무선 파형 생성기
변조된 파형을 생성, 손상 추가, 시각화 및 내보내기
설명
무선 파형 생성기 앱을 사용하면 변조된 파형을 생성하고, 손상을 추가하고, 시각화와 내보내기를 할 수 있습니다. 다양한 파형 유형을 생성할 수 있습니다.
| 파형 유형 | 추가 리소스 |
|---|---|
사용자 지정 OFDM, QAM, PSK 변조 파형 | — |
사인파 테스트 | |
ZigBee® 및 UWB(IEEE® 802.15.4z) 파형 | |
5G NR 파형 | 5G Toolbox™가 필요하며, 5G 파형 생성기 (5G Toolbox) 앱을 사용합니다. |
LTE 파형 | LTE Toolbox™가 필요하며, LTE Waveform Generator (LTE Toolbox) 앱을 사용합니다. |
WLAN(802.11™) 파형 | WLAN Toolbox™가 필요하며, WLAN Waveform Generator (WLAN Toolbox) 앱을 사용합니다. |
Bluetooth 파형 | Bluetooth® Toolbox가 필요하며, Bluetooth LE Waveform Generator (Bluetooth Toolbox) 또는 Bluetooth BR/EDR Waveform Generator (Bluetooth Toolbox) 앱을 사용합니다. |
DVB-S2, DVB-S2X, DVB-RCS2 변조 파형 | Satellite Communications Toolbox가 필요하며, 위성 파형 생성기 (Satellite Communications Toolbox) 앱을 사용합니다. |
레이다 파형 | Phased Array System Toolbox가 필요합니다. |
이 앱을 사용하여 다음을 수행할 수 있습니다.
파형, 실행 가능한 MATLAB® 스크립트 또는 Simulink® 블록을 내보냅니다.
파형을 작업 공간에서 사용하거나
.mat,.bb또는.txt파일에 저장합니다.앱을 사용하지 않고, 내보낸 스크립트를 사용하여 명령줄에서 파형을 생성합니다.
내보낸 블록을 Simulink 모델에서 파형 소스로 사용합니다. 자세한 내용은 Waveform From Wireless Waveform Generator App 항목을 참조하십시오.
성상도 다이어그램, 스펙트럼 분석기, OFDM 그리드 및 시간 스코프 플롯에서 파형을 시각화합니다.
AWGN, 위상 오프셋, 주파수 오프셋, DC 오프셋, IQ 불균형, 무기억 3차 비선형성과 같은 RF 손상을 추가하여 파형을 왜곡합니다.
연결된 신호 생성기 또는 소프트웨어 정의 라디오(SDR)를 사용하여 송신할 수 있는 파형을 생성합니다.
신호 생성기를 사용하여 파형을 송신하려면 Instrument Control Toolbox를 사용하고 지원되는 신호 생성기를 컴퓨터에 연결합니다. 자세한 내용은 Transmit Using Lab Signal Generator Instrument 항목을 참조하십시오.
NI™ USRP™ 라디오를 사용하여 파형을 송신하려면 Wireless Testbench™를 사용하고 지원되는 무선통신 기기를 컴퓨터에 연결합니다. 자세한 내용은 Transmit Signals Using Wireless Testbench Baseband Transmitter 항목을 참조하십시오.
지원되는 SDR(ADALM-Pluto, NI USRP 또는 Xilinx® Zynq® 기반 라디오)을 사용하여 파형을 송신하려면 무선통신 하드웨어에 맞는 애드온을 설치하고 SDR을 컴퓨터에 연결합니다. 자세한 내용은 Transmit Using SDR 항목을 참조하십시오.
자세한 내용은 Create Waveforms Using Wireless Waveform Generator App 항목을 참조하십시오.
무선 파형 생성기 앱 열기
MATLAB 툴스트립: 앱 탭의 무선 통신에서 앱 아이콘을 클릭합니다. 
MATLAB 명령 프롬프트: wirelessWaveformGenerator를 입력합니다.
예제
무선 파형 생성기 앱을 열고 파형 유형 탭에서 
을 선택하여 OFDM 파형을 구성합니다. 생성을 클릭하여 디폴트 파형을 생성합니다. 표시된 파형은 QPSK 변조 심볼이 있는 OFDM 파형입니다.
