Communications Toolbox

Diseñe y simule la capa física de sistemas de comunicaciones

 

Communications Toolbox™ proporciona algoritmos y apps 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 ojo y de constelación, tasas de error binario y otras herramientas de análisis y visores para la validación de sus diseños. Estas herramientas permiten generar y analizar señales, visualizar características de canal y obtener métricas de rendimiento, como la magnitud del vector de error (EVM). Esta toolbox proporciona modelos de canal estadísticos y espaciales SISO y MIMO. Las opciones de perfil de canal incluyen los modelos Rayleigh, Rician y WINNER II. También se proporcionan distorsiones de RF, incluidos algoritmos de no linealidad de RF y de desplazamiento y compensación de portadora, como los sincronizadores de portadoras y símbolos. Estos algoritmos 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 pruebas por el aire.

Cómo empezar:

Simulación de extremo a extremo

Simule modelos de nivel de enlace de sistemas de comunicaciones. Explore escenarios y evalúe tradeoffs de parámetros de sistemas. Obtenga las medidas de rendimiento esperadas (por ejemplo, BER, PER, BLER y capacidad).

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 por 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.

Corrección de la modulación QAM de desfase de frecuencia con sincronización aproximada y precisa.

Métricas de rendimiento en el nivel de enlace

Caracterice el rendimiento en el nivel de enlace con medidas de BER, BLER, PER y tasa de transferencia.

Estimación del rendimiento de LDPC en un canal AWGN.

Modelado de canales

Caracterice los efectos de ruido, desvanecimiento e interferencias y modele las distorsiones de 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, tales como no linealidad, ruido de fase, desequilibrio I/Q, ruido termal y desfases de frecuencia y de fase.

Simulación QAM de extremo a extremo con distorsiones 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 de alto nivel en 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 la conformación del haz híbrida de MIMO masivo. También puede realizar técnicas de diversidad de transmisión y recepción, y simular los efectos de codificación espacio-tiempo y multiplexado espacial en el rendimiento del sistema.

Conformación del haz 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, tales como 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 ojo 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 ojo, 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 compatibles

Conecte sus formas de onda a diversas radios definidas por software (SDR) compatibles, incluidas radios basadas en ADALM® Pluto®, RTL-SDR, USRP® y Xilinx® Zynq®.

Transmisores y receptores

Procese señales inalámbricas capturadas o por el aire en vivo para aplicaciones tales 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.

Bluetooth

Diseñe, modele, simule y pruebe sistemas de comunicaciones Bluetooth.

Visualización de pruebas de rendimiento de portadora a interferencia.

Modelado de capa de protocolo y MAC

Genere y decodifique paquetes de capa de enlace BLE y marcos L2CAP. Modele máquinas de estado de capa de enlace utilizadas para establecer conexiones entre dispositivos BLE.

Protocolo para intercambiar paquetes entre un cliente (smartphone) y un servidor (sensor).

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 decodifique tramas MAC para diversos estándares, incluidos ZigBee (IEEE® 802.15.4) y NFC.

Generación y descodificación de marcos MAC para ZigBee.

Funcionalidades más recientes

Huellas dactilares por RF con deep learning

Diseñe y entrene una red neuronal convolucional (CNN) de huellas dactilares por radiofrecuencia (RF) con datos simulados y capturados.

Generación de formas de onda BR/EDR de Bluetooth de baja energía y simulación en el nivel de enlace

Genere, demodule y decodifique formas de onda PHY de velocidad básica (BR) y de velocidad de datos extendida (EDR) de Bluetooth®.

Propagación de RF mediante rastreo de rayos

Pronostique la potencia total recibida y genere mapas de cobertura con trazado de rayos.

Consulte las notas de la versión para obtener detalles sobre estas funcionalidades y las funciones correspondientes.