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EVM测量5G NR PDSCH波形

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此示例显示如何测量NR测试模型（NR-TM）或固定参考通道（FRC）波形的误差矢量幅度（EVM）。该示例还展示了如何添加包括相位噪声和无记忆非线性的损伤。

介绍

对于基站RF测试，3GPP 5G NR标准定义了一组NR-TM波形。对于用户设备（UE）测试，标准定义了一组FRC波形。频率范围1（FR1）的NR-TMS和FRC在TS 38.141-1中定义，而频率范围2（FR2）的NR-TMS和FRC在TS 38.141-2中定义。

此示例显示如何生成NR波形（TM或FRC）并添加损伤。在这里，我们考虑相位噪声和无记忆非线性。然后，我们计算所得信号的EVM。我们绘制每个OFDM符号，插槽和子载波的RMS和峰值EVM。我们还计算整体EVM（RMS EVM在完整波形上平均）。TS 38.104的附录B和附件C分别定义了用于计算FR1和FR2中EVM的替代方法。下图显示了在该示例中实现的处理链。

仿真参数

每个NR-TM或FRC波形由以下组合定义：

  • NR-TM / FRC名称

  • 信道带宽

  • 子载波间距

  • 双工模式

％选择FR1和FR2的版本15 NR TM之一：％“NR-FR1-TM1.1”，“NR-FR1-TM1.2”，“NR-FR1-TM2”，％“NR-FR1-TM2A”，“NR-FR1-TM3.1”，“NR-FR1-TM3.1a”，％“NR-FR1-TM3.2”，“NR-FR1-TM3.3”，“NR-FR2-TM1.1”，％“NR-FR2-TM2”，“NR-FR2-TM3.1”％ 或者％选择FR1和FR2的第15版FRC中的一个：％“DL-FRC-FR1-QPSK”，“DL-FRC-FR1-64QAM”，％“DL-FRC-FR1-256QAM”，“DL-FRC-FR2-QPSK”，％“DL-FRC-FR2-16QAM”，“DL-FRC-FR2-64QAM”rc =“NR-FR1-TM3.2”;％参考通道（NR-TM或FRC）％选择NR波形参数BW =“10MHz”;％ 信道带宽SCS =“30khz”;％子载波间距DM =“FDD”;％双工模式

对于TMS，所生成的波形可以包含多于一个PDSCH。选择的PDSCH分析是基于RNTI。缺省情况下，考虑以下RNTIS用于EVM计算：

  • NR-FR1-TM2：RNTI = 2（64QAM EVM）

  • NR-FR1-TM2A：RNTI = 2（256QAM EVM）

  • NR-FR1-TM3.1：RNTI = 0和2（64QAM EVM）

  • NR-FR1-TM3.1A：RNTI = 0和2（256QAM EVM）

  • NR-FR1-TM3.2：RNTI = 1（16QAM EVM）

  • NR-FR1-TM3.3：RNTI = 1（QPSK EVM）

  • NR-FR2-TM2：RNTI = 2（64QAM EVM）

  • NR-FR2-TM3.1：RNTI = 0和2（64QAM EVM）

根据规格（TS 38.141-1，TS 38.141-2），这些TMS不设计用于执行EVM测量：NR-FR1-TM1.1，NR-FR1-TM1.2，NR-FR2-TM1.1。但是，如果生成这些TMS，则示例测量以下RNTIS的EVM。

  • NR-FR1-TM1.1：RNTI = 0（QPSK EVM）

  • NR-FR1-TM1.2：RNTI = 2（QPSK EVM）

  • NR-FR2-TM1.1：RNTI = 0（QPSK EVM）

对于FRC，默认情况下，考虑RNTI 0进行EVM计算。如果输入波形既不是TM也不是FRC波形，则支持EVM测量的最大一层。金宝app

该示例计算上面列出的RNTI的EVM。要覆盖默认的RNTI，请指定targetrntis.向量

targetrntis = [];

