Ganhos de cada percurso;
- Componentes de multipercurso;
- Espectro Doppler;
Para visualizar os resultados para um canal Rayleigh, digite no Matlab os seguintes comando:
commmultipathfading modelname = 'commmultipathfading'; rayleigh_block = [modelname '/Multipath Rayleigh Fading Channel']; rician_block = [modelname '/Multipath Rician Fading Channel']; set_param(rayleigh_block, 'openVisAtStart', 'off'); set_param(rician_block, 'openVisAtStart', 'on'); Tsim = 0.12; sim(modelname, Tsim);