fhi_lib/app/gen_test.m

   1 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
   2 %
   3 % Copyright (c) 2021 Intel.
   4 %
   5 % Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   6 % you may not use this file except in compliance with the License.
   7 % You may obtain a copy of the License at
   8 %
   9 % http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
  10 %
  11 % Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  12 % distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  13 % WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  14 % See the License for the specific language governing permissions and
  15 % limitations under the License.
  16 %
  17 %
  18 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  19
  20 %This script was tested with GNU Octave, version 3.8.2 or Matlab 9.2.0.538062 (R2017a)
  21
  22 close all;
  23 clear all;
  24
  25      %  5MHz    10MHz   15MHz   20 MHz
  26 nLteNumRbsPerSymF1 = ...
  27 [
  28      %  5MHz    10MHz   15MHz   20 MHz
  29         [25,    50,     75,     100]         % Numerology 0 (15KHz)
  30 ];
  31
  32      %  5MHz    10MHz   15MHz   20 MHz  25 MHz  30 MHz  40 MHz  50MHz   60 MHz  70 MHz  80 MHz   90 MHz  100 MHz
  33 nNumRbsPerSymF1 = ...
  34 [
  35      %  5MHz    10MHz   15MHz   20 MHz  25 MHz  30 MHz  40 MHz  50MHz   60 MHz  70 MHz  80 MHz   90 MHz  100 MHz
  36         [25,    52,     79,     106,    133,    160,    216,    270,    0,         0,      0,      0,      0]         % Numerology 0 (15KHz)
  37         [11,    24,     38,     51,     65,     78,     106,    133,    162,       0,    217,    245,    273]         % Numerology 1 (30KHz)
  38         [0,     11,     18,     24,     31,     38,     51,     65,     79,        0,    107,    121,    135]         % Numerology 2 (60KHz)
  39 ];
  40
  41 nNumRbsPerSymF2 = ...
  42 [
  43     %  50Mhz  100MHz  200MHz   400MHz
  44         [66,    132,    264,     0]        % Numerology 2 (60KHz)
  45         [32,    66,     132,     264]      % Numerology 3 (120KHz)
  46 ];
  47
  48 % total number of tests
  49 tests_total = 12
  50 tech_all = ... % 0 - NR 1- LTE
  51     [
  52       0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1
  53     ]
  54
  55 sub6_all = ...
  56     [
  57       true, true, true, true, false, true, true, true, true, true, true, true
  58     ]
  59
  60 mu_all = ...
  61     [
  62       0, 0, 0, 1, 3, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0
  63     ]
  64
  65 bw_all = ...
  66     [
  67       5, 10, 20, 100, 100, 100, 20, 10, 5, 20, 10, 5
  68     ]
  69
  70 ant_num_all = ...
  71     [
  72       4, 4, 4, 4, 4, 8, 4, 4, 4, 8, 8, 8
  73     ]
  74
  75 bfw_gen_all = ...
  76     [
  77       false, false, false, false, false, true, false, false, false, true, true, true,
  78     ]
  79
  80 trx_all = ...
  81     [
  82       32, 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32
  83     ]
  84 path_to_usecase_all = ...
  85     [
  86       "./usecase/cat_a/mu0_5mhz/";
  87       "./usecase/cat_a/mu0_10mhz/";
  88       "./usecase/cat_a/mu0_20mhz/";
  89       "./usecase/cat_a/mu1_100mhz/";
  90       "./usecase/cat_a/mu3_100mhz/";
  91       "./usecase/cat_b/mu1_100mhz/";
  92       "./usecase/lte_a/mu0_20mhz/";
  93       "./usecase/lte_a/mu0_10mhz/";
  94       "./usecase/lte_a/mu0_5mhz/";
  95       "./usecase/lte_b/mu0_20mhz/";
  96       "./usecase/lte_b/mu0_10mhz/";
  97       "./usecase/lte_b/mu0_5mhz/";
  98     ]
  99
 100 path_to_usecase_all = cellstr(path_to_usecase_all)
 101
 102 nSlots_all = ...
