使用LTE工具箱和测试测量设备的波形生成和传输

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本示例演示了如何使用LTE工具箱™、Instrument Control工具箱™和Keysight Technologies®RF信号发生器和分析仪生成和分析无线LTE波形。

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波形用于测试和测量硬件。由LTE工具箱创建的波形可以使用信号发生器调制传输。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波形被下载到Keysight Technologies的N5172B信号发生器用于空中传输。使用Keysight Technologies的N9010A信号分析仪捕获空中信号，并将其检索到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:

这个例子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，还使用了Keysight Technologies的矢量信号分析(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lteTestModel和lteTestModelTool允许编程配置和生成LTE测试模型和基带IQ波形。

配置= lteTestModel (“1.1”，“5兆赫”）;%测试型号1.1,5MHz带宽配置。TotSubframes = 100;%生成100个子帧[波形，tmgrid, config] = lteTestModelTool(config);

LTE测试模型信号的详细信息，请参考附件LTE下行测试模型(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 dsp。简介．正如预期的那样，5MHz信号带宽在基带清晰可见。

%计算LTE信号的频谱含量spectrumPlotTx = dsp.SpectrumAnalyzer;spectrumPlotTx。SampleRate = config.SamplingRate;spectrumPlotTx。SpectrumType =的功率密度；spectrumPlotTx。PowerUnits =dBm的；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”；spectrumPlotTx。SpectralAverages = 10;spectrumPlotTx。YLimits = [-100 -60]; spectrumPlotTx.YLabel =PSD的；spectrumPlotTx。Title =“测试型号E-TM1.1, 5 MHz信号频谱”；spectrumPlotTx。ShowLegend = false;spectrumPlotTx(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工具箱生成的测试模型波形，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%信号，中心频率1GHz，输出功率0dBm。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(rf、波形。config.SamplingRate);开始(rf 1 e9、电力、loopCount);

检查射频信号发生器对象rfsiggen(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获取基带智商数据IQData，抽样率，sampleRate，从信号分析仪，准备在MATLAB中分析。

[IQData, sampleRate] = hCaptureIQUsingN9010A(．..“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);清晰的射频；

一旦获取的基带智商数据，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;XUnit =“秒”；YUnit =“V”；%保存变量，以便后续上传到VSA。保存(“DownlinkTestModel1p1FDD5MHz_Rx.mat”，“FreqValidMax”，“FreqValidMin”，．..“智商”，“InputCenter”，“InputRefImped”，“InputZoom”，“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dsp。简介对象显示预期的5MHz占用带宽，由于射频传输和接收而受到损害。

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