主要内容

5G NR PDSCH波形的EVM测量

此示例显示了如何测量NR测试模型(NR-TM)或固定参考通道(FRC)波形的误差向量幅度(EVM)。该示例还显示了如何添加损伤,包括相位噪声和无记忆非线性。

介绍

对于基站射频测试,3GPP 5G NR标准定义了一组NR- tm波形。对于用户设备(UE)测试,该标准定义了一组FRC波形。频率范围1 (FR1)的NR-TMs和frc定义在TS 38.141-1中,频率范围2 (FR2)的NR-TMs和frc定义在TS 38.141-2中。

这个例子展示了如何生成NR波形(TM或FRC)和添加损伤。这里我们考虑相位噪声和无记忆非线性。然后我们计算得到的信号的EVM。我们绘制了每个OFDM符号、槽和副载波的均方根和峰值evm。我们还计算了整体EVM (RMS EVM在整个波形上的平均值)。TS 38.104的附件B和附件C分别定义了一种计算FR1和FR2中的EVM的替代方法。下图显示了本示例中实现的处理链。

模拟参数

每个NR-TM或FRC波形由以下组合定义:

  • NR-TM / FRC的名字

  • 信道带宽

  • 子载波间隔

  • 双工模式

%从以下各项中为FR1和FR2选择一个版本15 NR TMs:%“NR-FR1-TM1.1”、“NR-FR1-TM1.2”、“NR-FR1-TM2”,%“NR-FR1-TM2a”、“NR-FR1-TM3.1”、“NR-FR1-TM3.1a”,%“NR-FR1-TM3.2”、“NR-FR1-TM3.3”、“NR-FR2-TM1.1”,%”NR-FR2-TM2”、“NR-FR2-TM3.1”%或%从以下各项中选择FR1和FR2的15版FRC之一:%“DL-FRC-FR1-QPSK”、“DL-FRC-FR1-64QAM”,%”dl - frc - fr1 - 256 - qam”、“DL-FRC-FR2-QPSK”,%”DL-FRC-FR2-16QAM”、“dl - 64 - qam frc - fr2”钢筋混凝土=“NR-FR1-TM3.2”;%参考通道(NR-TM或FRC)%选择NR波形参数bw =“10 mhz”;%信道带宽scs =“30千赫”;%子载波间隔dm=“FDD”;%双工模式

对于TMs,产生的波形可能包含多个PDSCH。选择的PDSCH分析是基于RNTI。默认情况下,EVM计算考虑以下rti:

  • NR-FR1-TM2:RNTI=2(64QAM EVM)

  • NR-FR1-TM2a:RNTI=2(256QAM EVM)

  • NR-FR1-TM3.1:RNTI=0和2(64QAM EVM)

  • NR-FR1-TM3.1a:RNTI=0和2(256QAM EVM)

  • Nr-fr1-tm3.2: rnti = 1 (16qam evm)

  • Nr-fr1-tm3.3: rnti = 1 (qpsk evm)

  • nr - fr2 - t2: rnti = 2 (64qam evm)

  • NR-FR2-TM3.1: RNTI = 0 and 2 (64QAM EVM)

根据规范(TS 38.141-1、TS 38.141-2),这些TMs的设计不是为了执行EVM测量:NR-FR1-TM1.1、NR-FR1-TM1.2、NR-FR2-TM1.1。但是,如果生成这些TMs,则该示例会测量以下RNTI的EVM。

  • NR-FR1-TM1.1:RNTI=0(QPSK EVM)

  • Nr-fr1-tm1.2: rnti = 2 (qpsk evm)

  • Nr-fr2-tm1.1: rti = 0 (qpsk evm)

对于frc,默认情况下,EVM计算考虑的是RNTI 0。如果输入波形既不是TM波形也不是FRC波形,则最多支持一层EVM测量。金宝app

该示例计算上述RNTI的EVM。要覆盖默认RNTI,请指定targetRNTIs矢量

targetRNTIs = [];

要打印EVM统计信息,请设置显示EVM真正的. 要禁用打印,请设置显示EVM假的。要绘制EVM统计信息,请设置plotEVM真正的。要禁用打印,请设置plotEVM假的

displayEVM = true;plotEVM = true;
如果displayEVM流('引用通道= %s\n'、rc);结束
参考通道= NR-FR1-TM3.2

测量TS 38.104附件B(FR1) /附件C(FR2)中定义的EVM,设置evm3GPP真正的.evm3GPP默认情况下禁用。

evm3GPP = false;

创建波形发生器对象并生成波形

tmwavegen=HnReferenceWaveFormGenerator(rc、bw、scs、dm);[txWaveform、tmwaveinfo、resourcesinfo]=generateWaveform(tmwavegen、tmwavegen.Config.NumSubframes);

缺陷:相位噪声和非线性

本例考虑两种损伤:相位噪声和无记忆非线性。通过切换标志启用或禁用损伤相位感应nonLinearityModelOn.

phaseNoiseOn=真;非线性度M=真;

将波形归一化以拟合非线性的动态范围。

txWaveform = txWaveform / max (abs (txWaveform), [],“所有”);

该波形包括一帧FDD和两帧TDD。重复两次这个信号。我们将去除产生的波形的前半部分,以避免相位噪声模型引入的瞬态。

txWaveform = repmat (txWaveform 2 1);

引入相位噪声失真。该图显示了相位噪声特性。所考虑的载波频率取决于频率范围。我们对FR1和FR2分别使用4 GHz和28 GHz的值。相位噪声特性使用R1-163984“相位噪声建模讨论”中描述的极/零模型生成。

