Забродський А. В., Лебедєв О. М. НТУУ «КПІ», НДІ телекомунікацій пр. Перемоги 37, Київ – 03056, Україна тел. (+38067) 407-13-33, e-mail: boyarka2000@yahoo.com

Анотація – Представлені результати роботи з адаптації існуючої моделі системи CDMA пакета MATLAB

6.5 до вимог моделювання системи широкосмугового CDMA (WCDMA). Модифікована модель була використана для дослідження властивостей WCDMA системи із застосуванням методу многокодовой демодуляції.

I. Вступ

Комплект моделей CDMA системи в пакеті MATLAB 6.5 орієнтований на технічні рішення і специфікації стандарту IS-95. Тому для моделювання системи WCDMA та її складових частин необхідно внести зміни в пакет програм, які б дозволили мати в структурі моделі такі компоненти [1]:

– генератор ортогональних кодів змінної довжини (OVSF), які в системі WCDMA виконують функції каналоутворюючих кодів;

– генератор випадкової послідовності для імітації абонентської передачі даних;

– модулятор, що виконує функцію розширення частотного спектра інформаційних символів кодами OVSF [2];

– однокодовий і многокодовий демодулятори;

– формувачі реплік;

де SF = 2W – Коефіцієнт розширення спектру інформаційного символу (розрядність коду), N – рівень кодового дерева (N = 0,1,2 …), 2 – 1 = SF-1 – номер коду.

Кодові послідовності Уолша (IS-95A) формуються за законом (2) [3]:

Шляхом зіставлення кодів знаходимо таблиці відповідності, користуючись якими можна перейти від кодів Уолша до кодів OVSF, при заданому коефіцієнті розширення. Наприклад, для SF = 4 таблиця відповідності виглядає так:

Табл. 1. Відповідність кодів OVSF і Walsh.

Tabl.1. OVSF & Walsh compliance codes.

Код OVSF

Код Walsh

СО

1111

W0

С1

1 1-1-1

W2

С2

1-1 1-1

W1

СЗ

1-1-1 1

W3

Такі ж таблиці складені і для SF = 64, 128 і 256. В якості генератора OVSF кодів можна використовувати існуючий генератор кодів Уолша в поєднанні з таблицями відповідності кодів.

2. Модернізація моделі однокодового демодулятора виконана шляхом виключення надлишкових функцій, таких як дескремблірованіе і QPSK демодуляція з метою зменшення складності системи. Пояснимо коротко принцип роботи моделі демодулятора. На вхід приймача надходить асинхронна сума

сигналів різних абонентів y (t). Традиційний демодулятор реалізується у вигляді До узгоджених корреляторов [2]. Вихідний сигнал j-того коррелятора може бути представлений таким чином (З):

Для реалізації зазначеного принципу були використані блоки з бібліотек Simulink, Communication Blockset і DSP Blockset. Для реалізації операції інтегрування був використаний Discrete-Time Integrator, дозволяє інтегрувати на заданому часовому інтервалі [0; ТБ]. Структурно функціональна модель традиційного демодулятора наведена на рис. 1.

Рис. 1. Структурно функціональна схема однокодового демодулятора.

Pic. 1. Structural-functional diagram of traditional demodulator

3. В роботі також вироблено моделювання: модулятора, модуля формування реплік і многокодового демодулятора.

III. Висновок

Зроблено аналіз пакета моделювання пристроїв і систем зв’язку MATLAB. Досліджено існуючі імітаційні моделі CDMA систем (CDMA Reference Demos) і можливості бібліотеки CDMA Reference Blockset. Проведена адаптація моделі CDMA для проведення досліджень многокодового демодулятора в WCDMA. Розглянуто та проаналізовано моделі генератора каналоутворюючих кодів OVSF, генератора випадкової послідовності, традиційного демодулятора, спрощеного модулятора, що забезпечує розширення спектра OVSF послідовностями, і ін

Створена система WCDMA дозволяє детально вивчить різні типи многокодових демодуляторів, що, в кінцевому рахунку, дозволить визначити оптимальний метод многокодовой демодуляції.

IV. Список літератури

[1] Забродський А. В. Метод багатоканальної демодуляції широкосмугових сигналів в системах з кодовим поділом каналів. – В кн.: 13-а Міжнародна Кримська конференція «СВЧ техніка та телекомунікаційні технології »(КриМіКо2003). Матеріали конференції. – Севастополь. Вебер, 2003 с.359-360.

[2]  3GPP TS 25.212 V4.3.0 (2001-12). Multiplexing and channel coding (UMTS FDD). Technical Specification. Release 4.

[3]  Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum System. 3GPP2 C.S0002 p.- 2-82-2-83.

ADAPTATION OF MATLAB CDMA MODEL FOR ANALYZING OF MULTIUSER DETECTOR IN WCDMA SYSTEM

ZabrodskiyA. V. Lebedev O. N.

Research Institute of communications, UNTS “KPI” pr. Peremogi, 37, Kyiv – 03056, Ukraine тел. (38067) 4071333, e-mail: boyarka2000 @ yahoo. com

Annotation – Presented in the article are our investigations of adopted existent CDMA models in Matlab 6.5 to request of the third generation mobile communications system (WCDMA). The existent CDMA libraries of the package were analyzed and the second generation CDMA model was adapted to meet the necessary requirements of WCDMA system for analyzing a multiuser detector.

I.  Introduction

Building of mathematic model of WCDMA system is to demonstrate advantages of multiuser detection principles in the systems with code division of channels over the traditional one (single-user).

II.  Principle Part

The following are basic requirements to simplified mathematic model of WCDMA system:

OVSF channeling codes generator with variable extension coefficient SF=64, 128, 256;

random sequence generator, imitating subscriber data transmission;

simplified modulator, extending the spectrum with OVSF sequences;

traditional (single-user) demodulator;

equipment for temporary and spectrum analysis of a

signal.

The summary of the analysis of existent structural- functional models of Matlab 6.5 CDMA systems shows that none of the standard models meets the above conditions.

It was resolved to adapt WCDMA model taking into account positive aspects of the existent models (CDMA Reference Demos), abilities of CDMA Reference Blockset library and working out of missing system blocks.

As an example modeling of several extremely important blocks was reviewed. Walsh principle of channeling generator adaptation to form OVSF channeling codes was given.

Picture 1 shows structurally functional model of a traditional demodulator.

III.  Conclusion

MATLAB package of modeling of communication devices and systems was analyzed. Existent imitation models of CDMA systems (CDMA Reference Demos) and abilities of CDMA Reference Blockset library were also reviewed.

CDMA model was adapted to analyze multiuser demodulator in WCDMA.

WCDMA system built provides for detailed research of various types of multiuser demodulators, which will ultimately allow defining of the optimal method of multiuser demodulation.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології»