使用LTE工具箱和测试和测量设备进行波形采集和分析

此示例使用：

打开脚本

此示例显示如何使用LTE工具箱捕获和分析无线LTE波形™, 仪器控制工具箱™ 和射频信号分析仪硬件。

介绍

LTE工具箱可用于执行标准兼容和自定义解码和分析基带LTE信号。使用LTE工具箱与仪表控制工具箱允许使用测试和测量硬件捕获波形，并将其带入MATLAB®进行可视化、分析和解码。

在此示例中，仪器控制工具箱用于使用Keysight Technologies®N9010A信号分析仪捕获空中LTE信号，并将其检索到MATLAB中进行分析。空中信号使用Keysight Technologies N5172B信号发生器生成。

在这个例子中，通过使用LTE工具箱执行两个测量来分析捕获的波形:

相邻信道泄漏功率比：ACLR用于测量泄漏到相邻信道的功率量，定义为以指定信道频率为中心的滤波平均功率与以相邻信道频率为中心的滤波平均功率的比率。看见LTE下行相邻信道泄漏功率比(ACLR)测量查阅更详细的解释。
PDSCH误差矢量幅值：EVM是均衡后理想符号和测量符号之间差异的度量。看见PDSCH误差矢量幅度（EVM）测量查阅更详细的解释。

生成空中信号

LTE工具箱可用于生成标准或自定义基带IQ波形。使用LTE工具箱和测试和测量设备生成和传输波形演示如何使用LTE工具箱和Keysight Technologies信号发生器生成空中LTE波形。

在此示例中，Keysight Technologies N7624B Signal Studio和N5172B信号发生器用于以1GHz中心频率生成符合标准的RF LTE下行链路波形。注意：1GHz被选为示例频率，并不打算成为公认的LTE信道。

生成一个40ms 5MHz FDD R.6参考测量通道(RMC)波形并环路用于捕获。关闭HARQ重传以简化接收机的同步，并启用OCNG以填充未使用的资源元素以保持信号功率恒定。

LTE信号参数

为了分析接收到的波形，必须知道一些系统参数。作为一个标准的RMC波形被捕获lteRMCDL用于生成RMC R.6的配置结构。这提供了分析所需的参数，例如信号带宽、下行链路控制配置和资源分配。或者，这些参数可以通过盲解码获得，如中所示单元搜索、MIB和SIB1恢复．

%RMC配置rmc = lteRMCDL (“R.6”）;%确保在发射机上关闭HARQ重传，以便%每个子帧中的冗余版本（RV）相同。这%简化同步，因为接收器不需要考虑%跨多个框架的RV阵列的。rmc.PDSCH.RVSeq = 0;%传输块的单次传输%启用OCNG填充rmc.OCNGPDSCHEnable=“开”；rmc.OCNGPDCCHEnable=“开”；%将采样率和UTRA芯片率写入配置结构%允许计算ACLR参数的步骤info=lteOFDMInfo（rmc）；rmc.SamplingRate=info.SamplingRate；%MCPS中的UTRA码片速率rmc.UTRAChipRate=3.84；

计算ACLR参数

ACLR测量所需的参数是使用helper函数计算的haclr.m．

确定测量带宽-测量带宽范围应包括与信号带宽相同的两个E-UTRA相邻信道和TS 36.104表6.6.2.1-1中给出的两个5MHz UTRA信道
确定UTRA参数-UTRA芯片速率和带宽

