PRACTICE / 01

AIOT PDRCH 链路仿真系统

实践项目 · Ambient IoT 物理层端到端仿真

AIOT PDRCH 链路仿真系统

基于 3GPP TS 38.291 (Rel-19) 的 Ambient IoT PDRCH 物理层端到端链路级仿真系统,覆盖 Device 1/2a 上行全流程,配套 26 节点可交互可视化前端(支持多天线 MRC/IRC 合并)。

基于 3GPP TS 38.291 (Rel-19) 的 Ambient IoT PDRCH(Physical Device-to-Reader Channel)物理层端到端链路级仿真系统。覆盖 Device 1/2a(backscatter)上行全流程:TX 数据生成 → 信道模拟 → CW leakage / cancellation → AWGN → PDRCH 接收机解调,支持多设备 FDMA。

标准基线

来源用途
TS 38.291 (Rel-19)PDRCH PHY 规范:D2R chips、PDRCH 生成、amble、SFS
TR 38.769RAN 研究:waveform、FDMA、BLER 性能
TR 38.901信道模型 InH-Office
TS 36.212TBCC / CRC 多项式复用(LTE)
RAN1#121 (2025-05)Rel-19 最终 agreement

可视化前端

全链路(TX → Channel → RX)共 26 个信号节点的时域 / 频域交互式可视化:PHY 参数(T_bit、R_sfs、调制、payload、midamble 等)与信道损伤(SNR、cancellation、SFO、衰落、CW、距离等)均可在界面配置;支持 1/2/4 接收天线MRC / IRC 合并切换,各天线独立衰落、CW 残余跨天线空间相关,节点可按天线维度观察。左右 A/B 双面板任选两个节点对比,服务端单帧仿真返回 float32 波形,前端按像素 min/max 抽取渲染(62 万样本 <10ms),长信号可流畅缩放平移。

实施阶段

Phase 0–7 全部完成:项目地基 → TX 编码(CRC / TBCC / Manchester)→ TX 链(SFS / amble)→ 信道(path loss / 多径 / CW)→ RX 链(定时同步 / 解调)→ 蒙特卡洛仿真引擎(BLER / 灵敏度)→ FDMA 多用户 → 脚本与图表。后续扩展多天线接收 MRC/IRC 合并(波形域合并:MRC w=g/(gᵀg);IRC w=R⁻¹g/(gᵀR⁻¹g))。单元测试 pytest 全绿。

SCREENSHOTS

可视化前端总览:PHY / 信道参数配置(含 1/2/4 接收天线、MRC/IRC 合并)+ 链路指标 + A 面板时域、B 面板频域
可视化前端总览:PHY / 信道参数配置(含 1/2/4 接收天线、MRC/IRC 合并)+ 链路指标 + A 面板时域、B 面板频域
A/B 双面板对比:CW 泄漏消除前(A)vs 消除后(B),每面板时域 + 频域同显(FFT N=65536)
A/B 双面板对比:CW 泄漏消除前(A)vs 消除后(B),每面板时域 + 频域同显(FFT N=65536)
BLER vs SNR(不同 CW 泄漏消除量):蒙特卡洛仿真结果
BLER vs SNR(不同 CW 泄漏消除量):蒙特卡洛仿真结果
BLER vs SNR(不同 SFS 速率 R_sfs):蒙特卡洛仿真结果
BLER vs SNR(不同 SFS 速率 R_sfs):蒙特卡洛仿真结果
FDMA 多设备 BLER vs SIR:多用户干扰性能
FDMA 多设备 BLER vs SIR:多用户干扰性能
多天线接收收益:单天线 vs MRC vs IRC 的 BLER 对比(各天线独立衰落、CW 残余空间相关)
多天线接收收益:单天线 vs MRC vs IRC 的 BLER 对比(各天线独立衰落、CW 残余空间相关)

TECH STACK

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