 103     [
 104        20,20,20,20,20,20,20,20,20,10,10,10
 105     ]
 106
 107 %select mu and bw to generate test files
 108 for test_num =(1:1:tests_total)
 109     test_num
 110     isLte=tech_all(test_num)  %false
 111     sub6=sub6_all(test_num)  %false
 112     mu=mu_all(test_num) % 0,1, or 3
 113     bw=bw_all(test_num) %5,10,20,100 MHz
 114     ant_num = ant_num_all(test_num)
 115     bfw_gen=bfw_gen_all(test_num)
 116     trx = trx_all(test_num)
 117     size(path_to_usecase_all)
 118     path_to_usecase = path_to_usecase_all(test_num)
 119
 120     nSlots=nSlots_all(test_num) % any 40 and 160
 121
 122     if isLte
 123         disp('LTE')
 124         if mu < 3
 125             nNumerology = mu+1;
 126             switch (bw)
 127                 case {5}
 128                     numRBs = nLteNumRbsPerSymF1(nNumerology,0+1);
 129                 case {10}
 130                     numRBs = nLteNumRbsPerSymF1(nNumerology,1+1);
 131                 case {15}
 132                     numRBs = nLteNumRbsPerSymF1(nNumerology,2+1);
 133                 case {20}
 134                     numRBs = nLteNumRbsPerSymF1(nNumerology,3+1);
 135             end
 136         end
 137     else
 138         if sub6
 139             disp('Sub6')
 140             if mu < 3
 141                 nNumerology = mu+1;
 142                 switch (bw)
 143                     case {5}
 144                         numRBs = nNumRbsPerSymF1(nNumerology,0+1);
 145                     case {10}
 146                         numRBs = nNumRbsPerSymF1(nNumerology,1+1);
 147                     case {15}
 148                         numRBs = nNumRbsPerSymF1(nNumerology,2+1);
 149                     case {20}
 150                         numRBs = nNumRbsPerSymF1(nNumerology,3+1);
 151                     case {25}
 152                         numRBs = nNumRbsPerSymF1(nNumerology,4+1);
 153                     case {30}
 154                         numRBs = nNumRbsPerSymF1(nNumerology,5+1);
 155                     case {40}
 156                         numRBs = nNumRbsPerSymF1(nNumerology,6+1);
 157                     case {50}
 158                         numRBs = nNumRbsPerSymF1(nNumerology,7+1);
 159                     case {60}
 160                         numRBs = nNumRbsPerSymF1(nNumerology,8+1);
 161                     case {70}
 162                         numRBs = nNumRbsPerSymF1(nNumerology,9+1);
 163                     case {80}
 164                         numRBs = nNumRbsPerSymF1(nNumerology,10+1);
 165                     case {90}
 166                         numRBs = nNumRbsPerSymF1(nNumerology,11+1);
 167                     case {100}
 168                         numRBs = nNumRbsPerSymF1(nNumerology,12+1);
 169                     otherwise
 170                         disp('Unknown BW && mu')
 171                 end
 172             end
 173         else
 174             disp('mmWave')
 175             if  (mu >=2) && (mu <= 3)
 176                 nNumerology = mu;
 177                 switch (bw)
 178                     case {50}
 179                         numRBs = nNumRbsPerSymF2(nNumerology-1,0+1);
 180                     case {100}
 181                         numRBs = nNumRbsPerSymF2(nNumerology-1,1+1);
 182                     case {200}
 183                         numRBs = nNumRbsPerSymF2(nNumerology-1,2+1);
 184                     case {400}
 185                         numRBs = nNumRbsPerSymF2(nNumerology-1,3+1);
 186                     otherwise
 187                         disp('Unknown BW && mu')
 188                 end
 189             end
 190         end
 191     end
 192     if numRBs ==0
 193         disp('Incorrect Numerology and BW combination.')
 194         return
 195     end
 196
 197     bw
 198     numRBs
 199     nSlots
 200
 201     %use file as input
 202     %ifft_in = load('ifft_in.txt')
 203
 204     %gen IQs
 205     ifft_in = [[1:1:(numRBs*12)]', [1:1:(numRBs*12)]'];
 206
 207     ant_c = ifft_in;
 208     for (i=1:1:nSlots*14-1)
 209         ifft_in_1 = ifft_in + i;
 210         ant_c = [ant_c; ifft_in_1];
 211     end
 212
 213     %write files for IQ samples
 214     for ant = 1:1:ant_num
 215         antX=ant_c*(ant*10);
 216         antX_16=int16(antX.');
 217         file_name = strcat(path_to_usecase,"ant_", num2str(ant-1),".bin");
 218         disp(file_name)
 219         fileID = fopen(file_name,'w');
 220         fwrite(fileID, antX_16, 'int16');
 221         fclose(fileID);
