使用RTE工具箱与测试和测量设备的波形采集与分析

这个示例使用:

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此示例显示如何使用LTE Toolbox™，仪器控制工具箱™和RF信号分析仪硬件捕获和分析空中LTE波形。

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工具箱与仪器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®以进行可视化，分析和解码。

在本例中，仪器控制工具箱使用Keysight Technologies®N9010A信号分析仪捕捉空中LTE信号，并将其检索到MATLAB中进行分析。空中信号由Keysight Technologies的N5172B信号发生器产生。

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用作泄漏到相邻通道的功率量的量度，并且被定义为以所分配的信道频率为中心的滤波平均功率与富频频道频率为中心的滤波平均功率的比率。看LTE下行相邻信道泄漏功率比(ACLR)测量查阅更详细的解释。
PDSCH误差矢量大小：EVM是在均衡后理想符号和测量符号之间的差异的衡量标准。看PDSCH误差矢量幅度（EVM）测量查阅更详细的解释。

产生超空气信号

LTE工具箱可用于生成标准或自定义基带IQ波形。使用LTE工具箱和测试测量设备的波形生成和传输演示如何使用LTE工具箱和Keysight技术信号发生器生成无线LTE波形。

在本例中，Keysight Technologies的N7624B Signal Studio和N5172B信号发生器用于生成中心频率为1GHz的符合标准的RF LTE下行波形。注:1GHz作为示例频率，不打算作为公认的LTE信道。

生成40ms 5MHz FDD R.6参考测量通道（RMC）波形并循环捕获。HARQ重传以简化接收器的同步，并且OCNG能够填充未使用的资源元素以保持信号功率常数。

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。提供分析所需的参数，如信号带宽、下行控制配置和资源分配等。或者，这些参数可以通过盲译码获得，如Cell Search, MIB and SIB1 Recovery．

% RMC配置rmc = lteRMCDL (“R.6”）;%确保发射机的HARQ重传被关闭冗余版本（RV）在每个子帧中都是相同的％。这个％简化了同步，因为接收器不需要考虑跨越多个帧的RV图案的百分比。rmc.PDSCH.RVSeq = 0;%传输块的单次传输%启用OCNG填充rmc.ocngpdschenable =.'在'；rmc。OCNGPDCCHEnable ='在'；%将采样率和UTRA芯片率写入配置结构％允许计算ACLR参数信息= lteOFDMInfo (rmc);rmc。SamplingRate = info.SamplingRate;MCP中的％UTRA芯片速率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haclrparameters.m.．

确定测量带宽 -测量带宽范围应覆盖与TS 36.104表6.6.2.1-1给出的信号和两个5MHz UTRA通道相同的带宽的两个E-UTRA相邻信道。
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] = hACLRParameters(rmc);

在MATLAB中从信号分析仪中获取基带信号

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hcaptureiqusingn9010a.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;中心频率% 1GHz%频率范围应覆盖两个相邻的E-UTRA通道与信号和两个5MHz超高频通道相同的带宽startfreq = centerfrequency-aclr.bandwidthaclr / 2;stopfreq = Centerfrequency + Aclr.BandWidthaclr / 2;ExternalTrigger = false;CAPTIME = CAPSUBFRAMES * 1E-3;% 1子帧为1毫秒resBW = 91年e3;videoBW = 91年e3;[captureWaveform, captureSampleRate] = hCaptureIQUsingN9010A (．..“n9010a - 21026. dhcp.mathworks.com”capTime,．..centerFrequency、stopFreq-startFreq externalTrigger、startFreq stopFreq,．..resBW videoBW);rxWaveform = captureWaveform (1: end-1);captureSampleRate =圆(captureSampleRate);

绘制接收信号频谱

检查功能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。

使用DSP系统工具箱™绘制检索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 =的功率密度；spectrumplotrx.powerunits =.'dbm'；spectumplotrx.rbwsource =“属性”；spectumplotrx.rbw = 1.3e3;spectumplotrx.frequencyspan =.“跨度和中心频率”；spectumplotrx.span = Aclr.BandWidthaclr;spectumplotrx.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);

相邻载波泄漏比测量

利用辅助函数测量捕获波形的E-UTRA和UTRA ACLRhACLRMeasurementEUTRA.m和hACLRMeasurementUTRA.m．这个例子LTE下行相邻信道泄漏功率比(ACLR)测量更详细地描述了E-UTRA和UTRA测量。发射机中使用的滤波器会影响ACLR的性能，因此可以通过优化发射侧滤波器来改进ACLR。

%应用所需的重采样进行ACLR计算。捕获采样率%必须大于ACLR取样率，才能进行正确的测量如果captureSampleRate < aclr。SamplingRate警告([“捕获采样率（％d）小于最小抽样”．..“ACLR测量所需的速率(%d)， ACLR可能不准确!”, captureSampleRate aclr.SamplingRate);结尾重新采样=重组（RxWaveForm，Aclr.SamplingRate，CapturesAmplerate）;测量E-UTRA和UTRA ACLRaclr = hACLRMeasurementEUTRA (aclr、重新取样);aclr = hACLRMeasurementUTRA (aclr,重新取样,nRC, R_C BWUTRA);%绘制ACLR结果流(“\ nACLR分析:\ n”）;haclresults（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]

准备捕获的LTE信号进行EVM分析

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);％与第一帧头同步抵消= lteDLFrameOffset (rmc, rxWaveform);rxWaveform = rxWaveform(1 +抵消:最终,);%提取2帧(20ms)进行分析nframesanalyse = 2;nframeswaveform =长度（rxwaveform）/（info.samplingrate * 10e-3）;rxwaveform = rxwaveform（．..1 :( info.samplingrate *（min（nframesanalyse，nframeswaveform）* 10e-3）））））;

PDSCH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.．这个例子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，辅助功能hpdschevm.m.也可以测量测试模型(E-TM)的EVM波形，如使用LTE工具箱和测试测量设备的波形生成和传输．

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 =“UserDefined”；cec。FreqWindow = 9;cec。TimeWindow = 9;cec。InterpType =“立方”；cec.interpwinsize = 3;cec.interpwindow =“因果”；

接收到的波形的平均EVM显示在命令窗口。还制作了一些地块:

EVM与OFDM符号
EVM与子载波
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(“\ nEVM分析:\ n”）;[EVMMEAS，EVMPLOTS] = HPDSCHEVM（RMC，CEC，RXWAVEFORM）;

EVM分析：低边缘EVM，子帧0：0.698％高边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，框架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EDGE EVM，子帧4：0.710％高边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，框架1：0.728％平均高边缘EVM，框架1：0.702％平均EVM框架1：0.728％平均总体EVM：0.729％