测量RF损伤对LTE系统的影响

通信系统性能对RF组件（例如低噪声放大器（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。两个着名的例子包括为GSM的GMSK调制的选择，或者最近，最近，LTE的上行链路的SC-FDMA的选择。因此，希望评估这些RF组分在设计过程早期的完整系统上的影响。这需要使用精确的基带建模和逼真的RF效果设置模拟。

LTE系统工具箱™提供了详细的基带建模和标准测量，如EVM和ACLR易于访问。它还集成了simmrf™(图1)，它提供了射频系统的快速模拟，并洞察互调失真、图像抑制和相位噪声等影响。

这个例子展示了如何评估射频前端对EVM的影响。我们想要考虑的缺陷包括:

• LNA:非线性(IP3)，频率相关响应(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）

射频接收器设置

图2显示了射频接收器的模型。输入信号经过一个LNA，然后经过一个直接转换解调器向下到基带。I/Q组件用VGA放大，并组合成复杂的输出信号进行进一步的处理和分析

仿真结果

图3将测量的RMS EVM与具有损伤的逼真的RF前端进行理想的RF前端。该图清楚地显示了损伤在RF前端的影响。通过在设计早期利用这种模拟，我们可以进行微调RF组件参数以验证是否满足EVM目标。

发送/接收链的详细信息

我们在Matlab中使用LTE系统工具箱^®生成符合标准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.生成符合标准的测试信号[1]。

%创建eNodeB传输与固定的PDSCH数据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。这是来自SIMRF的RF仿真引擎发挥作用。

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

其他影响包括非线性，由于谐波通过直接转换过程混合回直流，导致射频前端输出的直流偏移。为了补偿这个直流偏移，信号被传递给ADC和一个直流偏移补偿算法(没有显示)。

simmrf采用电路包络技术实现RF信号的快速仿真而不丢失精度。电路包络技术使射频模型与数字基带算法易于集成，并提供了一个自然的框架，其中射频效应和缺陷可以很容易地描述。

图6显示了链条以下阶段信号的频谱：

• 发射机输出(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
• 直流偏置补偿器输出(绿色)

直流偏移补偿算法成功地消除了直流偏移，以中心频率处的红色峰值表示。

最后，我们在MATLAB中使用LTE系统工具箱测量EVM信号，并根据3GPP TS 36.101[2]提供EVM。

％计算EVM测量EVMMEAS = HPDSCHEVM（RMC，Struct（'pilotaverage'那'testevm'），rx）;Evmpeak（n）= evmmeas.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系统工具箱提供精确的LTE基带建模，同时使用其RF组件和核心模拟器，允许您透明地模拟设计的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。

参考文献

［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