主要内容

使用LTE工具箱和测试测量设备的波形生成和传输

此示例显示如何使用LTE工具箱生成和分析无线LTE波形™, 仪器控制工具箱™ 以及Keysight Technologies®RF信号发生器和分析仪。

介绍

LTE工具箱可用于生成标准基带IQ下行测试模型(E-TM)波形和上行和下行参考测量信道(RMC)波形。使用LTE工具箱与仪器控制工具箱允许在MATLAB®中创建的LTE波形与测试和测量硬件一起使用。LTE工具箱创建的波形可以使用信号发生器进行调制以进行传输。使用信号分析仪捕获的波形可以使用MATLAB和LTE工具箱函数进行分析。

在本例中,仪器控制工具箱用于与射频信号发生器和分析仪接口。使用LTE工具箱在MATLAB中合成的E-TM波形下载到Keysight Technologies N5172B信号发生器,用于空中传输。空中信号使用Keysight Technologies N9010A信号捕获并检索到MATLAB中进行分析。

捕获的波形可以使用LTE工具箱进行分析,示例如下:

该示例说明了如何使用外部测试和测量设备来分析接收到的波形;在这种情况下,还使用Keysight Technologies矢量信号分析(VSA)软件。

使用LTE工具箱生成基带波形

LTE工具箱提供gui和功能,生成测试模型波形按[1.].lteTestModelTool可用于使用GUI配置和创建信号。

另外,功能lteTestModellteTestModelTool允许对LTE测试模型和基带IQ波形进行编程配置和生成。

配置= lteTestModel (“1.1”,“5MHz”);%测试模型1.1,5MHz带宽config.TotSubframes=100;%生成100个子帧[波形,tmgrid,config]=lteTestModelTool(配置);

LTE测试模型信号的详细信息,请参考附件LTE下行链路测试模型(E-TM)波形生成的例子。

产生的时域波形的频谱,波形,可使用DSP系统工具箱频谱分析仪.正如预期的那样,5MHz信号带宽在基带清晰可见。

%计算LTE信号中的频谱内容spectrumPlotTx = dsp.SpectrumAnalyzer;spectrumPlotTx。SampleRate = config.SamplingRate;spectrumPlotTx。SpectrumType =的功率密度;spectrumPlotTx。PowerUnits =“dBm”;spectrumPlotTx。RBWSource =“属性”;spectrumPlotTx。RBW = 15 e3;spectrumPlotTx。FrequencySpan =“跨度和中心频率”;spectrumPlotTx。跨度= 7.68 e6;spectrumPlotTx。CenterFrequency = 0;spectrumPlotTx。窗口=“矩形”;spectrumplotx.spectrualaverages=10;spectrumplotx.YLimits=[-100-60];spectrumplotx.YLabel=“PSD”;spectrumPlotTx。Title =“测试型号E-TM1.1, 5 MHz信号频谱”; spectrumplotx.ShowLegend=false;频谱图(波形);

使用射频信号发生器产生无线信号

仪器控制工具箱用于下载和播放LTE工具箱创建的测试模型波形,波形,使用Keysight Technologies的N5172B信号发生器。这就产生了中心频率为1GHz的射频LTE信号。注:1GHz作为示例频率,不打算成为公认的LTE信道。

%下载基带IQ波形到仪器。产生射频%中心频率为1GHz,输出功率为0dBm的信号。权力= 0;%输出功率loopCount =正;%循环次数%配置信号发生器,下载波形和环路射频= rfsiggen (“TCPIP0:: - n5172b - 50283. - dhcp.mathworks.com: inst0:: INSTR”); 下载(射频、波形、配置采样);启动(射频、1e9、电源、环路计数);

检查射频信号发生器对象射频信号发生器(仪器控制工具箱)有关用于下载和播放波形的命令的详细信息。

信号发生器发射的射频信号的频谱可以使用调到1GHz中心频率的频谱分析仪来查看。下面的屏幕截图来自Keysight Technologies的N9010A信号分析仪,清晰地显示了5MHz的信号带宽。