打印EVM统计信息，设置displayevm.至真的。禁用打印，设置displayevm.至错误的。绘制EVM统计数据，集Plotevm.至真的。禁用绘图，设置Plotevm.至错误的

displayevm = true;plotevm = true;
如果displayevm fprintf（'参考通道=％s \ n'，rc）;结尾
参考通道= NR-FR1-TM3.2

测量在TS 38.104中定义的EVM，附件B（FR1）/附件C（FR2），设置EVM3GPP.至真的。EVM3GPP.默认情况下已禁用。

EVM3GPP = FALSE;

创建波形生成器对象并生成波形

TMWAVEGEN = HNRReferenceWaveFormGenerator（RC，BW，SCS，DM）;[txwaveform，tmwaveinfo，resourstsinfo] = generatewaveform（tmwavegen，tmwavegen.config.numsubframes）;

障碍：相位噪声和非线性

此示例考虑了两个损伤：相位噪声和记忆非线性。通过切换标志启用或禁用损伤Phasenoiseon.和nonlinearitymodelon.。

phasenoiseon = true;nonlinearitymodelon = true;

标准化波形以适合非线性的动态范围。

txwaveform = txwaveform / max（abs（txwaveform），[]，'全部'）;

波形由用于TDD的FDD和两个帧组成。重复信号两次。我们将取下所产生波形的前半部分以避免相位噪声模型引入的瞬态。

txwaveform = Repmat（TxWaveForm，2,1）;

引入相位噪声失真。该图显示了相位噪声特性。所考虑的载波频率取决于频率范围。我们分别使用4 GHz和28 GHz的值，分别用于FR1和FR2。通过R1-163984中描述的极/零模型，“关于相位噪声建模”中描述的极/零模型产生相位噪声特性。

如果phasenoiseon sr = tmwaveinfo.info.samplingrate;％ 载频如果tmwavegen.config.frequencyRange ==.“fr1”FR1的％载波频率FC = 4E9;别的FR2的％载波频率FC = 30E9;结尾％计算相位噪声水平。foffsetlog =（4：0.1：log10（SR / 2））;％模型偏移从1E3Hz到SR / 2foffset = 10. ^ foffsetlog;％线性频率偏移pn_dbc_hz = hphasenoisepolezeromodel（foffset，fc，'C'）;数字;semilogx（foffset，pn_dbc_hz）;Xlabel（'频率偏移（Hz）'）;ylabel（'dbc / hz'）;标题（“相位噪声模型”）;网格上％将相位噪声施加到波形pnoise = comm.phaseNoise（'surformoffset'，foffset，'等级'，pn_dbc_hz，'采样率'，SR）;pnoise.randomstream =“MT19937AR与种子”;rxwaveform = zeros（大小（txwaveform），'喜欢'，txwaveform）;为了i = 1：大小（txwaveform，2）rxwaveform（：，i）= pnoise（txwaveform（：，i））;释放（Pnoise）结尾别的rxwaveform = txwaveform;％＃OK 结尾

引入非线性失真。对于此示例，请使用RAPP模型。该图显示了引入的非线性。设置RAPP模型的参数，以匹配TR 38.803“记忆多项式模型 - 附件A.1”的记忆型号的特性。

如果nonlinearitymodelon rapp = comm.memorylessnonlinity（'方法'那'rapp model'）;rapp.smoothness = 1.55;RAPP.OUTPUTSATOUNTELEVEL = 1;％绘图非线性特征plotnonlinearcharactery（rapp）;％申请非线性为了i = 1：大小（rxwaveform，2）rxwaveform（：，i）= rapp（rxwaveform（：，i））;释放（RAPP）结尾结尾

先前将信号重复两次。删除该信号的前半部分。这避免了损伤模型引入的任何瞬态。

如果DM ==.“FDD”nframes = 1;别的％TDD.nframes = 2;结尾rxwaveform（1：nframes * tmwaveinfo.info.samplespersubframe * 10，:) = [];

