相邻信道功率比(ACPR)

相邻信道功率比(ACPR)的计算(也称为相邻信道泄漏比(ACLR))，表征频谱再生在通信系统部件中，如调制器或模拟前端。放大器非线性导致频谱再生。ACPR计算确定给定系统对相邻信道造成干扰的可能性。

许多传输标准，如IS-95、CDMA、WCDMA、802.11和蓝牙，都包含了ACPR测量的定义。大多数标准将ACPR测量定义为主通道和任何相邻通道的平均功率之比。获取测量时使用的偏置频率和测量带宽(BWs)取决于您使用的具体行业标准。例如，对CDMA放大器的测量涉及885 kHz和1.98 MHz的两个偏移，以及30 kHz的测量BW。

有关更多信息，请参见comm.ACPR帮助页面。

获取ACPR测量值

通信工具箱™包含comm.ACPR系统对象™。在本教程中，您将根据3GPP™TS 125.104标准，使用WCDMA通信信号获得ACPR测量值。

本例在非线性放大器的输入和输出处使用了基带WCDMA采样信号。WCDMASignal。Mat文件包含与教程一起使用的示例数据。该文件将数据分成25个7e3个样本的信号快照，存储在数据矩阵的列中，dataBeforeAmplifier而且dataAfterAmplifier．

WCDMA规范要求您使用3.84 MHz采样频率获得所有测量值。

创建com . acpr系统对象并设置测量值

定义采样率，加载WCDMA文件，在MATLAB中输入以下命令获取数据^®命令行:

系统采样频率，3.84 MHz芯片速率，每个芯片8个采样SampleRate = 3.84e6*8;负载WCDMASignal.mat%使用第一个信号快照txSignalBeforeAmplifier = dataBeforeAmplifier(:，1);txSignalAfterAmplifier = dataAfterAmplifier(:，1);

创建com . acpr System对象并指定采样频率。

hACPR = com . acpr (“SampleRate”SampleRate)

System对象显示以下信息:

NormalizedFrequency: false SampleRate: 30720000 MainChannelFrequency: 0 MainMeasurementBandwidth: 50000 AdjacentChannelOffset: [-100000 100000] AdjacentMeasurementBandwidth: 50000 MeasurementFilterSource: 'None' SpectralEstimation: 'Auto' FFTLength: 'Next power of 2' MaxHold: false PowerUnits: 'dBm' MainChannelPowerOutputPort: false AdjacentChannelPowerOutputPort: false

指定主要通道中心频率和测量带宽。
命令指定主信道中心频率MainChannelFrequency财产。然后，指定主通道测量带宽使用MainMeasurementBandwidth财产。
对于您正在使用的基带数据，主通道中心频率为0 Hz。WCDMA标准规定使用3.84 mhz测量带宽获得主信道功率。通过键入以下命令来指定这些参数。
```
hACPR。MainChannelFrequency = 0;hACPR。MainMeasurementBandwidth = 3.84e6;
```
指定相邻信道偏移量和测量带宽。
WCDMA标准规定了四个相邻信道的ACPR限制，分别位于距离主信道中心频率5、-5、10、-10 MHz的位置。在所有情况下，您都可以使用3.84 mhz带宽获得相邻信道功率。属性指定相邻通道偏移量和测量带宽AdjacentChannelOffset而且AdjacentMeasurementBandwidth属性。
```
hACPR。AdjacentChannelOffset = [-10 -5 5 10]*1e6;hACPR。AdjacentMeasurementBandwidth = 3.84e6;
```
注意，如果所有相邻通道的测量带宽相等，则指定一个标量值。如果测量带宽不同，则指定测量带宽的向量，其长度等于偏移向量的长度。
设置MainChannelPowerOutputPort而且AdjacentChannelPowerOutputPort属性真正的在MATLAB命令行输入以下命令:
```
hACPR。MainChannelPowerOutputPort = true hACPR。AdjacentChannelPowerOutputPort = true
```
创建一个comm.ACPR测量放大器输出的系统对象。
```
hACPRoutput =克隆(hACPR);
```

获取ACPR测量值

该对象返回ACPR测量值，并可以返回主通道和相邻通道的功率测量值。的PowerUnits属性指定度量单位。该属性值默认为dBm(参考一毫瓦(mW)的功率比)。

获得放大器输入端的ACPR测量值:

[ACPR mainChannelPower adjChannelPower] = hACPR(txSignalBeforeAmplifier);

的comm.ACPR系统对象产生以下输出测量数据:

ACPR = -68.6668 -54.9002 -55.0653 -68.4604 mainChannelPower = 29.5190 adjChannelPower = -39.1477 -25.3812 -25.5463 -38.9414

获得放大器输出端的ACPR测量值:
```
[ACPR mainChannelPower adjChannelPower] = hACPRoutput(txSignalAfterAmplifier)
```
的comm.ACPR系统对象产生以下输入测量数据:
```
ACPR = -42.1625 -27.0912 -26.8785 -42.4915 mainChannelPower = 40.6725 adjChannelPower = -1.4899 13.5813 13.7941 -1.8190
```
注意放大器输出端的ACPR值的增加。这种增加反映了放大器非线性造成的失真。WCDMA标准规定ACPR值在+/- 5 MHz偏移时低于-45 dB，在+/- 10 MHz偏移时低于-50 dB。在这个例子中，放大器输入端的信号满足规格，而放大器输出端的信号不满足规格。