%计算ACLR测量参数[aclr、nRC、R_C、BWUTRA]=HACLR参数（rmc）；

在MATLAB中从信号分析仪获取基带信号

为了在MATLAB中分析无线传输，利用仪器控制工具箱配置Keysight Technologies的N9010A信号分析仪并采集基带IQ数据。辅助函数HCAPTUREIQUINGN9010A.m从信号分析仪中检索基带IQ数据和捕获采样率，准备在MATLAB中进行分析。请注意，需要捕获40个子帧进行分析。

capSubframes=40；%要捕获的子帧数中心频率=1e9；%1GHz中心频率%频率范围应覆盖该设备的两个E-UTRA相邻信道%与信号和两个5MHz UTRA通道的带宽相同startFreq=centerFrequency-aclr.BandwidthACLR/2；stopFreq=中心频率+aclr.带宽aclr/2；externalTrigger=false；capTime=capSubframes*1e-3；% 1子帧为1毫秒resBW=91e3；videoBW=91e3；[captureWaveform，captureSampleRate]=HCapturequickingN9010A(．．．“n9010a - 21026. dhcp.mathworks.com”，capTime，．．．centerFrequency、stopFreq startFreq、externalTrigger、startFreq、stopFreq、，．．．resBW，videoBW）；rxWaveform=捕获波形（1:end-1）；captureSampleRate=圆形（captureSampleRate）；

绘制接收信号频谱

检查函数HCAPTUREIQUINGN9010A.m有关配置Keysight Technologies N9010A信号分析仪和检索数据所需的输入参数和命令的更多详细信息。

使用DSP系统工具箱绘制检索到的时域基带波形的频谱™dsp。简介显示预期的LTE 5mhz占用带宽和ACLR测量所需的相邻频带，以及由于射频传输和接收造成的损害。

spectrumPlotRx=dsp.SpectrumAnalyzer；spectrumPlotRx.SampleRate=captureSampleRate；spectrumPlotRx.SpectrumType=“功率密度”; spectrumPlotRx.PowerUnits=“dBm”; spectrumPlotRx.RBWSource=“财产”; spectrumPlotRx.RBW=1.3e3；spectrumPlotRx.FrequencySpan=“跨度和中心频率”; spectrumPlotRx.Span=aclr.BandwidthACLR；spectrumPlotRx.CenterFrequency=0；spectrumPlotRx.Window=“矩形”；spectrumPlotRx。SpectralAverages = 10;spectrumPlotRx。YLimits = [-120 -50];spectrumPlotRx。YLabel =PSD的；spectrumPlotRx。ShowLegend = false;spectrumPlotRx。Title =“接收信号频谱:5 MHz LTE载波+两个相邻的E-UTRA和UTRA波段”；spectrumPlotRx (rxWaveform);

邻载波泄漏率测量

使用辅助函数测量捕获波形的E-UTRA和UTRA ACLRhACLRMeasurementEUTRA.m和hACLRMeasurementUTRA.m.举个例子LTE下行相邻信道泄漏功率比(ACLR)测量更详细地描述E-UTRA和UTRA测量。发射机中使用的滤波器会影响ACLR性能，因此通过优化发射端滤波器，可以对ACLR进行改进。

%为ACLR计算应用所需的重采样。捕获采样率%必须大于ACLR采样率才能进行正确测量如果captureSampleRate'捕获采样率（%d）小于最小采样率'．．．“ACLR测量所需的速率(%d)， ACLR可能不准确!”]，captureSampleRate，aclr.SamplingRate）；终止重采样=重采样（RX波形、aclr采样、captureSampleRate）；%测量E-UTRA和UTRA ACLRaclr=HACLR测量标准（aclr，重新取样）；aclr=HACLR测量图（aclr、重采样、nRC、R_C、BWUTRA）；%绘制ACLR结果流(“\nALR分析：\n”); HACLR结果（aclr）；

ACLR分析:带宽:5000000 BandwidthConfig: 4500000 BandwidthACLR: 25000000 OSR: 4 SamplingRate: 30720000 EUTRACenterFreq: [-10000000 -5000000 5000000 10000000] EUTRAPowerdBm: 4.8981 EUTRAdB: [53.6945 35.9019 36.2104 54.0940] UTRAPowerdBm: 4.1544 UTRAdB: [54.3597 38.8857 38.9925 54.7750] UTRACenterFreq: [-10000000 -5000000 5000000 10000000]