DC null 삽입을 클릭하고 보호 대역 부반송파를 [20;19]로 늘립니다. 생성을 다시 클릭합니다. 플로팅된 파형이 업데이트된 구성을 반영하도록 변경됩니다.
![Wireless Waveform Generator app display of OFDM waveform with DC null and guard band subcarriers set to [20;19].](wwg-ofdm-dcnull-adjust-gbsc.png)
무선 파형 생성기 앱을 엽니다.
QAM 파형을 생성하려면 파형 유형 탭에서
을 선택합니다. 파형 창에서 16-QAM(변조 차수 = 16)을 지정하여 디폴트 파형을 업데이트합니다. 손상을 추가하려면 생성 탭에서 손상을 선택합니다. 손상 창에서 IQ 불균형을 선택합니다. 위상 불균형을 11.25도(
pi/16라디안)로 설정하고 진폭 불균형을 1.5dB로 설정합니다.생성을 클릭하여 파형을 생성합니다.
필터링을 추가하려면 필터링 파라미터를 선택합니다. 제곱근 올림 코사인 필터링을 적용합니다.
생성을 다시 클릭하여 현재 구성을 사용하여 파형을 생성합니다. 플로팅된 파형이 업데이트된 구성을 반영하도록 변경됩니다.
이 예제에서는 5G NR 파형을 생성하는 방법을 보여줍니다. 자세한 내용은 5G 파형 생성기 (5G Toolbox) 앱 도움말 페이지를 참조하십시오.
5G 파형 생성기 앱 열기
MATLAB 툴스트립의 앱 탭에 있는 무선 통신에서 5G 파형 생성기 앱 아이콘을 클릭합니다. 이 앱은 5G 파형을 생성하도록 구성된 무선 파형 생성기 앱을 엽니다. 이 기능을 사용하려면 5G Toolbox가 필요합니다.
5G NR 파형 생성
다음 이미지는 디폴트 파라미터를 사용해서 생성한 5G 다운링크 파형에 대한 시각화 결과를 보여줍니다.
이 예제에서는 LTE 파형을 생성하는 방법을 보여줍니다. 자세한 내용은 LTE Waveform Generator (LTE Toolbox) 앱 도움말 페이지를 참조하십시오.
LTE Waveform Generator 앱 열기
MATLAB 툴스트립의 앱 탭에 있는 무선 통신에서 LTE Waveform Generator 앱 아이콘을 클릭합니다. 이 앱은 LTE 파형을 생성하도록 구성된 무선 파형 생성기 앱을 엽니다. 이 기능을 사용하려면 LTE Toolbox가 필요합니다.
다운링크 LTE 파형 생성
다음 이미지는 디폴트 파라미터를 사용해서 생성한 LTE 다운링크 파형에 대한 시각화 결과를 보여줍니다.
이 예제에서는 Bluetooth 파형을 생성하는 방법을 보여줍니다. 자세한 내용은 Bluetooth LE Waveform Generator (Bluetooth Toolbox) 앱 도움말 페이지를 참조하십시오.
Bluetooth Low Energy Waveform Generator 앱 열기
MATLAB 툴스트립의 앱 탭에 있는 무선 통신에서 Bluetooth Low Energy 앱 아이콘을 클릭합니다. 이 앱은 Bluetooth LE 파형을 생성하도록 구성된 무선 파형 생성기 앱을 엽니다. 이 기능을 사용하려면 Bluetooth Toolbox가 필요합니다.
Bluetooth LE 파형 생성
다음 이미지는 디폴트 파라미터를 사용해서 생성한 Bluetooth LE 파형에 대한 시각화 결과를 보여줍니다.
이 예제에서는 WLAN 파형을 생성하는 방법을 보여줍니다. 자세한 내용은 WLAN Waveform Generator (WLAN Toolbox) 앱 도움말 페이지를 참조하십시오.
WLAN Waveform Generator 앱 열기
MATLAB 툴스트립의 앱 탭에 있는 무선 통신에서 WLAN Waveform Generator 앱 아이콘을 클릭합니다. 이 앱은 WLAN 파형을 생성하도록 구성된 무선 파형 생성기 앱을 엽니다. 이 기능을 사용하려면 WLAN Toolbox가 필요합니다.
