本例展示了如何使用LTE工具箱™、仪器控制工具箱™和Keysight Technologies®射频信号发生器和分析仪生成和分析无线LTE波形。
LTE工具箱可用于生成标准基带IQ下行测试模型(E-TM)波形以及上行和下行参考测量通道(RMC)波形。使用LTE工具箱仪表控制工具箱允许在MATLAB中创建的LTE波形与测试和测量硬件一起使用。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工具箱功能进行分析。
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连接。使用LTE工具箱在MATLAB中合成的E-TM波形下载到Keysight Technologies 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:
本例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。
LTE工具箱提供gui和功能,生成测试模型波形按[1]。lteTestModelTool
可以使用GUI来配置和创建信号。
或者,函数lteTestModel
而且lteTestModelTool
允许程序配置和生成LTE测试模型和基带IQ波形。
配置= lteTestModel(“1.1”,“5兆赫”);测试模型1.1,5MHz带宽配置。TotSubframes = 100;生成100个子帧[波形,tmgrid, config] = lteTestModelTool(config);
有关LTE测试模型信号的详细信息,请参阅随附资料LTE下行测试模型(E-TM)波形生成的例子。
所生成的时域波形的频谱,波形
,可使用DSP系统工具箱dsp。简介
.正如预期的那样,5MHz信号带宽在基带上清晰可见。
计算LTE信号中的频谱含量spectrumPlotTx = dsp.频谱分析仪;spectrumPlotTx。SampleRate = config.SamplingRate;spectrumPlotTx。SpectrumType =的功率密度;spectrumPlotTx。PowerUnits =dBm的;spectrumPlotTx。RBWSource =“属性”;spectrumPlotTx。RBW = 15e3;spectrumPlotTx。FrequencySpan =“跨度和中心频率”;spectrumPlotTx。Span = 7.68e6;spectrumPlotTx。CenterFrequency = 0;spectrumPlotTx。窗口=“矩形”;spectrumPlotTx。spectralaverage = 10;spectrumPlotTx。YLimits = [-100 -60]; spectrumPlotTx.YLabel =PSD的;spectrumPlotTx。Title =测试模型E-TM1.1, 5 MHz信号频谱;spectrumPlotTx。ShowLegend = false;spectrumPlotTx(波形);
仪表控制工具箱用于下载和播放LTE工具箱创建的测试模型波形,波形
,采用Keysight Technologies N5172B信号发生器。这就产生了一个中心频率为1GHz的射频LTE信号。注:选择1GHz作为示例频率,并不是为了作为公认的LTE信道。
下载基带IQ波形到仪器。生成RF中心频率为1GHz,输出功率为0dBm。Power = 0;%输出功率loopCount = Inf;%循环次数配置信号发生器,下载波形和循环Rf = 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物体rfsiggen
(仪表控制工具箱)有关用于下载和播放波形的命令的更多详细信息。
信号发生器发射的射频信号的频谱可以使用调至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,清楚地显示了5MHz的信号带宽。
为了在MATLAB中分析空中传输,使用仪表控制工具箱对Keysight Technologies的N9010A信号分析仪进行配置,并捕获基带IQ数据。辅助函数hCaptureIQUsingN9010A.m检索基带IQ数据,IQData
,样本率,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);
检查功能hCaptureIQUsingN9010A.m有关输入参数和配置Keysight Technologies N9010A信号分析仪和检索数据所需的命令的详细信息。
发送和接收结束后,停止波形输出停止(rf);断开(rf);清晰的射频;
一旦捕捉到基带智商数据,IQData
,从信号分析仪采集到MATLAB中,使用仪表控制工具箱,可对采集到的基带信号进行自定义可视化、分析和解码,可以立即在MATLAB中使用LTE工具箱、通信工具箱™和DSP系统工具箱对数据进行处理。数据也可以存储在MAT文件中,以便在MATLAB中进行数据分析。在本例中,基带IQ数据与系统参数一起存储在MAT文件中,以便与Keysight Technologies VSA软件一起使用。
注意,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,但实际的信号解码将需要对获取的数据进行重新采样。
% MAT文件接口参数FreqValidMax = 1.010e9;FreqValidMin = 9.90e8;InputCenter = 1e9;XDelta = 1/sampleRate;Y = IQData;常用的固定值设置智商= 0;InputRefImped = 50;inpuzoom = 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”);
绘制检索到的时域基带波形的频谱,Y
,使用DSP系统工具箱dsp。简介
对象显示预期占用的5MHz带宽,由于射频传输和接收而受损。
spectrumPlotRx = dsp.频谱分析仪;spectrumPlotRx。SampleRate = 1/XDelta;spectrumPlotRx。SpectrumType =的功率密度;spectrumPlotRx。PowerUnits =dBm的;spectrumPlotRx。RBWSource =“属性”;spectrumPlotRx。RBW = 15e3;spectrumPlotRx。FrequencySpan =“跨度和中心频率”;spectrumPlotRx。Span = 7.68e6;spectrumPlotRx。CenterFrequency = 0;spectrumPlotRx。窗口=“矩形”;spectrumPlotRx。spectralaverage = 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)
捕获的波形可以使用LTE工具箱进行分析,示例如下:
包含检索数据的MAT文件被加载到Keysight Technologies VSA软件中,并进行LTE特定的测量。来自VSA软件的交互式显示屏幕截图确认了E-TM1.1测试模型的波形特征,包括占用的带宽、每个通道和信号使用的资源块数量、相应的功率水平和低EVM值。
这个例子使用了这个helper函数。
3GPP TS 36.141《基站(BS)一致性测试》