LTE或LTE- advanced系统设计和验证的一个关键要求是能够使用实时LTE信号。工程师需要的软件能够提供接口设计或算法与实时信号，使用测试和测量设备进行评估和验证。
与仪器控制工具箱™和LTE系统工具箱™，MATLAB®让您设计LTE算法和系统，并分析或可视化实时LTE信号。LTE系统工具箱包括LTE标准兼容的功能和工具，有助于设计、模拟和验证LTE通信系统。仪器控制工具箱将MATLAB连接到测试设备，以生成和分析实时LTE信号。
该示例演示了使用射频(RF)信号发生器和分析仪作为LTE系统设计验证过程的一部分(图1)的信号生成和捕获。我们使用LTE系统工具箱在MATLAB中合成基带波形，下载到信号发生器中进行空中传输。然后使用信号分析仪捕获空中信号，并在MATLAB中进行分析。
创建基带波形
我们使用LTE系统工具箱生成标准基带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。波形由参数驱动接口生成(图2)。
另一种方法包括使用函数lteTestModel而且lteTestModelTool，允许程序配置和生成LTE测试模型和基带IQ波形。
cfg = lteTestModel(“1.1”、“10 mhz的）;测试模型1.1,10 MHz带宽cfg。TotSubframes = 100;生成100个子帧[波形，tmgrid, cfg] = lteTestModelTool(cfg);生成波形
使用射频信号发生器产生空中信号
我们使用仪表控制工具箱下载并播放MATLAB和LTE系统工具箱使用信号发生器创建的测试模型波形。LTE系统工具箱助手功能hDownloadAndPlayWaveformUsingN5172B.m用于与安捷伦技术公司的接口®N5172B信号发生器。
txaddress =“192.168.10.1”；%仪器地址iq =波形;% IQ数据Sr = cfg。SamplingRate;采样率(Hz)Fc = 1e9;%中心频率(Hz)Power = 0;%输出功率(dBm)hDownloadAndPlayWaveformUsingN5172B (txaddress、智商、sr、fc、电力);
在MATLAB中从信号分析仪获取基带信号
为了在MATLAB中分析空中传输，我们使用仪表控制工具箱来配置信号分析仪并捕获基带IQ数据。辅助函数hCaptureIQUsingN9010A.m是一个可以与安捷伦技术公司N9010A信号分析仪一起使用的功能示例。这个函数检索基带IQ数据rxwaveform以及抽样率capsr信号分析仪。该数据已准备好进行分析，使用以下代码将其导入MATLAB:
rxaddress =“192.168.10.2”；仪器地址t = cfg.TotSubframes*1e-3;%捕获时间(s)，一个子帧为1msFc = 1e9;%中心频率(Hz)Bw = 10e6;%带宽(Hz)Trig = false;%外部触发[rx波形，capsr] = hCaptureIQUsingN9010A(rxaddress,t,fc,bw,trig);
DSP System Toolbox™频谱分析仪使用下图所示的代码绘制检索到的时域基带波形的频谱(图3)。该图显示了预期占用的10 MHz带宽以及由于射频传输和接收造成的损害。
Hsa = dsp。capsr简介(' SampleRate ',.．.“SpectrumType”，的功率密度，“PowerUnits”，dBm的，.．.“RBWSource”，“属性”，“RBW”, 1.3 e3,.．.“FrequencySpan”，“跨度和中心频率”，“跨越”bw,.．.“CenterFrequency”0,“窗口”，“矩形”，“SpectralAverages”10.．.“YLabel”，PSD的，“ShowLegend”假的,.．.“标题”，接收信号频谱:10mhz LTE载波）;步骤(hsa, rxwaveform);
准备捕获的LTE信号进行分析
为了分析接收到的波形，我们必须知道一些系统参数。LTE系统工具箱提供了为e - tm和下行和上行rmc生成标准系统参数的功能。
测试模型1.1的系统参数，10 MHz带宽cfg = lteTestModel(“1.1”、“10 mhz的）;
系统参数可通过使用LTE系统工具箱接收函数盲解码获得。要了解更多信息，请参见示例Cell Search, MIB, and SIB1 Recovery[1]。
为了恢复资源网格，我们将接收到的波形重新采样到OFDM解调所需的采样率，然后将其同步到第一帧边界。最后对接收到的波形进行解调，恢复资源网格，代码如下所示:
获得OFDM解调的采样率和重采样lteOFDMInfo(cfg);cfg。SamplingRate = info.SamplingRate;rx波形= resample(rx波形，cfg.SamplingRate,capsr);同步到第一帧头offset = lteDLFrameOffset(cfg, rx波形);rx波形= rx波形(1+offset:end，:);% OFDM解调恢复资源网格rxgrid = lteOFDMDemodulate(cfg, rx波形);
捕获信号分析
我们现在分析恢复的波形rxwaveform资源网格rxgrid．LTE系统工具箱提供了信号分析的函数和示例，包括相邻信道泄漏功率比(ACLR)和误差向量幅度(EVM)。
LTE系统工具箱辅助功能hACLRMeasurementEUTRA.m而且hACLRMeasurementUTRA.m测量接收波形的E-UTRA和UTRA ACLR。要了解更多关于ACLR测量的信息，请参见示例LTE下行相邻信道泄漏功率比(ACLR)测量[2]。
计算ACLR测量参数rmc。UTRAChipRate = 3.84;% UTRA芯片率在MCPS[aclr, nRC, r_ C, BWUTRA] = hACLRParameters(cfg);%应用所需的过采样resampled = resample(rx波形，aclr.OSR,1);测量E-UTRA ACLRaclr = hACLRMeasurementEUTRA(aclr，重采样);aclr = hACLRMeasurementUTRA(aclr,resampled,nRC,R_C,BWUTRA);
MATLAB可以为数据可视化创建自定义图，如图4所示，图中描述了ACLR测量结果。
辅助函数hPDSCHEVM.m测量PDSCH EVM。有关测量EVM的更多信息，请参见PDSCH误差矢量幅度(EVM)测量[3]和LTE上行EVM和带内发射测量[4]。
配置信道估计器对频率和时间进行平均cec。PilotAverage = ' UserDefined ';cec。FreqWindow = 9;cec。TimeWindow = 9;cec。InterpType = ' cubic ';cec。InterpWinSize = 3; cec.InterpWindow = ‘Causal’;执行EVM测量evmMeas = hPDSCHEVM(cfg,cec, rx波形);
返回的结构包含测量的峰值EVM (5.0%)， RMS EVM(1.2%)，以及包含每个PDSCH符号的误差向量的数组EV。
evmmeas =峰值:0.0509 RMS: 0.0127 EV: [10464x1 double]
总结
这个例子说明了如何使用仪器控制工具箱时，使用实时LTE信号。我们使用LTE系统工具箱创建了基带波形，并使用射频信号发生器生成了空中信号。我们捕捉到这个信号，然后用MATLAB和仪表控制工具箱进行分析。这一过程简化了LTE系统的设计和验证，加快了使用LTE信号时的硬件测试和测量。