WLAN 파형 생성
다음 이미지는 디폴트 파라미터를 사용해서 생성한 WLAN 파형에 대한 시각화 결과를 보여줍니다.
이 예제에서는 위성 통신 파형을 생성하는 방법을 보여줍니다. 자세한 내용은 위성 파형 생성기 (Satellite Communications Toolbox) 앱 도움말 페이지를 참조하십시오.
위성 파형 생성기 앱 열기
MATLAB 툴스트립의 앱 탭에 있는 무선 통신에서 위성 파형 생성기 앱 아이콘을 클릭합니다. 이 앱은 위성 통신 파형을 생성하도록 구성된 무선 파형 생성기 앱을 엽니다. 이 기능을 사용하려면 Satellite Communications Toolbox가 필요합니다.
DVB-S2 파형 생성
다음 이미지는 디폴트 파라미터를 사용해서 생성한 DVB-S2 파형에 대한 시각화 결과를 보여줍니다.
이 예제에서는 Phased Array System Toolbox™에서 찾을 수 있는 레이다 파형을 생성하는 방법을 보여줍니다. 레이다 파형에 대한 설명은 펄스 파형 분석기 (Phased Array System Toolbox) 앱 도움말 페이지를 참조하십시오. 레이다 파형에는 FMCW, Linear FM , Rectangular, Phase Coded, Nonlinear FM이 포함됩니다.
시작하려면 무선 파형 생성기 앱을 열고 파형 유형 탭에서 
을 선택합니다. 디폴트 파형 설정을 사용하고 생성을 클릭하여 단일 파형을 생성합니다.
앱에 하나의 선형 FM 펄스와 펄스의 스펙트럼이 표시됩니다.
다음으로 Number of pulses를 5로 설정하여 파형의 펄스 수를 변경한 다음 생성을 다시 선택합니다. 이제 5개의 펄스가 표시되지만 스펙트럼은 거의 동일하게 유지됩니다.
무선 파형 생성기 앱을 열고 파형 유형 탭에서 
를 선택하여 UWB 파형을 생성합니다. 디폴트 파형 설정을 사용합니다. 생성을 클릭하여 파형을 생성합니다.
파형 유형 탭에서 
을 선택하여 ZigBee에 사용되는 802.15.4 OQPSK 파형을 생성합니다. 디폴트 파형 설정을 사용합니다. 생성을 클릭하여 파형을 생성합니다.
이 예제에서는 무선 파형 생성기 앱에서 제공되는 Simulink로 내보내기 기능을 사용하여 생성된 블록을 구성하고 사용하는 방법을 보여줍니다.
소개
무선 파형 생성기 앱은 파형을 생성하고, 손상을 추가하고, 시각화와 내보내기를 할 수 있는 대화형 방식 툴입니다. 파형을 작업 공간이나 .mat 또는 .bb 파일로 내보낼 수 있습니다. 파형 생성 파라미터를 실행 가능한 MATLAB® 스크립트 또는 Simulink® 블록으로 내보낼 수도 있습니다. 내보낸 Simulink 블록을 사용하여 Simulink에서 파형을 재현할 수 있습니다. 이 예제에서는 앱의 Simulink로 내보내기 기능을 사용하는 방법과 내보낸 블록을 사용하여 Simulink에서 파형 생성을 구성하는 방법을 보여줍니다.
이 예제에서는 OFDM 파형을 내보내는 방법을 중점적으로 다루지만, 지원되는 모든 파형 유형에 동일한 프로세스가 적용됩니다.
무선 파형 구성을 Simulink로 내보내기
앱 탭의 무선 통신에서 앱 아이콘을 클릭하여 무선 파형 생성기 앱을 엽니다. 또는 MATLAB 명령 프롬프트에서 wirelessWaveformGenerator를 입력합니다.
파형 유형 섹션에서 OFDM을 클릭하여 OFDM 파형을 선택합니다. 앱의 가장 왼쪽 창에서 선택한 파형에 대한 구성 파라미터를 조정합니다. 그런 다음 앱 툴스트립에서 내보내기를 클릭하고 Simulink로 내보내기를 선택하여 구성을 내보냅니다.