 222     end
 223
 224     if bfw_gen
 225         disp('Generate BF Weights per RB')
 226
 227         %seed to make it repeatable
 228         rand('seed',47)
 229
 230         %random channel matrix for single sym on syngle RB
 231         H = (rand(trx,ant_num) + 1j*rand(trx,ant_num));
 232
 233         %calculate weights
 234         % W_dl = H^*(H^TH^*)^-1
 235         % W_ul =  ((H^H*H)^-1)H^H
 236         % where H^* - conjugate
 237         %       H^T - transpose
 238         %       H^H - conjugate transpose
 239         W_dl = conj(H)*(transpose(H)*conj(H))^-1; %weights for DL
 240         W_ul = ((ctranspose(H)*H)^-1)*ctranspose(H); %weights for UL
 241
 242         W_ul = W_ul.';
 243
 244         for ant = 1:1:ant_num
 245             %DL
 246
 247             bfw_per_sym = [];
 248             % adjust channel per each RB
 249             for iPrb = 1:1:numRBs
 250                bfw_per_sym = [ bfw_per_sym, [real((W_dl(:, ant).'))*iPrb; imag((W_dl(:, ant).'))*iPrb]];
 251             end
 252
 253             bfw_all_slots = [];
 254             %reuse channel for all symbols
 255             for (slot_idx=1:1:nSlots*14)
 256                 bfw_all_slots = [bfw_all_slots, bfw_per_sym];
 257             end
 258
 259             bfw_all_slots_int = int16(bfw_all_slots./max(max(abs((bfw_all_slots.')))).*2^15);
 260
 261             %write files for IQ samples
 262             antX_16=bfw_all_slots_int.';
 263             file_name = strcat(path_to_usecase,"dl_bfw_ue_", num2str(ant-1),".bin");
 264             disp(file_name)
 265             fileID = fopen(file_name,'w');
 266             fwrite(fileID,antX_16, 'int16');
 267             fclose(fileID);
 268
 269             %UL
 270             bfw_per_sym = [];
 271             % adjust channel per each RB
 272             for iPrb = 1:1:numRBs
 273                bfw_per_sym = [ bfw_per_sym, [real((W_ul(:, ant).'))*iPrb; imag((W_ul(:, ant).'))*iPrb]];
 274             end
 275
 276             bfw_all_slots = [];
 277             %reuse channel for all symbols
 278             for (slot_idx=1:1:nSlots*14)
 279                 bfw_all_slots = [bfw_all_slots, bfw_per_sym];
 280             end
 281
 282             bfw_all_slots_int = int16(bfw_all_slots./max(max(abs((bfw_all_slots.')))).*2^15);
 283
 284             %write files for IQ samples
 285             antX_16=bfw_all_slots_int.';
 286             file_name = strcat(path_to_usecase,"ul_bfw_ue_", num2str(ant-1),".bin");
 287             disp(file_name)
 288             fileID = fopen(file_name,'w');
 289             fwrite(fileID,antX_16, 'int16');
 290             fclose(fileID);
 291         end
 292     end
 293 end
 294
 295 %% generate IQ file with valid constellation, for DL modulation compression
 296 % only in mu1_100mhz
 297 %constellation = [4096, -4096];
 298 %constellation = [2590, 7770, -7770, -2590];
 299 %constellation = [633, 1897, 3161, 4425, -4424, -3160, -1897, -633];
 300 constellation_all = [628, 1885, 3141, 4398, 5654, 6911, 8167, 9424, -9424, -8167, -6911, -5654, -4398, -3141, -1885, -628;
 301     633, 1897, 3161, 4425, -4424, -3160, -1897, -633, 633, 1897, 3161, 4425, -4424, -3160, -1897, -633;
 302     2590, 7770, -7770, -2590, 2590, 7770, -7770, -2590, 2590, 7770, -7770, -2590, 2590, 7770, -7770, -2590;
 303     4096, -4096, 4096, -4096, 4096, -4096, 4096, -4096, 4096, -4096, 4096, -4096, 4096, -4096, 4096, -4096;
 304     ];
 305
 306 numRBs = 273
 307 nSlots = 20
 308 path_all = ...
 309     [
 310       "./usecase/cat_a/mu1_100mhz/";
 311       "./usecase/cat_b/mu1_100mhz/";
 312       "./usecase/cat_b/mu1_100mhz/";
 313       "./usecase/cat_b/mu1_100mhz/";
 314     ]
 315 path_all = cellstr(path_all)
 316 modtype_all = ...
 317     [
 318       "256qam_ant_";
 319       "64qam_ant_";
 320       "16qam_ant_";
 321       "qpsk_ant_";
 322     ]
 323 modtype_all = cellstr(modtype_all)
 324
 325 for test_num = 1:4
 326     path = path_all(test_num);
 327     constellation=constellation_all(test_num,:);
 328     modtype = modtype_all(test_num);
 329     for ant = 1:4
 330         ant_in = rand(2*12*numRBs*14*nSlots,1); % random constellation
 331         ant_in = 1+round(15 * ant_in);
 332         ant_out = constellation(ant_in);
 333         file_name = strcat(path,modtype, num2str(ant-1),".bin");
 334         disp(file_name)
 335         fileID = fopen(file_name,'w');
 336         fwrite(fileID, ant_out, 'int16');
 337         fclose(fileID);
 338     end
 339 end
 340
 341