测量RF损伤对LTE系统的影响

通信系统性能对RF组件（如低噪声放大器（LNA），功率放大器（PAS）或混频器）的高需求。这些RF组件决定的约束直接影响基带设计。两个着名示例包括为GSM的GMSK调制选择，或者最近，最近，LTE的上行链路的SC-FDMA的选择。因此，期望在设计过程早期评估这种RF组分对完整系统的影响。这需要使用精确的基带建模和逼真的RF效果建立模拟。

LTE System Toolbox™可轻松访问提供详细的基带建模和标准测量，如EVM和ACLR。它还集成了SIMRF™（图1），它提供了RF系统的快速模拟，以及介绍互调失真，图像抑制和相位噪声以及其他效果。

此示例显示如何评估RF前端EVM的影响。我们要考虑的不完美包括：

• LNA：非线性（IP3），频率依赖性响应（S参数），噪声
• 搅拌机/解调器：I / Q不平衡，相位噪声，输入隔离，非线性（IP2），LO泄漏
• VGAS：非线性（IP3，1dB压缩点）

RF接收器设置

图2显示了RF接收器的模型。输入信号通过LNA，然后通过直接转换解调器和向基带进行行进。I / Q分量用VGA放大并组合成复杂的输出信号，以进一步处理和分析

仿真结果

图3将测量的RMS EVM与理想的RF前端进行测量的RM EVM，其具有损伤的现实RF前端。该图清楚地表明了损伤在RF前端的影响。通过在设计中早期利用这种模拟，我们可以进行微调RF组件参数以验证是否满足EVM目标。

传输/接收链的细节

我们在Matlab中使用LTE System Toolbox^®生成标准符合标准的LTE数据的子帧。输出变量，TX.，表示循环前缀插入后OFDM调制器的基带输出。如下所示，LTE系统工具箱包括诸如ltermcdltool.产生标准符合标准的测试信号[1]。

％使用固定的PDSCH数据创建eNodeB传输rmc = ltermcdl（'r.6'）;data = randi（[0 1]，sum（rmc.pdsch.trblksizes），1）;[tx，〜，信息] = ltermcdltool（RMC，数据）;

使用SIM命令，使用LTE系统工具箱生成的信号导入Simulink金宝app^®。

％simrf testbench.SIM（模型，时间（结束））;xInitial = Xfinal;

如图4所示，进口信号（橙色）经历过滤和自由空间，然后进入加密器，其中添加了白色高斯噪声。然后，接收信号进入图4中以蓝色所示的RF前端，图2中讨论。这是SimRF的RF仿真引擎的游戏。

作为RF损伤的示例，混频器包括相位噪声。图5显示了DB中使用的LO周围的相位噪声的轮廓与频率偏移的日志。

其他效果包括非线性，其由于通过直转换过程混合回到DC的谐波而导致RF前端的输出处的DC偏移。为了补偿该DC偏移，信号被传递到ADC和DC偏移补偿算法（未示出）。

SIMRF使用电路包络技术来实现RF信号的快速模拟，而不会损失精度。电路包络技术可以轻松地与数字基带算法集成RF模型，它提供了一种自然框架，其中可以容易地描述RF效果和缺陷。

图6显示了链条以下阶段的信号的频谱：

• 发射器的输出（黄色）
• 接收器（蓝色）的输入，衰减和噪音加入后
• RF前端（红色）的输出，功率增加，但DC偏移量
• DC偏移补偿器的输出（绿色）

DC偏移补偿算法成功地移除了DC偏移，由中央频率的红色峰表示。

最后，我们使用LTE系统工具箱测量MATLAB中的EVM信号，从3GPP TS 36.101提供EVM [2]。

％计算EVM测量EVMMEAS = HPDSCHEVM（RMC，Struct（'pilotaverage'那'testevm'），rx）;EVMPEAK（n）= EVMMMEA.PEAK;EVMRMS（n）= EVMMEAS.RMS;

结论

LTE系统工具箱与SIMRF集成在LTE系统的上下文中模拟RF组件。LTE System Toolbox提供精确的LTE基带建模，而SIMRF，其RF组件和核心模拟器，可透明地模拟设计的RF部分。

通过使用LTE系统工具箱和SIMRF在设计过程中提前评估RF组件的性能和影响，我们可以降低稍后阶段可能出现的风险和问题。

参考

[1]生成LTE波形
[2] 3GPP TS 36.101 - 基站无线电传输和接收
[3]PDSCH误差矢量幅度（EVM）测量