Simulink로 내보내기 옵션은 Simulink 블록을 생성하며, Simulink 모델을 실행하면 이 블록은 선택된 파형을 출력합니다. 열려 있는 모델이 없는 경우 이 블록은 새 모델로 내보내집니다.
최종 데이터 값 다음의 출력 생성 방법 블록 파라미터는 지정된 신호 샘플이 모두 생성된 이후의 출력값을 지정합니다. 이 파라미터의 값 옵션은 Cyclic repetition 및 Setting to zero입니다. Cyclic repetition 옵션은 신호의 마지막 샘플에 도달한 후 신호를 처음부터 반복합니다. Setting to zero 옵션은 신호의 마지막 프레임을 생성한 이후의 시뮬레이션 시간 동안 값이 0인 출력을 생성합니다. 파형 샘플 레이트(Fs) 및 파형 길이 블록 파라미터는 마스크 편집기 대화 상자의 코드 탭에 있는 파형 구성에서 파생됩니다. 블록 파라미터에 대한 자세한 내용은 Waveform From Wireless Waveform Generator App 항목을 참조하십시오. 이 그림에서는 내보낸 블록의 파라미터를 보여줍니다.
Spectrum Analyzer 블록을 내보낸 블록에 연결합니다.
모델을 시뮬레이션하여 현재 구성을 사용하는 파형을 시각화합니다.
Spectrum Analyzer 블록은 파형 샘플 레이트(Fs) 파라미터에 설정된 값인 64MHz를 상속합니다.
무선 파형 구성 수정하기
Simulink 모델을 실행하면, 내보낸 블록은 해당 블록의 마스크 편집기 대화 상자의 코드 탭에서 생성하는 파형을 출력합니다. 이 탭의 파형을 초기화하는 MATLAB 코드는 사용자가 블록을 내보내기 전에 무선 파형 생성기 앱에서 선택한 구성에 해당합니다. 파형의 구성을 수정하려면 다음 옵션 중 하나를 선택하십시오.
무선 파형 생성기 앱을 열고 원하는 구성을 선택한 후 새 블록을 내보냅니다. 이 옵션을 사용하면 MATLAB 코드 대신 앱 인터페이스를 사용하고, 파라미터화 과정에서 파라미터 범위 유효성을 검사하고, Simulink 모델을 실행하기 전에 파형을 시각화할 수 있습니다.
내보낸 블록의 마스크 편집기 대화 상자의 코드 탭에서 구성 파라미터를 업데이트합니다. 이 옵션을 사용하려면 이 탭에서 MATLAB 코드를 수정하여 변경 사항을 적용할 때만 파라미터 범위 유효성 검사가 수행되도록 해야 합니다. 이 옵션은 Simulink 모델을 실행하기 전에 파형의 시각화를 제공하지 않습니다. 선택한 파형을 생성하는 MATLAB 코드에 익숙하지 않은 경우 이 옵션을 사용하여 파형 파라미터를 수정하는 것을 권장하지 않습니다.
마스크 편집기의 코드 탭에서 구성을 업데이트할 수 있습니다. 마스크 편집기를 열려면 내보낸 블록을 클릭하고 Ctrl+M을 누릅니다.
코드 탭의 MATLAB 코드를 사용하여 원하는 파라미터를 업데이트합니다. 예를 들어 부반송파 간격 scs를 1,500,000Hz로 설정합니다.
확인을 클릭하여 변경 사항을 적용하고 마스크 편집기 대화 상자를 닫습니다. 모델을 시뮬레이션하여 업데이트된 파형을 시각화합니다.
이제 Spectrum Analyzer 블록이 예상대로 이전 샘플 레이트의 1.5배에 해당하는 96MHz로 샘플 레이트를 표시합니다.
무선 파형 구성을 모델의 다른 블록과 공유하기
읽기 전용인 블록 파라미터와 파형 구성 파라미터에 액세스하려면 다음의 필드를 갖는 구조체인 UserData 공통 블록 속성을 사용합니다.
