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EVM测量5G NR PDSCH波形

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该示例演示了如何测量NR测试模型(NR- tm)或固定参考信道(FRC)波形的误差矢量幅值(EVM)。该示例还展示了如何添加损害，包括相位噪声和无记忆非线性。

介绍

对于基站RF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，标准定义了一组FRC波形。频率范围1（FR1）的NR-TMS和FRC在TS 38.141-1中定义，而频率范围2（FR2）的NR-TMS和FRC在TS 38.141-2中定义。

此示例显示如何生成NR波形（TM或FRC）并添加损伤。在这里，我们考虑相位噪声和无记忆非线性。然后，我们计算所得信号的EVM。我们绘制每个OFDM符号，插槽和子载波的RMS和峰值EVM。我们还计算整体EVM（RMS EVM在完整波形上平均）。TS 38.104的附录B和附件C分别定义了用于计算FR1和FR2中EVM的替代方法。下图显示了在该示例中实现的处理链。

仿真参数

每个NR-TM或FRC波形由以下组合定义:

  • NR-TM / FRC名称

  • 信道带宽

  • 副载波间距

  • 双工模式

%为FR1和FR2选择15版nr - tm中的一个:%”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”％ 要么%为FR1和FR2选择15版frc中的一个:%”DL-FRC-FR1-QPSK”、“dl - frc - fr1 - 64 - qam”,％“DL-FRC-FR1-256QAM”，“DL-FRC-FR2-QPSK”，％“DL-FRC-FR2-16QAM”，“DL-FRC-FR2-64QAM”rc =“NR-FR1-TM3.2”；％参考通道（NR-TM或FRC）%选择NR波形参数BW =“10MHz”；%通道带宽scs =“30khz”；%副载波间距dm =“FDD”；％双工模式

对于TMS，所生成的波形可以包含多于一个PDSCH。选择的PDSCH分析是基于RNTI。缺省情况下，考虑以下RNTIS用于EVM计算：

  • nr - fr1 - t2: rnti = 2 (64qam evm)

  • NR-FR1-TM2a: RNTI = 2 (256QAM EVM)

  • NR-FR1-TM3.1: RNTI = 0 and 2 (64QAM EVM)

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

  • NR-FR1-TM3.2：RNTI = 1（16QAM EVM）

  • NR-FR1-TM3.3：RNTI = 1（QPSK EVM）

  • NR-FR2-TM2：RNTI = 2（64QAM EVM）

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

根据规范(TS 38.141-1, TS 38.141-2)，这些TMs不是设计来执行EVM测量的:NR-FR1-TM1.1, NR-FR1-TM1.2, NR-FR2-TM1.1。但是，如果您生成了这些TMs，则示例将度量以下rtis的EVM。

  • Nr-fr1-tm1.1: rnti = 0 (qpsk evm)

  • NR-FR1-TM1.2：RNTI = 2（QPSK EVM）

  • NR-FR2-TM1.1：RNTI = 0（QPSK EVM）

对于FRC，默认情况下，考虑RNTI 0进行EVM计算。如果输入波形既不是TM也不是FRC波形，则支持EVM测量的最大一层。金宝app

该示例计算上面列出的rtis的EVM。要覆盖默认的rtis，请指定targetrntis.向量

targetrntis = [];

打印EVM统计信息，设置displayEVM来真的．若要禁用打印，请设置displayEVM来错误的．要绘制EVM统计数据，请设置plotEVM来真的．若要禁用绘图，请设置plotEVM来错误的

displayevm = true;plotevm = true;
如果displayevm fprintf（'参考通道=％s \ n'，rc）;结束
参考通道= NR-FR1-TM3.2

测量在TS 38.104中定义的EVM，附件B（FR1）/附件C（FR2），设置EVM3GPP.来真的．EVM3GPP.默认禁用。

EVM3GPP = FALSE;

创建波形生成器对象并生成波形

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

障碍：相位噪声和非线性

这个例子考虑了两个缺陷:相位噪声和无记忆非线性。通过切换标志启用或禁用损害phaseNoiseOn和nonlinearitymodelon.．

phaseNoiseOn = true;nonLinearityModelOn = true;

标准化波形以适合非线性的动态范围。

txwaveform = txwaveform / max（abs（txwaveform），[]，'全部'）;

波形由用于TDD的FDD和两个帧组成。重复信号两次。我们将取下所产生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。图中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。相位噪声特性是由R1-163984“相位噪声建模讨论”中描述的极点/零模型产生的。