在MATLAB中从信号分析仪中获取基带信号

为了在MATLAB中分析空中传输,使用仪器控制工具箱配置Keysight Technologies N9010A信号分析仪并捕获基带IQ数据。辅助函数hCaptureIQUsingN9010A.m检索基带IQ数据,IQData,以及抽样率,sampleRate,来自信号分析仪,准备在MATLAB中进行分析。

[IQData, sampleRate] = hCaptureIQUsingN9010A(...'A-N9010A-21026.dhcp.mathworks.com',配置。TotSubframes e - 3 * 1,...1e9, 5e6, false, 990e6, 1010e6, 200e3, 200e3);

检查函数hCaptureIQUsingN9010A.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细节。

%发射和接收完毕,停止波形输出停止(rf);断开(rf);清楚的射频

一旦捕获到基带IQ数据,IQData,利用仪器控制工具箱从信号分析仪获取到MATLAB,利用LTE工具箱、通信工具箱™和DSP系统工具箱,可以对MATLAB内的数据进行自定义可视化、分析和解码。数据也可以存储在MAT文件中,以便在MATLAB中进行后期数据分析。在本例中,基带IQ数据与系统参数一起存储在MAT文件中,以供Keysight Technologies VSA软件使用。

注意,从仪器硬件返回的采样率与配置的采样率不同。返回的采样率对于使用Keysight Technologies VSA软件的测量是有效的,但是实际的信号解码需要对采集的数据进行重新采样。

% MAT文件接口参数FreqValidMax = 1.010 e9;FreqValidMin = 9.90 e8;InputCenter = 1 e9;XDelta = 1 / sampleRate;Y = IQData;%常用的固定值集智商=0;InputRefImped=50;InputZoom=1;XDomain=2;XStart=0;许尼特=“秒”; 尤尼特=“V”%保存变量,以便后续上传到VSA。拯救(“DownlinkTestModel1p1FDD5MHz_Rx.mat”,“FreqValidMax”,“FreqValidMin”,...“智商”,“InputCenter”,“InputRefImped”,“输入缩放”,“XDelta”,...“XDomain”,“XStart”,“XUnit”,“Y”,“YUnit”);

绘制得到的时域基带波形的频谱图,Y,使用DSP系统工具箱频谱分析仪对象显示了预期的5MHz占用带宽,以及射频传输和接收造成的损害。

spectrumPlotRx = dsp.SpectrumAnalyzer;spectrumPlotRx。SampleRate = 1 / XDelta;spectrumPlotRx。SpectrumType =的功率密度; spectrumPlotRx.PowerUnits=“dBm”;spectrumPlotRx.RBWSource=“属性”;spectrumPlotRx。RBW = 15 e3;spectrumPlotRx。FrequencySpan =“跨度和中心频率”; spectrumPlotRx.Span=7.68e6;spectrumPlotRx.CenterFrequency=0;spectrumPlotRx.Window=“矩形”; spectrumPlotRx.SpectralAverages=10;spectrumPlotRx.YLabel=“PSD”; spectrumPlotRx.Title=“接收信号频谱:E-TM1.1, 5 MHz”; spectrumPlotRx.ShowLegend=false;spectrumPlotRx(Y);发布(spectrumPlotRx)

分析接收的LTE信号

捕获的波形可以使用LTE工具箱进行分析,示例如下:

包含检索到的数据的MAT文件加载到Keysight Technologies VSA软件中,并进行LTE特定测量。VSA软件的交互显示屏幕截图确认了E-TM1.1测试模型在占用带宽、每个通道使用的资源块数量和符号方面的波形特征al,其相应的功率水平和低EVM值。

附录

此示例使用此帮助器函数。

选定的参考书目

  1. 3GPP TS 36.141“基站(BS)一致性测试”