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 = 15
  50 tech_all = ... % 0 - NR 1- LTE
  51     [
  52       0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2
  53     ]
  54
  55 sub6_all = ...
  56     [
  57       true, true, true, true, false, true, true, true, 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, 0, 0, 0
  63     ]
  64
  65 bw_all = ...
  66     [
  67       5, 10, 20, 100, 100, 100, 20, 10, 5, 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, 4, 4, 4
  73     ]
  74
  75 bfw_gen_all = ...
  76     [
  77       false, false, false, false, false, true, false, false, false, true, true, true, false, false, false
  78     ]
  79
  80 trx_all = ...
  81     [
  82       32, 32, 32, 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       "./usecase/dss/mu0_20mhz/";
  99       "./usecase/dss/mu0_10mhz/";
 100       "./usecase/dss/mu0_5mhz/";
 101     ]
 102
 103 path_to_usecase_all = cellstr(path_to_usecase_all)
 104
 105 nSlots_all = ...
 106     [
 107        20,20,20,20,20,20,20,20,20,10,10,10,20,20,20
 108     ]
 109
 110 %select mu and bw to generate test files
 111 for test_num =(1:1:tests_total)
 112     test_num
 113     isLte=tech_all(test_num)  %false
 114     sub6=sub6_all(test_num)  %false
 115     mu=mu_all(test_num) % 0,1, or 3
 116     bw=bw_all(test_num) %5,10,20,100 MHz
 117     ant_num = ant_num_all(test_num)
 118     bfw_gen=bfw_gen_all(test_num)
 119     trx = trx_all(test_num)
 120     size(path_to_usecase_all)
 121     path_to_usecase = path_to_usecase_all(test_num)
 122
 123     nSlots=nSlots_all(test_num) % any 40 and 160
 124
 125     if isLte
 126         disp('LTE')
 127         if mu < 3
 128             nNumerology = mu+1;
 129             switch (bw)
 130                 case {5}
 131                     numRBs = nLteNumRbsPerSymF1(nNumerology,0+1);
 132                 case {10}
 133                     numRBs = nLteNumRbsPerSymF1(nNumerology,1+1);
 134                 case {15}
 135                     numRBs = nLteNumRbsPerSymF1(nNumerology,2+1);
 136                 case {20}
 137                     numRBs = nLteNumRbsPerSymF1(nNumerology,3+1);
 138             end
 139         end
 140     else
 141         if sub6
 142             disp('Sub6')
 143             if mu < 3
 144                 nNumerology = mu+1;
 145                 switch (bw)
 146                     case {5}
 147                         numRBs = nNumRbsPerSymF1(nNumerology,0+1);
 148                     case {10}
 149                         numRBs = nNumRbsPerSymF1(nNumerology,1+1);
 150                     case {15}
 151                         numRBs = nNumRbsPerSymF1(nNumerology,2+1);
 152                     case {20}
 153                         numRBs = nNumRbsPerSymF1(nNumerology,3+1);
 154                     case {25}
 155                         numRBs = nNumRbsPerSymF1(nNumerology,4+1);
 156                     case {30}
 157                         numRBs = nNumRbsPerSymF1(nNumerology,5+1);
 158                     case {40}
 159                         numRBs = nNumRbsPerSymF1(nNumerology,6+1);
 160                     case {50}
 161                         numRBs = nNumRbsPerSymF1(nNumerology,7+1);
 162                     case {60}
 163                         numRBs = nNumRbsPerSymF1(nNumerology,8+1);
 164                     case {70}
 165                         numRBs = nNumRbsPerSymF1(nNumerology,9+1);
 166                     case {80}
 167                         numRBs = nNumRbsPerSymF1(nNumerology,10+1);
 168                     case {90}
 169                         numRBs = nNumRbsPerSymF1(nNumerology,11+1);
 170                     case {100}
 171                         numRBs = nNumRbsPerSymF1(nNumerology,12+1);
 172                     otherwise
 173                         disp('Unknown BW && mu')
 174                 end
 175             end
 176         else
 177             disp('mmWave')
 178             if  (mu >=2) && (mu <= 3)
 179                 nNumerology = mu;
 180                 switch (bw)
 181                     case {50}
 182                         numRBs = nNumRbsPerSymF2(nNumerology-1,0+1);
 183                     case {100}
 184                         numRBs = nNumRbsPerSymF2(nNumerology-1,1+1);
 185                     case {200}
 186                         numRBs = nNumRbsPerSymF2(nNumerology-1,2+1);
 187                     case {400}
 188                         numRBs = nNumRbsPerSymF2(nNumerology-1,3+1);
 189                     otherwise
 190                         disp('Unknown BW && mu')
 191                 end
 192             end
 193         end
 194     end
 195     if numRBs ==0
 196         disp('Incorrect Numerology and BW combination.')
