Communications Toolbox

Concevoir et simuler la couche physique des systèmes de communications

 

Communications Toolbox™ offre aux ingénieurs des algorithmes et des applications pour l'analyse, la conception, la simulation de bout en bout et la vérification des systèmes de communications. Avec les algorithmes proposés, comme le codage canal, la modulation, MIMO et OFDM, vous pouvez concevoir et simuler un modèle de couche physique pour votre système de communications basé ou non sur un standard.

Cette toolbox contient une application de génération de formes d'onde, des diagrammes de constellation et de l'œil, une application de mesure du taux d'erreur binaire ainsi que d'autres outils et oscilloscopes pour vous permettre de valider vos designs. Utilisez ces outils pour générer et analyser des signaux, visualiser les caractéristiques du canal et obtenir des mesures de performances comme l'amplitude du vecteur d'erreur (EVM). La toolbox inclut des modèles de canaux spatiaux et statistiques SISO et MIMO. Les options de profil de canal incluent les modèles de Rayleigh, Rician et WINNER II. Elle propose également des imperfections RF, notamment la non-linéarité RF, l’offset de la porteuse et les algorithmes de compensation comme la synchronisation de la porteuse et du timing des symboles. Ces algorithmes vous permettent de modéliser de façon réaliste les spécifications au niveau de la liaison et de compenser les effets de la dégradation du canal. 

En utilisant Communications Toolbox et des instruments RF ou les hardware support packages, vous pouvez connecter vos modèles d'émetteur et de récepteur à du matériel radio et vérifier vos designs à l'aide de tests over-the-air.

En savoir plus :

Simulation de la chaine complète

Simulez des modèles de systèmes de communications au niveau liaison. Explorez des scénarios de simulation et évaluez les compromis sur les paramètres du système. Obtenez les mesures de performances attendues (BER, PER, BLER, débit, etc.).

Codage de la modulation et du canal

Spécifiez les composants système pour le codage du canal (y compris le codage convolutif, turbo, LDPC, et TPC), la modulation (y compris la modulation OFDM, QAM et APSK), l'embrouillage, l'entrelacement et le filtrage.

Liaison satellite RF.

Synchronisation et conception du récepteur

Modélisez et simulez un récepteur et les composants de synchronisation comme l'AGC, la correction du déséquilibre I/Q, le blocage DC et la synchronisation du timing et de la porteuse.

Corriger l’offset en fréquence QAM à l'aide d'une synchronisation grossière et fine.

Métriques de performance au niveau liaison

Évaluez les performances au niveau liaison avec des mesures de BER, BLER, PER et de débit.

Estimer les performances LDPC dans un canal AWGN.

Modélisation du canal

Évaluez les effets du bruit, de l'évanouissement et des imperfections RF des modèles d'interférence. Tenez compte de la perte de propagation en espace libre et due aux effets atmosphériques.

Bruit et canaux d'évanouissement

Simulez des modèles de bruit et d'évanouissement de canal, y compris AWGN, l'évanouissement de Rayleigh dû à la propagation par trajets multiples, l'évanouissement de Rice et les modèles de canaux spatiaux WINNER II.

Plusieurs canaux d'évanouissement avec modèle de canal WINNER II.

Imperfections RF 

Modélisez les effets des imperfections RF (non-linéarité, bruit de phase, déséquilibre I/Q, bruit thermique, offsets en phase et en fréquence).

Simulation QAM de bout en bout avec des imperfections RF.

Waveform Generation

Generate a variety of customizable or standard-based physical layer waveforms. Use the Wireless Waveform Generator app to create test signals. Use waveforms as golden references for your designs.

Application Wireless Waveform Generator

Générez, altérez, visualisez et exportez des formes d'onde modulées (y compris OFDM, QAM, PSK et WLAN 802.11).

Génération, visualisation et exportation de formes d'onde, et application d'imperfections RF.

Formes d'ondes standardisées

Générez des formes d'onde conformes à différents standards, notamment les signaux DVB, MIL-STD 188, de diffusion TV et FM, ZigBee®, NFC, WPAN 802.15.4, cdma2000 et 1xEV-DO. 