如果phasenoiseon sr = tmwaveinfo.info.samplingrate;%载波频率如果tmwavegen.config.frequencyRange ==.“fr1”FR1的％载波频率fc = 4 e9;别的FR2的％载波频率FC = 30E9;结束％计算相位噪声水平。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PN_dBc_Hz = hPhaseNoisePoleZeroModel (foffset、fc、“C”）;数字;semilogx（foffset，pn_dbc_hz）;包含(频率偏移(Hz)”）;ylabel (“dBc /赫兹”）;标题（“相位噪声模型”）;网格在％将相位噪声施加到波形pnoise = comm.phaseNoise（'surformoffset'，foffset，“水平”PN_dBc_Hz,“SampleRate”、sr);pnoise。RandomStream =“MT19937AR与种子”；rxWaveform = 0(大小(txWaveform),'像', txWaveform);为rxWaveform(:，i) = pnoise(txWaveform(:，i)); / / rxWaveform(:，i)发行版(pnoise)结束别的rxwaveform = txwaveform;％＃OK 结束

引入非线性失真。对于此示例，请使用RAPP模型。该图显示了引入的非线性。设置RAPP模型的参数，以匹配TR 38.803“记忆多项式模型 - 附件A.1”的记忆型号的特性。

如果nonlinearitymodelon rapp = comm.memorylessnonlinity（“方法”，“拉普模式”）;拉普。平滑度= 1.55;拉普。OutputSaturationLevel = 1;％绘图非线性特征plotnonlinearcharactery（rapp）;％申请非线性为i = 1：大小（rxwaveform，2）rxwaveform（：，i）= rapp（rxwaveform（：，i））;释放（RAPP）结束结束

先前将信号重复两次。删除该信号的前半部分。这避免了损伤模型引入的任何瞬态。

如果DM ==.“FDD”nframes = 1;别的％TDD.nframes = 2;结束rxWaveform (: 1: nFrames * tmwaveinfo.Info.SamplesPerSubframe * 10日)= [];

测量

hNRPDSCHEVM函数执行以下步骤来解码和分析波形:

  • 使用DM-RS同步FDD的一帧(TDD的两帧)

  • OFDM解调接收波形

  • 信道估计

  • 均衡

  • 常见相位误差（CPE）估计和补偿

  • PDSCH EVM计算（启用交换机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、每个槽、每个帧峰值EVM和RMS EVM的各种EVM相关统计信息。该示例显示了每个插槽和帧的EVM。它还显示整个输入波形上的EVM平均值。该示例生成了许多图:EVM vs每个OFDM符号、槽、子载波和总体EVM。每个图显示峰值与RMS EVM。

cfg =结构();cfg。Evm3GPP = Evm3GPP;cfg。TargetRNTIs = TargetRNTIs;cfg。PlotEVM = PlotEVM;cfg。DisplayEVM = DisplayEVM;cfg。Label = tmwavegen.ConfiguredModel{1};计算和显示EVM测量值[evminfo，eqsym，recsym] = hnrpdschevm（tmwavegen.config，rxwaveform，cfg）;
RMS EVM，峰值EVM，插槽0：3.929 20.636％RMS EVM，峰值EVM，插槽1：3.779 13.962％RMS EVM，峰EVM，槽2：3.683 10.465％RMS EVM，峰值EVM，槽3：3.679 12.549％RMS EVM，峰值EVM，插槽4：4.169 17.878％RMS EVM，峰值EVM，槽5：4.053 17.728％RMS EVM，峰值EVM，槽6：3.960 15.706％RMS EVM，峰值EVM，槽7：4.031 14.790％RMS EVM，峰值EVM，插槽8：3.799 14.443％RMS EVM，峰值EVM，插槽9：3.803 12.730％RMS EVM，峰值EVM，槽10：3.946 14.595％RMS EVM，峰值EVM，槽11：3.661 14.484％RMS EVM，峰值EVM，峰值EVM，峰值EVM，插槽12：3.773 13.534％RMS EVM，峰值EVM，插槽13：3.930 17.440％RMS EVM，峰值EVM，槽14：3.754 12.184％RMS EVM，峰值EVM，槽15：3.832 17.780％RMS EVM，峰值EVM，SLOT 16：3.774 14.530％RMS EVM，峰值EVM，槽17：3.950 14.131％RMS EVM，峰值EVM，槽18：3.948 18.886％RMS EVM，峰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％总峰EVM = 20.6363％

本地功能

功能plotNonLinearCharacteristic (memoryLessNonlinearity)％绘制功率放大器（PA）损伤的非线性特性％由输入参数内存编号表示，这是一个% comm.无内存非线性通信工具箱(TM)系统对象。%的输入样本x =复合物（（1 / sqrt（2））*（ -  1 + 2 * rand（1000,1），（1 / sqrt（2））*（ -  1 + 2 * rand（1000,1）））；%非线性YRAPP = MemorylessNonlineARITY（X）;％释放对象以馈送它不同数量的样本释放（记忆Nononlinity）;%的情节特征数字;绘图（10 * log10（abs（x）。^ 2），10 * log10（abs（x）。^ 2））;抓住在；网格在图(10 * log10 (abs (x) ^ 2), 10 * log10 (abs (yRapp) ^ 2),“。”）;包含(输入功率(瓦分贝)”）;ylabel ('输出功率（DBW）'）;标题（'非线性障碍')传说(线性特性的，'rapp nonlinearity'，'地点'，“西北”）;结束

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