如果phaseNoiseOn sr = tmwaveinfo.Info.SamplingRate;%载频如果tmwavegen.Config.FrequencyRange = =“FR1”%载波频率为FR1fc=4e9;其他的FR2的载频%fc = 30 e9;结束%计算相位噪声电平。foffsetLog = (4:0.1: log10 (sr / 2));%从1e3Hz到sr/2的模型偏移foffset=10。^foffsetLog;线性频率偏移量PN_dBc_Hz=hPhaseNoisePoleZeroModel(偏移量,fc,“C”);图;semilogx (foffset PN_dBc_Hz);包含(‘频率偏移(Hz)’); 伊拉贝尔(‘dBc/Hz’);标题(的相位噪声模型);网格%对波形施加相位噪声pnoise = comm.PhaseNoise (“FrequencyOffset”foffset,“水平”,PN_dBc_Hz,“采样器”,sr);pnoise.RandomStream=“与种子mt19937ar”; rxWaveform=零(大小(txWaveform),“喜欢”,TX波形);对于i=1:size(txWaveform,2)rxWaveform(:,i)=pnoise(txWaveform(:,i));release(pnoise)结束其他的rxWaveform = txWaveform;% #好< UNRCH >结束

引入非线性失真。对于本例,使用Rapp模型。图中显示了引入的非线性。设置Rapp模型的参数,以匹配TR 38.803“无记忆多项式模型-附录A.1”中的无记忆模型的特性。

如果nonLinearityModelOn rapp = com . memoryless非线性(“方法”,“Rapp模型”);rapp.平滑度=1.55;rapp.输出饱和水平=1;绘制非线性特性plotNonLinearCharacteristic (rapp);%应用非线性对于i = 1:size(rx波形,2)rx波形(:,i) = rapp(rx波形(:,i));发行版(拉普)结束结束

这个信号之前重复了两次。去掉这个信号的前半部分。这避免了损伤模型引入的任何瞬态。

如果dm = =“FDD”nFrames = 1;其他的% TDDnFrames = 2;结束rx波形(1:nFrames*tmwaveinfo.Info.SamplesPerSubframe*10,:)=[];

测量

函数hNRPDSCHEVM执行以下步骤来解码和分析波形:

  • 在FDD的一个帧上使用DM-RS进行同步(TDD的两个帧)

  • 接收波形的OFDM解调

  • 信道估计

  • 均衡化

  • 共相位误差(CPE)的估计与补偿

  • PDSCH EVM计算(使能开关evm3GPP,根据TS 38.104附件B (FR1) /附件C (FR2)中规定的EVM测量要求进行处理。

该示例测量并输出每个符号、每个时隙和每个帧峰值EVM和RMS EVM的各种EVM相关统计信息。该示例显示每个时隙和帧的EVM。它还显示整个输入波形上平均的总体EVM。该示例生成许多图:EVM与每个OFDM符号、时隙、子载波和总体EVM。每个曲线图显示峰值vs RMS EVM。

cfg=struct();cfg.Evm3GPP=Evm3GPP;cfg.targetrantis=targetrantis;cfg.PlotEVM=PlotEVM;cfg.DisplayEVM=DisplayEVM;cfg.Label=tmwavegen.ConfiguredModel{1};%计算并显示EVM测量值[evmInfo, eqSym refSym] = hNRPDSCHEVM (tmwavegen.Config、rxWaveform cfg);
RMS维生素,维生素,峰值位置0:3.929 - 20.636% RMS维生素,维生素,峰值位置1:3.779 - 13.962% RMS维生素,维生素,槽2:3.683 - 10.465% RMS维生素,维生素,峰值位置3:3.679 - 12.549% RMS维生素,维生素,槽4:4.169 - 17.878% RMS维生素,维生素,槽5:4.053 - 17.728% RMS维生素,维生素,槽6:3.960 - 15.706% RMS维生素,维生素,槽7:4.031 - 14.790% RMS维生素,维生素,槽8:3.799 - 14.443% RMS维生素,维生素,槽9:3.803 - 12.730% RMS维生素,维生素,槽10:3.946 - 14.595% RMS维生素,维生素,槽11:3.661 - 14.484% RMS维生素,维生素,槽12:3.773 - 13.534% RMS维生素,维生素,插槽13:3.930 - 17.440% RMS维生素,维生素,插槽14:3.754 - 12.184% RMS维生素,维生素,槽15:3.832 17.780% RMS EVM,峰值EVM, slot 16: 3.774 14.530% RMS EVM,峰值EVM, slot 17: 3.950 14.131% RMS EVM,峰值EVM, slot 18: 3.948 18.886% RMS EVM,峰值EVM, slot 19: 3.871 13.786%平均RMS EVM帧0:3.868%平均总体RMS EVM: 3.868%总体峰值EVM = 20.6363%

本地函数

函数绘图非线性特征(无记忆非线性)%绘制功率放大器(PA)损伤的非线性特性图%由输入参数memorylessnonlinear表示,为a%comm.MEMORYLESSONALLESS通信工具箱(TM)系统对象。%输入样本x =复杂(1 /√(2))*(1 + 2 *兰特(1000 1)),(1 /√(2))*(1 + 2 *兰特(1000 1)));%非线性yRapp = memoryLessNonlinearity (x);%释放对象以提供不同数量的样本释放(memoryLessNonlinearity);%情节特征图;图(10 * log10 (abs (x) ^ 2), 10 * log10 (abs (x) ^ 2));持有;网格地块(10*log10(abs(x)。^2),10*log10(abs(yRapp)。^2),'.'); xlabel('输入功率(dBW)'); 伊拉贝尔(的输出功率(瓦分贝));标题(“非线性损伤”)传奇(“线性特征”,“拉普非线性”,“位置”,“西北”);结束

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