指定度量过滤器

WCDMA标准规定使用根提升余弦滤波器获得ACPR测量值。它还指出你测量这两个主信道功率和相邻信道功率使用匹配的根凸起余弦(RRC)滤波器，滚降因子为0.22。属性指定度量筛选器MeasurementFilter财产。此属性值默认为具有单位增益的全通过滤器。

滤波器必须是FIR滤波器，其响应必须以0赫兹为中心。ACPR对象自动在每个指定的主频带和相邻频带上移动和应用滤波器。(功率测量仍然落在方法指定的频带内MainMeasurementBandwidth,AdjacentMeasurementBandwidth属性)。

WCDMASignal。Mat文件包含使用滚动系数为0.22的96抽头滤波器获得的数据。

创建筛选器(使用rcosdesign，从信号处理工具箱™软件)，并通过在MATLAB命令行输入以下命令获取测量值:
```
%比例为0 dB通带增益measFilt = rcosdesign(0.22,16,8)/sqrt(8);
```

将在前一步中创建的筛选器设置为ACPR对象的度量筛选器。

释放(hACPR);hACPR。MeasurementFilterSource =“属性”；hACPR。MeasurementFilter = measFilt;

在放大器输出端实现相同的滤波器comm.ACPR系统对象。
```
hACPRoutput =克隆(hACPR)
```
获得放大器输入端的ACPR功率测量值。
```
ACPR = hACPR(txSignalBeforeAmplifier)
```
的comm.ACPR系统对象产生如下测量数据:
```
Acpr = -71.4648 -55.5514 -55.9476 -71.3909
```
获得放大器输出端的ACPR功率测量值。
```
ACPRoutput = hACPRoutput(txSignalAfterAmplifier)
```
的comm.ACPR系统对象产生如下测量数据:
```
Acpr = -42.2364 -27.2242 -27.0748 -42.5810
```

控制功率谱估计器

默认情况下，ACPR对象测量功率使用带有汉明窗口和零重叠的韦尔奇功率谱估计器。该对象在感兴趣的测量带宽中使用积分的矩形近似来估计功率谱密度。如果你设置SpectralEstimatorOption来“用户定义”有几个属性可用，为您提供了对光谱估计的分辨率、方差和动态范围的控制。

启用SegmentLength，OverlapPercentage,WindowOption通过在MATLAB命令行输入以下命令:
```
(hACPRoutput) hACPRoutput发布。SpectralEstimation =“指定窗口参数”
```
此更改允许您自定义光谱估计以获得功率测量。例如，您可以将谱估计器段长度设置为1024，并将重叠百分比增加到50%，从而减少随之而来的方差增加。您还可以选择具有更大的旁瓣衰减的窗口(与默认的汉明窗口相比)。

创建具有切比雪夫窗口和200 dB旁瓣衰减的光谱估计器。

hACPRoutput。SegmentLength = 1024;hACPRoutput。OverlapPercentage = 50;%选择切比雪夫窗口启用SidelobeAtten属性%可以用来设置窗口的旁瓣衰减。hACPRoutput。窗口=“切比雪夫”；hACPRoutput。旁瓣衰减= 200;

运行该对象以获得放大器输出端的ACPR功率测量值。
```
ACPRoutput = hACPRoutput(txSignalAfterAmplifier)
```
ACPR对象产生以下测量数据:
```
Acpr = -44.9399 -30.7136 -30.7670 -44.4450
```

使用Max-Hold选项测量功率。

一些通信标准规定在计算ACPR值时使用最大保持频谱功率测量。这种计算将当前功率谱密度矢量估计与之前的最大保持累积功率谱密度矢量估计进行了比较。在获得最大保持测量时，对象使用当前输入数据获得功率谱密度矢量估计。它从先前对对象的调用中获得先前的最大保持累积功率谱密度向量。对象使用每个频率仓的最大值来计算平均功率测量值。调用reset方法可以清除最大保持频谱。

累积25个放大器输出数据快照的最大保持谱，并通过在MATLAB命令行输入以下命令获得ACPR测量值:
```
为idx = 1:24 hACPRoutput(dataAfterAmplifier(:，idx));结束ACPRoutput = hACPRoutput(dataAfterAmplifier(:，25))
```
ACPR对象产生以下输出数据:
```
Acpr = -43.1123 -26.6964 -27.0009 -42.4803
```

绘制信号频谱

利用MATLAB软件绘制出非线性放大器输入输出端WCDMA信号的功率谱密度。该图允许您可视化的频谱再生效应固有的放大器非线性。注意测量是如何反映光谱再生的。(注:以下代码仅用于可视化信号频谱;它与获得ACPR测量无关)。

赢=汉明(1024);[PSD1,F] = pwelch(txSignalBeforeAmplifier,win,50,1024,SampleRate，“中心”）;[PSD2,F] = pwelch(txSignalAfterAmplifier,win,50,1024,SampleRate，“中心”）;情节(F, 10 * log10 (PSD1))在网格在情节(F, 10 * log10 (PSD2),‘g’)传说(放大器的输入的，放大器输出的）

功率谱密度图显示放大器输入和输出。输出显示光谱再生。