WaveformConfig: 파형 구성WaveformLength: 파형 길이Fs: 파형 샘플 레이트
내보낸 블록의 사용자 데이터는 get_param 함수를 사용하여 액세스할 수 있습니다.
ans =
struct with fields:
WaveformConfig: [1×1 comm.OFDMModulator]
WaveformLength: 8000
Fs: 96000000
콜백에서 InitFcn을 사용하여 사용자 데이터에서 제공되는 구조체를 기본 작업 공간 변수에 저장합니다. InitFcn 콜백은 모델 업데이트 및 시뮬레이션 중에 실행됩니다. 이 콜백을 사용하려면 모델링 탭을 클릭한 다음 모델 설정 드롭다운을 클릭하고 모델 속성 옵션을 클릭합니다. 콜백 창에서 InitFcn 콜백을 선택합니다. 사용자 데이터를 새 기본 작업 공간 변수(예: cfg)에 할당합니다.
내보낸 블록의 사용자 데이터에서 제공되는 파라미터는 코드 탭에서 구성 변경 사항을 적용할 때마다 업데이트됩니다.
OFDM 파형을 복조하기 위해, 모델에 OFDM Demodulator 블록을 추가합니다. OFDM Waveform Generator 블록과 OFDM Demodulator 블록 사이에 AWGN Channel 블록을 연결하여 입력 신호에 백색 가우스 잡음을 추가합니다. 또한 Constellation Diagram 블록을 추가하여 복조된 심볼을 플로팅합니다.
OFDM Demodulator 블록을 구성하는 데 필요한 파라미터는 내보낸 블록을 구성하는 데 사용되는 파라미터와 일치해야 합니다(그렇지 않으면 복조에 실패함). 내보낸 블록의 구성 파라미터에 액세스하려면 변수 cfg를 사용하십시오. 이 그림에서는 OFDM Demodulator 블록의 파라미터를 보여줍니다.
OFDM Demodulator 블록이 복조를 실행하려면 전체 OFDM 파형이 필요하기 때문에 내보낸 블록의 프레임당 샘플 수 파라미터를 cfg.WaveformLength로 설정합니다. 모델을 시뮬레이션합니다.
OFDM Demodulator 블록을 사용하여 OFDM 파형이 복조된 후에는 Constellation Diagram 블록이 결과 QAM 심볼을 표시합니다.
다중 반송파 파형 생성하기
다중 반송파를 생성할 때는 모든 파형의 샘플링 레이트가 동일해야 합니다. 파형을 반송파 오프셋으로 이동시키고 결합하려면 Multiband Combiner 블록을 사용할 수 있습니다.
파형을 주파수에서 이동시키려면 샘플링 레이트를 높여야 할 수 있습니다. Multiband Combiner 블록은 입력 파형을 이동 및 결합하기 전에 오버샘플링할 수 있는 옵션을 제공합니다. 이 그림에서는 Multiband Combiner 블록의 파라미터를 보여줍니다.
모델을 시뮬레이션하여 -80MHz, 20MHz 및 100MHz를 중심으로 하는 파형을 시각화합니다.
이 예제에서는 무선 파형 생성기 앱에서 생성한 파형을 이 앱에서 제공하는 NI™ USRP™ 라디오를 사용하여 무선으로 송신하는 방법을 보여줍니다(Wireless Testbench™가 필요함). 이 무선 송신기를 사용하면 해당 라디오에서 지원하는 최대 기저대역 샘플 레이트로 연속적인 데이터를 무선으로 송신할 수 있습니다.
소개
무선 파형 생성기 앱은 파형을 생성하고, 손상을 추가하고, 시각화하고, 송신할 수 있는 대화형 방식 툴입니다. 앱에서 제공되는 무선 송신기를 사용하면 생성된 파형을 무선으로 반복해서 송신할 수 있습니다. 파형 생성 파라미터와 송신 파라미터를 실행 가능한 MATLAB® 스크립트로 내보낼 수도 있습니다. 이 예제에서는 이 무선 송신기를 구성하는 방법을 보여줍니다.
이 예제에서는 OFDM 파형을 송신하는 방법을 보여주지만, 앱으로 생성할 수 있는 모든 파형 유형에 동일한 프로세스가 적용됩니다. 자세한 내용은 Transmit Signals Using Wireless Testbench Baseband Transmitter 항목을 참조하십시오.