Liaison DVB-S.2, avec codage LDPC.

Traitement MIMO

Améliorez la performance du système grâce aux techniques multi-antennes MIMO et Massive MIMO. Caractérisez les récepteurs et canaux MIMO.

Techniques MIMO

Simulez les effets du beamforming hybride Massive MIMO. Vous pouvez également effectuer la diversité à la transmission et réception et simuler les effets du codage de blocs spatio-temporel et du multiplexage spatial sur les performances du système.

Beamforming hybride Massive MIMO.

Canaux et récepteurs MIMO

Appliquez l'évanouissement MIMO dû à la propagation par trajets multiples ainsi que la modélisation de canaux spatiaux WINNER II, et modélisez des opérations de réception MIMO, y compris l'estimation et l'égalisation du canal MIMO.

MIMO multi-utilisateurs avec modèle de canal WINNER II.

Visualisation et analyse

Analysez la réponse du système vis-à-vis du bruit et des interférences, étudiez son comportement et déterminez si les performances obtenues répondent aux exigences.

Visualisation des signaux

Utilisez le diagramme de constellation et le diagramme de l'œil pour visualiser les effets de différentes imperfections et corrections.

Visualiser et mesurer des signaux à l'aide des diagrammes de l'œil et de constellation.

Mesures de signaux

Utilisez des méthodes de mesures standards (y compris EVM, ACPR, ACLR, MER, CCDF, la hauteur de l'œil, le jitter, le temps de montée et de descente) pour quantifier la performance du système.

Mesures EVM pour un système ZigBee.

Radio logicielle (SDR)

Connectez vos modèles d'émetteur et de récepteur à des dispositifs radio et vérifiez vos designs par transmission et réception OTA (over-the-air).

Radios supportées

Connectez vos formes d'onde à tout un ensemble de radios logicielles (SDR) supportées, y compris les radios basées sur ADALM® Pluto®, RTL-SDR, USRP® et Xilinx® Zynq®.

Émetteurs et récepteurs

Traitez des signaux over-the-air capturés ou temps réel pour des applications telles que le pistage d’avions à l'aide de signaux ADS-B, le relevé automatique de compteurs, la diffusion FM avec RBDS et les récepteurs FRS/GMRS.

Traiter des signaux SDR capturés pour la détection du spectre.

Bluetooth

Concevez, modélisez, simulez et testez des systèmes de communications Bluetooth.

Flux de messages dans un réseau maillé Bluetooth.

Modélisation de couche de protocole et du MAC

Générez et décodez des paquets de couche de liaison BLE et des trames L2CAP. Modélisez des machines à états de la couche de liaison utilisées pour établir des connexions entre appareils BLE.

Protocole pour l'échange de paquets entre un client (smartphone) et un serveur (capteur).

Cosimulation PHY et MAC

Modélisez et simulez le traitement de la couche physique (PHY) et de la couche de contrôle d'accès au support (MAC).

Communications en paquet

Modélisez et simulez des modulations/démodulations en paquet, notamment le traitement de couches de liaisons de données avec des algorithmes ALOHA ou CSMA/CA MAC.

Trames MAC standardisées

Générez et décodez des trames MAC pour divers standards dont ZigBee (IEEE® 802.15.4) et NFC.

Génération et décodage de trames MAC ZigBee.

Nouveautés

Empreintes radio avec le Deep Learning

Concevez et entraînez un réseau de neurones à convolution (CNN) pour des empreintes radiofréquence avec des données simulées et capturées

Génération de formes d'onde Bluetooth Low Energy BR/EDR et simulation au niveau liaison

Générez, démodulez et décodez des formes d'onde PHY Bluetooth® Basic Rate (BR) et Extended Data Rate (EDR)

Propagation RF avec lancer de rayons

Prévoyez la puissance totale reçue et générez des cartes de couverture avec le lancer de rayons

Consultez les notes de version pour en savoir plus sur ces fonctionnalités et les fonctions correspondantes.

Ressources supplémentaires pour Communications Toolbox