超密集毫米波无线电接入网络中位置感知波束形成期间的空间选择模型matlab代码.zip

clear all; close all; clc; stdCoords = 0; % СКО оценки координат UE по осям x, y, z в метрах % число АЭ в одном измерении Nel = 10; % выбор типа антенной решетки % 1 - планарная АР % 2 - линейная АР % 3 - круговая АР (поддержаны только режимы ДН antPattCntrl=0,1,2) antType = 2; % массив с номерами режимов ДО antPattCntrlArr = [0, 1, 2, 3, 3]; win_typeArr = [0, 0, 0, 0, 2]; antPattCntrlCmt = ["Управление максимумом ДН", ... "Управление максимумом и нулем ДН", ... "Адаптивное управление ДН", ... "Управление шириной ДН Гаусса", ... "Управление шириной прямоугольной ДН"]; antTypeCmt = ["Планарная АР", "Линейная АР", "Круговая АР"]; figNumber = 0; for aa=1:length(antPattCntrlArr) c = physconst('LightSpeed'); anim = 0; % 1 - вкл. анимацию работы f = 30e9; % несущая в диапазоне ММВ, Гц lamb = c/f; % длина волны, м da = 0.5*c/f; % расстояние между элементами АР snrThr = 10; % пороговое отношения сигнал/помеха для отображения карты useAntUE = 0; % использовать ДН АР на UE (только режим antPattCntrl=0) % выбор алгоритма управления ДН на NB: % 0 - управление максимумом ДН % 1 - управление максимумом и нулем ДН % 2 - адаптивное управление ДН % 3 - управление шириной ДН antPattCntrl = antPattCntrlArr(aa); % выбор формы ДН для алгоритма управления шириной луча (antPattCntrl = 3) % 0 - окно Гаусса % 1 - окно приподнятого косинуса % 2 - прямоугольное окно win_type = win_typeArr(aa); backLobe = 1; % подавление обратного лепестка ДН (логично только для URA) % отображение ДН в 2D при выставленном флаге анимации (anim = 1) antPlot2D = 1; % (рекомендуется выставлять в 1) % Шаг отрисовки ДН при anim = 1 if (antPlot2D == 0) angStep = 5; else angStep = 1; end % период процедуры диаграммообразования, с; Ta = 0; % при Ta = 0 ДН формируется на каждом шаге расчета antElPos = createAnt(antType, Nel, da); % формирование АР NelFull = size(antElPos, 1); % полное число АЭ % выбор сценария: % 1 - gNB расположены на одной стороне относительно траектории движения UE % 2 - gNB расположены по разные стороны относительно траектории движения UE [gNB, ueNode, d, T, v] = createScenarion(1, 0:10); Nd = length(d); Nnb = length(gNB); % число gNB Nue = length(ueNode); % число UE % число точек расчета (число точек координат траектории UE) N = length(ueNode(1).Trajectory(:,1)); trajArray = [ueNode.Trajectory]; % массив координат UE [N x 3*Nue] gNBcoords = [gNB(:).Coords].'; % массив координат gNB [Nnb x 3] if (anim == 1) antPattScl = 7.8; % коэфф. масштабирования для отображения ДН gNB antPattSclUe = 0.6; % коэфф. масштабирования для отображения ДН UE fg = figure(5); fg.WindowState = 'maximized'; grid on; hold on; % отображение ДН gNB (параметры см. в antPattPlot) gNBptrnPlot = gobjects(1, 2); for i=1:Nnb [x, y, z] = antPattPlot(antElPos, f, gNB(i), ... angStep, antPattScl, backLobe, antPlot2D); if (antPlot2D == 0) gNBptrnPlot(i) = surf(x+gNB(i).Coords(1),... y+gNB(i).Coords(2),... z+gNB(i).Coords(3), 'FaceColor', '#4DBEEE'); else gNBptrnPlot(i) = plot(x+gNB(i).Coords(1),... y+gNB(i).Coords(2),'Color', '#4DBEEE'); end end % отображение ДН UE (параметры см. в antPattPlot) if (useAntUE == 1) ueptrnPlot = gobjects(1, 2); for i=1:Nue [x, y, z] = antPattPlot(antElPos, f, ueNode(i), ... angStep, antPattSclUe, backLobe); ueptrnPlot(i) = surf(x+ueNode(i).Trajectory(1,1),... y+ueNode(i).Trajectory(1,2),... z+ueNode(i).Trajectory(1,3), ... 'FaceColor', '#4DBEEE'); end end % отображение положения UE uePlot = gobjects(1, 2); ueText = gobjects(1, 2); for i=1:Nue uePlot(i) = plot3(ueNode(i).Trajectory(1,1),... ueNode(i).Trajectory(1,2),... ueNode(i).Trajectory(1,3), '^', ... 'MarkerSize', 10); ueText(i) = text(ueNode(i).Trajectory(1,1), ... ueNode(i).Trajectory(1,2), ... ueNode(i).Trajectory(1,3), ... sprintf('UE_{%i}', i), 'FontSize', 14, ... 'Color', '#A2142F'); end ueDirPlot = gobjects(1, 2); ueDirPlot2 = gobjects(1, 2); indSnoi = [2,1]; for i=1:Nnb % отображение вектора направления от gNB на UE ueDirPlot(i)=plot3([gNB(i).Coords(1);ueNode(i).Trajectory(1,1)],... [gNB(i).Coords(2);ueNode(i).Trajectory(1,2)],... [gNB(i).Coords(3);ueNode(i).Trajectory(1,3)],... 'Color', '#76AB2F'); % отображение вектора направления от gNB на соседней UE ueDirPlot2(i) = plot3(... [gNB(i).Coords(1);ueNode(indSnoi(i)).Trajectory(1,1)],... [gNB(i).Coords(2);ueNode(indSnoi(i)).Trajectory(1,2)],... [gNB(i).Coords(3);ueNode(indSnoi(i)).Trajectory(1,3)], ... 'Color', '#D95319'); end ueDirPlot(2).LineStyle = '--'; ueDirPlot2(2).LineStyle = '--'; for i=1:Nnb text(gNB(i).Coords(1), gNB(i).Coords(2), gNB(i).Coords(3)+5, ... sprintf('gNB_{%i}', i), 'FontSize', 16, 'Color', '#A2142F'); end xlabel('x, м'); ylabel('y, м'); axis equal; axis([-5, 155, -5, 65, 0, 30]); view([0, 90]); end % инициализация массивов для хранения углов отправки от каждой gNB % к каждой UE (нужно для устранении ошибки чтения несуществующего % массива при некоторых настройках модели) azAng = zeros(Nue, Nnb); elAng = zeros(Nue, Nnb); azAngUE = zeros(Nue, Nnb); elAngUE = zeros(Nue, Nnb); %% ЦИКЛ ПО ЧИСЛУ ТОЧЕК РАСЧЕТА for i=1:N % цикл по числу точек расчета % массив координат всех UE для i-й точки расчета ueCoordsi = reshape(trajArray(i, :).', 3, Nue).'; % внесение ошибки в оценку координат UE согласно stdCoords ueCoordsiErr = ueCoordsi; ueCoordsiErr(:,1:2) = ueCoordsiErr(:,1:2)