 197         return
 198     end
 199
 200     bw
 201     numRBs
 202     nSlots
 203
 204     %use file as input
 205     %ifft_in = load('ifft_in.txt')
 206
 207     %gen IQs
 208     ifft_in = [[1:1:(numRBs*12)]', [1:1:(numRBs*12)]'];
 209
 210     ant_c = ifft_in;
 211     for (i=1:1:nSlots*14-1)
 212         ifft_in_1 = ifft_in + i;
 213         ant_c = [ant_c; ifft_in_1];
 214     end
 215
 216     %write files for IQ samples
 217     for ant = 1:1:ant_num
 218         antX=ant_c*(ant*10);
 219         antX_16=int16(antX.');
 220         file_name = strcat(path_to_usecase,"ant_", num2str(ant-1),".bin");
 221         disp(file_name)
 222         fileID = fopen(file_name,'w');
 223         fwrite(fileID, antX_16, 'int16');
 224         fclose(fileID);
 225     end
 226
 227     if bfw_gen
 228         disp('Generate BF Weights per RB')
 229
 230         %seed to make it repeatable
 231         rand('seed',47)
 232
 233         %random channel matrix for single sym on syngle RB
 234         H = (rand(trx,ant_num) + 1j*rand(trx,ant_num));
 235
 236         %calculate weights
 237         % W_dl = H^*(H^TH^*)^-1
 238         % W_ul =  ((H^H*H)^-1)H^H
 239         % where H^* - conjugate
 240         %       H^T - transpose
 241         %       H^H - conjugate transpose
 242         W_dl = conj(H)*(transpose(H)*conj(H))^-1; %weights for DL
 243         W_ul = ((ctranspose(H)*H)^-1)*ctranspose(H); %weights for UL
 244
 245         W_ul = W_ul.';
 246
 247         for ant = 1:1:ant_num
 248             %DL
 249
 250             bfw_per_sym = [];
 251             % adjust channel per each RB
 252             for iPrb = 1:1:numRBs
 253                bfw_per_sym = [ bfw_per_sym, [real((W_dl(:, ant).'))*iPrb; imag((W_dl(:, ant).'))*iPrb]];
 254             end
 255
 256             bfw_all_slots = [];
 257             %reuse channel for all symbols
 258             for (slot_idx=1:1:nSlots*14)
 259                 bfw_all_slots = [bfw_all_slots, bfw_per_sym];
 260             end
 261
 262             bfw_all_slots_int = int16(bfw_all_slots./max(max(abs((bfw_all_slots.')))).*2^15);
 263
 264             %write files for IQ samples
 265             antX_16=bfw_all_slots_int.';
 266             file_name = strcat(path_to_usecase,"dl_bfw_ue_", num2str(ant-1),".bin");
 267             disp(file_name)
 268             fileID = fopen(file_name,'w');
 269             fwrite(fileID,antX_16, 'int16');
 270             fclose(fileID);
 271
 272             %UL
 273             bfw_per_sym = [];
 274             % adjust channel per each RB
 275             for iPrb = 1:1:numRBs
 276                bfw_per_sym = [ bfw_per_sym, [real((W_ul(:, ant).'))*iPrb; imag((W_ul(:, ant).'))*iPrb]];
 277             end
 278
 279             bfw_all_slots = [];
 280             %reuse channel for all symbols
 281             for (slot_idx=1:1:nSlots*14)
 282                 bfw_all_slots = [bfw_all_slots, bfw_per_sym];
 283             end
 284
 285             bfw_all_slots_int = int16(bfw_all_slots./max(max(abs((bfw_all_slots.')))).*2^15);
 286
 287             %write files for IQ samples
 288             antX_16=bfw_all_slots_int.';
 289             file_name = strcat(path_to_usecase,"ul_bfw_ue_", num2str(ant-1),".bin");
 290             disp(file_name)
 291             fileID = fopen(file_name,'w');
 292             fwrite(fileID,antX_16, 'int16');
 293             fclose(fileID);
 294         end
 295     end
 296 end
 297
 298 %% generate IQ file with valid constellation, for DL modulation compression
 299 % only in mu1_100mhz
 300 %constellation = [4096, -4096];
 301 %constellation = [2590, 7770, -7770, -2590];
 302 %constellation = [633, 1897, 3161, 4425, -4424, -3160, -1897, -633];
 303 constellation_all = [628, 1885, 3141, 4398, 5654, 6911, 8167, 9424, -9424, -8167, -6911, -5654, -4398, -3141, -1885, -628;
 304     633, 1897, 3161, 4425, -4424, -3160, -1897, -633, 633, 1897, 3161, 4425, -4424, -3160, -1897, -633;
 305     2590, 7770, -7770, -2590, 2590, 7770, -7770, -2590, 2590, 7770, -7770, -2590, 2590, 7770, -7770, -2590;
 306     4096, -4096, 4096, -4096, 4096, -4096, 4096, -4096, 4096, -4096, 4096, -4096, 4096, -4096, 4096, -4096;
 307     ];
 308
 309 numRBs = 273
 310 nSlots = 20
 311 path_all = ...
 312     [
 313       "./usecase/cat_a/mu1_100mhz/";
 314       "./usecase/cat_b/mu1_100mhz/";
 315       "./usecase/cat_b/mu1_100mhz/";
 316       "./usecase/cat_b/mu1_100mhz/";
 317     ]
 318 path_all = cellstr(path_all)
 319 modtype_all = ...
 320     [
 321       "256qam_ant_";
 322       "64qam_ant_";
 323       "16qam_ant_";
 324       "qpsk_ant_";
 325     ]
 326 modtype_all = cellstr(modtype_all)
 327
 328 for test_num = 1:4
 329     path = path_all(test_num);
 330     constellation=constellation_all(test_num,:);
 331     modtype = modtype_all(test_num);
 332     for ant = 1:4
 333         ant_in = rand(2*12*numRBs*14*nSlots,1); % random constellation
 334         ant_in = 1+round(15 * ant_in);
 335         ant_out = constellation(ant_in);
 336         file_name = strcat(path,modtype, num2str(ant-1),".bin");
 337         disp(file_name)
 338         fileID = fopen(file_name,'w');
 339         fwrite(fileID, ant_out, 'int16');
 340         fclose(fileID);
 341     end
 342 end
 343
 344