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5G NR PDSCH波形的EVM测量

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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。

仿真参数

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

  • 子载波间距

  • 双工模式

％选择FR1和FR2的版本15 NR TM之一：％“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％选择FR1和FR2的第15版FRC中的一个：％“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”rc =“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”;％子载波间距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)

根据规格（TS 38.141-1，TS 38.141-2），这些TMS不设计用于执行EVM测量：NR-FR1-TM1.1，NR-FR1-TM1.2，NR-FR2-TM1.1。但是，如果生成这些TMS，则示例测量以下RNTIS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

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

targetRNTIs = [];

要打印EVM统计信息，请设置displayevm.到真正的。禁用打印，设置displayevm.到假。绘制EVM统计数据，集Plotevm.到真正的。禁用绘图，设置Plotevm.到假

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到真正的。evm3GPP默认情况下已禁用。

evm3GPP = false;

创建波形发生器对象并生成波形

TMWAVEGEN = HNRReferenceWaveFormGenerator（RC，BW，SCS，DM）;[txwaveform，tmwaveinfo，resourstsinfo] = generatewaveform（tmwavegen，tmwavegen.config.numsubframes）;

缺陷:相位噪声和非线性

此示例考虑了两个损伤：相位噪声和记忆非线性。通过切换标志启用或禁用损伤Phasenoiseon.和nonLinearityModelOn。

phasenoiseon = true;nonlinearitymodelon = true;

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。我们分别使用4 GHz和28 GHz的值，分别用于FR1和FR2。通过R1-163984中描述的极/零模型，“关于相位噪声建模”中描述的极/零模型产生相位噪声特性。

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));％模型偏移从1E3Hz到SR / 2foffset = 10. ^ foffsetlog;线性频率偏移量pn_dbc_hz = hphasenoisepolezeromodel（foffset，fc，'C'）;图;semilogx (foffset PN_dBc_Hz);Xlabel（'频率偏移（Hz）'）;ylabel（'dbc / hz'）;标题(的相位噪声模型）;网格在%对波形施加相位噪声pnoise = comm.PhaseNoise (“FrequencyOffset”foffset,'等级'，pn_dbc_hz，'采样率'，SR）;pnoise.randomstream =“与种子mt19937ar”;rxwaveform = zeros（大小（txwaveform），“喜欢”, txWaveform);为了rxWaveform(:，i) = pnoise(txWaveform(:，i)); / / rxWaveform(:，i)发行版(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'那“拉普模式”）;rapp.smoothness = 1.55;RAPP.OUTPUTSATOUNTELEVEL = 1;绘制非线性特性plotNonLinearCharacteristic (rapp);%应用非线性为了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rxwaveform（1：nframes * tmwaveinfo.info.samplespersubframe * 10，:) = [];

测量

函数hnrpdschevm执行这些步骤以解码和分析波形：

  • 使用DM-RS在一帧FDD上使用DM-RS同步（TDD的两个帧）

  • 接收波形的OFDM解调

  • 渠道估计数

  • 均衡

  • 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 = struct（）;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[evmInfo, eqSym refSym] = hNRPDSCHEVM (tmwavegen.Config、rxWaveform cfg);
BWP IDX的EVM统计数据：1 RMS EVM，峰值EVM，槽0：2.850 7.856％RMS EVM，峰值EVM，槽1：3.102 9.824％RMS EVM，峰EVM，插槽2：2.834 7.085％RMS EVM，峰值EVM，峰值3：3.001 9.065％RMS EVM，峰值EVM，槽4：3.021 8.534％RMS EVM，峰值EVM，槽5：3.278 9.404％RMS EVM，峰值EVM，槽6：2.908 7.831％RMS EVM，峰值EVM，槽7：3.277 10.594％RMS EVM，峰值EVM，插槽8：2.956 8.429％RMS EVM，峰值EVM，槽9：3.226 10.358％RMS EVM，峰EVM，槽10：2.798 8.623％RMS EVM，峰值EVM，槽11：2.862 10.057％RMS EVM，峰值EVM，槽12：3.143 10.240％RMS EVM，峰值EVM，槽13：2.972 8.496％RMS EVM，峰值EVM，槽14：2.831 8.171％RMS EVM，峰值EVM，槽15：2.913 9.364％RMSEVM，峰值EVM，插槽16：3.076 8.554％RMS EVM，峰值EVM，槽17：3.069 8.106％RMS EVM，峰值EVM，插槽18：3.272 11.256％RMS EVM，峰值EVM，槽19：2.787 8.312％平均RMS EVM框架0：3.013％平均总体RMS EVM：3.013％总峰EVM = 11.2561％

本地函数

函数plotNonLinearCharacteristic (memoryLessNonlinearity)%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.MemoryLessNonearity通信工具箱（TM）系统对象。%的输入样本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);％绘图特征图;图(10 * log10 (abs (x) ^ 2), 10 * log10 (abs (x) ^ 2));持有在;网格在绘图（10 * log10（abs（x）。^ 2），10 * log10（abs（yrapp）。^ 2），'。'）;Xlabel（'输入功率（DBW）'）;ylabel（的输出功率(瓦分贝)）;标题(“非线性损伤”） 传奇（'线性特征'那“拉普非线性”那“位置”那'西北'）;结束

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