测量

函数hnrpdschevm执行这些步骤以解码和分析波形：

  • 使用DM-RS在一帧FDD上使用DM-RS同步（TDD的两个帧）

  • OFDM解调接收波形

  • 渠道估计数

  • 均衡

  • 常见相位误差（CPE）估计和补偿

  • PDSCH EVM计算（启用交换机EVM3GPP.，根据TS 38.104，附件B（FR1）/附件C（FR2）中规定的EVM测量要求进行处理。

示例测量并输出每个符号，每个插槽和每个帧峰值EVM和RMS EVM的各种EVM相关统计信息。该示例为每个插槽和帧显示EVM。它还显示在整个输入波形上平均的总体EVM。该示例产生了许多绘图：EVM与OFDM符号，插槽，子载波和总体EVM。每个绘图显示峰值VS RMS EVM。

cfg = struct（）;cfg.evm3gpp = EVM3GPP;cfg.targetrntis = targetrntis;cfg.plotevm = plotevm;cfg.displayevm = displayevm;cfg.label = tmwavegen.configuredmodel {1};％计算和显示EVM测量[evminfo，eqsym，recsym] = hnrpdschevm（tmwavegen.config，rxwaveform，cfg）;
RMS EVM，峰值EVM，插槽0：3.929 20.636％RMS EVM，峰值EVM，插槽1：3.779 13.962％RMS EVM，峰EVM，槽2：3.683 10.465％RMS EVM，峰值EVM，槽3：3.679 12.549％RMS EVM，峰值EVM，插槽4：4.169 17.878％RMS EVM，峰值EVM，槽5：4.053 17.728％RMS EVM，峰值EVM，槽6：3.960 15.706％RMS EVM，峰值EVM，槽7：4.031 14.790％RMS EVM，峰值EVM，插槽8：3.799 14.443％RMS EVM，峰值EVM，插槽9：3.803 12.730％RMS EVM，峰值EVM，槽10：3.946 14.595％RMS EVM，峰值EVM，槽11：3.661 14.484％RMS EVM，峰值EVM，峰值EVM，峰值EVM，插槽12：3.773 13.534％RMS EVM，峰值EVM，插槽13：3.930 17.440％RMS EVM，峰值EVM，槽14：3.754 12.184％RMS EVM，峰值EVM，槽15：3.832 17.780％RMS EVM，峰值EVM，SLOT 16：3.774 14.530％RMS EVM，峰值EVM，槽17：3.950 14.131％RMS EVM，峰值EVM，槽18：3.948 18.886％RMS EVM，峰EVM，峰值EVM，Slot 19：3.871 13.786％平均RMS EVM帧0：3.868％平均总体RMS EVM：3.868％总峰EVM = 20.6363％

本地功能

功能Plotnonlinearchαacternative（记忆不断的线性）％绘制功率放大器（PA）损伤的非线性特性％由输入参数内存编号表示，这是一个％Comm.MemoryLessNonearity通信工具箱（TM）系统对象。％输入样本x =复合物（（1 / sqrt（2））*（ -  1 + 2 * rand（1000,1），（1 / sqrt（2））*（ -  1 + 2 * rand（1000,1）））;％非线性YRAPP = MemorylessNonlineARITY（X）;％释放对象以馈送它不同数量的样本释放（记忆Nononlinity）;％绘图特征数字;绘图（10 * log10（abs（x）。^ 2），10 * log10（abs（x）。^ 2））;抓住上;网格上绘图（10 * log10（abs（x）。^ 2），10 * log10（abs（yrapp）。^ 2），'。'）;Xlabel（'输入功率（DBW）'）;ylabel（'输出功率（DBW）'）;标题（'非线性障碍'） 传奇（'线性特征'那'rapp nonlinearity'那'地点'那'西北'）;结尾

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