为EVM分析准备捕获的LTE信号

以上用于ACLR测量的波形还包含EVM测量不需要的相邻波段。因此，波形被重新采样到用于解调接收信号的OFDM调制器的采样率，并同步到第一帧边界以允许OFDM解调。

rxWaveform =重新取样(rxWaveform rmc.SamplingRate captureSampleRate);%同步到第一个帧头偏移量=lteDLFrameOffset（rmc，RX波形）；RX波形=RX波形（1+偏移量：结束，：）；%提取2帧（20ms）进行分析nFramesAnalyse = 2;nFramesWaveform =长度(rxWaveform) / (info.SamplingRate * 10 e - 3);rxWaveform = rxWaveform (．．．1：（信息抽样*（最小值（NFramesanalysis，nFramesWaveform）*10e-3））；

误差矢量幅度测量

使用辅助函数测量接收到的PDSCH符号的平均EVMhPDSCHEVM.m.举个例子PDSCH误差矢量幅度（EVM）测量演示符合标准的EVM测量，符合TS 36.104，附件E [1]。请注意，helper函数hPDSCHEVM.m还可以测量测试模型（E-TM）波形的EVM，如在使用LTE工具箱和测试和测量设备生成和传输波形．

在本例中，信道估计器被配置为在分析无线信号捕获时估计时变和频变信道。在时间和频率上使用了一个保守的9 × 9导频平均窗口，以减少信道估计时噪声对导频估计的影响。

cec。PilotAverage =“用户定义”；cec。FreqWindow = 9;cec。TimeWindow = 9;cec。InterpType =“立方”; cec.InterpWinSize=3；电子窗口=“因果关系”；

接收波形的平均EVM显示在命令窗口中。还制作了一些绘图：

EVM与OFDM符号
EVM与副载波
EVM与资源块
EVM与OFDM符号和子载波（即EVM资源网格）

%执行EVM测量流(“\nVM分析：\n”）;[evmMeas, evmplot] = hPDSCHEVM(rmc,cec, rx波形);

EVM分析：低边缘EVM，子帧0:0.698%高边缘EVM，子帧0:0.664%低边缘EVM，子帧1:0.751%高边缘EVM，子帧1:0.725%低边缘EVM，子帧2:0.726%高边缘EVM，子帧2:0.679%低边缘EVM，子帧3:0.757%高边缘EVM，子帧3:0.722%低边缘EVM，子帧4:0.682%高边缘EVM，子帧4:0.662%低边缘EVM，子帧6:0.753%高边缘EVM，子帧6:0.720%低边缘EVM，子帧7:0.705%高边缘EVM，子帧7:0.670%低边缘EVM，子帧8:0.752%高边缘EVM，子帧8:0.734%低边缘EVM，子帧9:0.735%高边缘EVM，子帧9:0.695%平均低边缘EVM，帧0:0.730%平均高边缘EVM，帧0:0.698%平均EVM帧0:0.730%低边缘EVM，子帧0:0.684%高边缘EVM，子帧0:0.650%低边缘EVM，子帧1:0.729%高边缘EVM，子帧1:0.690%低边缘EVM，子帧2:0.697%高边缘EVM，子帧2:0.663%低边缘EVM，子帧3:0.714%高边缘EVM，子帧3:0.676%低边缘EVM，子帧4:0.710%高边缘EVM，子帧4:0.696%低边缘EVM，子帧6:0.713%高边缘EVM，子帧6:0.700%低边缘EVM，子帧7:0.686%高边缘EVM，子帧7:0.645%低边缘EVM，子帧8:0.737%高边缘EVM，子帧8:0.715%低边缘EVM，子帧9:0.858%高边缘EVM，子帧9:0.855%平均低边缘EVM，帧1:0.728%平均高边EVM，帧1:0.702%平均EVM帧1:0.728%平均总体EVM:0.729%