무선통신 설정하기
앱에서 무선 송신기를 사용하려면 Wireless Testbench Support Package for NI USRP Radios를 설치해야 합니다. 자세한 내용은 Install Support Package for NI USRP Radios (Wireless Testbench) 항목을 참조하십시오. 그런 다음 Radio Setup (Wireless Testbench) 마법사를 사용하여 무선통신을 설정하고 무선통신 구성을 저장하십시오.
파형 생성
앱 탭의 무선 통신에서 앱 아이콘을 클릭하여 무선 파형 생성기 앱을 엽니다. 또는 MATLAB 명령 프롬프트에서 wirelessWaveformGenerator를 입력합니다.
파형 유형 섹션에서 OFDM을 클릭하여 OFDM 파형을 선택합니다. 앱의 가장 왼쪽 창에서 선택한 파형에 대한 구성 파라미터를 조정합니다. 그런 다음 앱 툴스트립에서 생성을 클릭하여 구성을 생성합니다.
무선 송신기 구성하기
앱 툴스트립에서 송신기 탭을 선택합니다. 송신기 갤러리에서 무선통신을 선택합니다.
앱의 가장 왼쪽 창에서 무선통신 설정 마법사를 사용하여 저장한 무선통신 설정 구성의 이름을 선택합니다.
중심 주파수, 이득, 안테나 구성 파라미터를 설정합니다. 앱이 앞서 생성한 파형을 기반으로 파형 샘플 레이트를 자동으로 설정합니다. 무선통신은 온보드 데이터 버퍼링을 사용하여 지원되는 최대 기저대역 샘플 레이트까지 연속적인 데이터를 송신합니다. 필요한 경우, 무선통신은 지정된 샘플 레이트를 얻기 위해 Farrow Rate Converter를 사용합니다. 샘플 레이트를 설정할 때 다음 목록을 참조하십시오.
단일 안테나를 사용하는 USRP E320 -- 39,683Hz~30.72MHz 또는 다음 중 하나: 40MHz, 50MHz 또는 61.44MHz
두 개의 안테나를 사용하는 USRP E320 -- 19,842Hz~15.36MHz 또는 다음 중 하나: 20MHz, 25MHz 또는 30.72MHz
USRP N300 -- 120,945Hz~76.8MHz 또는 다음 중 하나: 122.88MHz, 125MHz 또는 153.6MHz
USRP N310 -- 120,945Hz~76.8MHz 또는 다음 중 하나: 122.88MHz, 125MHz 또는 153.6MHz
USRP N320 -- 196,851Hz~125MHz 또는 다음 중 하나: 200MHz, 245.76MHz 또는 250MHz
USRP N321 -- 196,851Hz~125MHz 또는 다음 중 하나: 200MHz, 245.76MHz 또는 250MHz
USRP X300 -- 181,418Hz~100MHz 또는 다음 중 하나: 184.32MHz 또는 200MHz
USRP X310 -- 181,418Hz~100MHz 또는 다음 중 하나: 184.32MHz 또는 200MHz
USRP X410 -- 241,890Hz~125MHz 또는 다음 중 하나: 245.76MHz, 250MHz, 491.52MHz 또는 500MHz
자세한 내용은 Baseband Sample Rate in NI USRP Radios (Wireless Testbench) 항목을 참조하십시오.
파형 송신하기
파형을 연속적으로 송신하려면 송신하기를 클릭합니다. 연속 송신을 종료하려면 송신 중지를 클릭합니다. 파형 생성 파라미터와 송신 파라미터를 실행 가능한 MATLAB 스크립트로 내보내려면 MATLAB 스크립트 내보내기를 클릭합니다.
제한 사항
MATLAB Online™에서 무선 파형 생성기 앱은 SDR 기기 또는 테스트 기기와의 신호 송신을 지원하지 않습니다.
버전 내역
R2018b에 개발됨참고 항목
앱
함수
rfsiggen(Instrument Control Toolbox)
블록
도움말 항목
- Create Waveforms Using Wireless Waveform Generator App
- Quick-Control RF Signal Generator Requirements (Instrument Control Toolbox)
