发布12下行载波聚合波形的产生、解调和分析

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这个示例展示了如何使用LTE工具箱™生成、聚合和进一步解调多个下行载波。

介绍

本示例使用载波聚合(CA)模拟LTE Release 12波形。子载波的数量和带宽可以作为参数指定。考虑带内连续CA情况。

为了生成汇聚的下行波形，需要为每个组件运营商配置eNodeB。计算组件载波参数，并用于生成每个eNodeB配置的调制波形。所有的CC调制波形都被重新采样到一个共同的采样率，这样它们就可以被组合成一个聚合波形。

组件运营商数量和带宽

一个向量NDLRB指定每个组件载体(CC)的资源块(RBs)的数量。这个向量的长度相当于CCs的数量。的元素NDLRB必须在集合{6,15,25,50,75,100}RBs中。表5.6A。1 - 1 (1]列出用于载波聚合的有效带宽组合。

%配置NDLRB值的集合来描述运营商%聚合NDLRB = [50 75 100];％建立了组件载体的数量numCC =元素个数(NDLRB);如果numCC < 2错误(“请指定多个CC带宽值。”)；结尾

组件载波配置

每个CC使用配置结构lteRMCDL．所有CCS的配置结构存储在单元阵列中。

%配置要生成的子帧数numSubframes = 10;% CC配置enb =细胞(1、numCC);为了我= 1:numCC开关NDLRB(我)情况下6 enb{i} = lteRMCDL('r.4')；情况下15 enb{i} = lteRMCDL('r.5')；情况下25 enb{i} = lteRMCDL('r.6')；情况下50 enb{i} = lteRMCDL('r.7')；情况下75 enb{i} = lteRMCDL(“R.8”)；情况下100 enb{i} = lteRMCDL('r.9')；否则FPRINTF（'没有有效的资源块数量:%d\n'那．..NDLRB (i));返回结尾enb{}。NDLRB= NDLRB(i); enb{i}.Bandwidth = hNRBToBandwidth(NDLRB(i)); enb{i}.TotSubframes = numSubframes; enb{i}.PDSCH.PRBSet = (0:enb{i}.NDLRB-1).'; enb{i}.PDSCH.RVSeq = 0; enb{i}.NCellID = 10;结尾

信道估计配置

利用该结构对接收端信道估计器进行参数化CEC.下面的定义。

cec =结构;%信道估计配置结构cec。PilotAverage =“UserDefined”；％类型的导频符号平均cec。FreqWindow = 15;频率窗口大小cec。TimeWindow = 15;%时间窗口大小cec。InterpType =“立方”；二维插值型cec。InterpWindow =“中心”；插值窗口类型cec。InterpWinSize = 1;插值窗口大小

载波聚合参数计算

要执行载波聚合，TS 36.16.101中描述的频率参数，部分5.6和5.7 [1)计算。这些参数总结如下图所示。

这导致三个变量：

F_c是一个包含每个CC中心频率的矢量吗
ccSpacing包含CC之间的间隔(以MHz为单位)
BW_channel_CA是所有CC的聚合信道带宽

在下面的代码中，我们首先计算所有CCs的值，假设较低的CCs以基带(0hz)为中心。一旦BW_channel_CA计算出所有值的移动，使得聚合带宽的中心位于基带（0 Hz）。

%为额定保护频带和频率定义MHz中的Delta_f1参数％偏移量计算。在下行链路delta_f1中是子载波间距％（TS 36.101，表5.6A-1）delta_f1 = 0.015;% (MHz)， LTE子载波间隔(MHz)maxBW = hNRBToBandwidth (max (NDLRB));numCC F_c = 0 (1);numCC-1 ccSpacing = 0 (1);% CC间距计算公称保护带，TS 36.101 5.6A-1名词威达带= 0.05 * maxbw-0.5 * delta_f1;%最初假设基带的载波频率较低F_c (1) = 0;％计算CC间距和载波值为了numCC ccSpacing(k-1) = hCarrierAggregationChannelSpacing(．..eNB {K-1} .BandWidth，eNB {k} .BandWidth）;f_c（k）= f_c（k-1）+ ccspacing（k-1）;结尾计算低频和高频偏移，TS 36.101 5.6Af_offset_low =（0.18 * ndlrb（1）+ delta_f1）/ 2 +名义根带;f_offset_high =（0.18 * ndlrb（end）+ delta_f1）/ 2 +名称是;%计算低频和高频边缘，TS 36.101 5.6AF_edge_low = F_c(1) - F_offset_low;F_edge_high = F_c(end) + F_offset_high;％计算聚合信道带宽，TS 36.101 5.6aBW_channel_CA = F_edge_high - F_edge_low;FPRINTF（“BW_channel_CA: f % 0.4 MHz \ n”, BW_channel_CA);计算移动到中心基带shiftTocenter = -1 *（bw_channel_ca / 2 + f_edge_low）;％聚合带宽以基带为中心F_c = F_c + shift;F_edge_low = F_c(1) - F_offset_low;F_edge_high = F_c(end) + F_offset_high;％显示频带边缘FPRINTF（“F_edge_low: f % 0.4 MHz \ n”, F_edge_low);FPRINTF（“F_edge_high: f % 0.4 MHz \ n”, F_edge_high);FPRINTF（“F_offset_low: f % 0.4 MHz \ n”, F_offset_low);FPRINTF（“F_offset_high: f % 0.4 MHz \ n”，f_offset_high）;显示载波频率FPRINTF（' \ n ')；为了i = 1:numCC fprintf(“分量载波% d: \ n”,我);FPRINTF（' Fc: %0.4f MHz\n'F_c(我));结尾

BW_channel_CA: 44.6000 MHz F_edge_low: -22.3000 MHz F_edge_high: 22.3000 MHz F_offset_low: 5.5000 MHz F_offset_high: 10.0000 MHz组件运营商1:Fc: -16.8000 MHz组件运营商2:Fc: -4.8000 MHz组件运营商3:Fc: 12.3000 MHz

要求过采样率计算

每个组件载体所需的过采样因子osr为聚合信号的共同采样率计算。

%带宽利用率85%bwfraction = 0.85;％计算分量载波的采样率numCC CCSR = 0 (1);为了i = 1：numcc info = lteofdminfo（eNB {i}）;ccsr（i）= info.samplingrate;结尾%计算聚合信号的总体采样率计算过采样比率(最大BW CC)，以确保%信号占用总带宽的85% (bwfraction)OSR =（BW_CHANNEL_CA / BWFRACTECT）/（最大（CCSR）/ 1E6）;为了简化重采样操作，选择一个过采样比%是2的幂:计算OSR以上2的下一个幂osr = 2 ^ ceil（log2（osr））;sr = osr * max（ccsr）;FPRINTF（'\nOutput采样率:%0.4f Ms/s\n\n'1、SR / e6);％计算组件载体的单个过采样因子老osr = / CCSR;

输出采样率：61.4400 ms / s

波形生成和载波聚合

lteRMCDLTool用于生成每个CC的波形。每个CC被重新采样到一个共同的采样率。最后,多波段组合器用于将每个CC调制到适当的中心频率并将它们一起添加以形成聚合信号。

生成组件载波Tx = Cell（1，NumCC）;为了i = 1:numCC tx{i} = lteRMCDLTool(enb{i}，randi([0 1]，1000,1));tx{我}=重新取样(tx {}, osr(我),1)/ osr(我);结尾%聚合所有cc.com . com . multibandcombiner应用频率偏移%并将得到的信号相加。sigAggregator = comm.MultibandCombiner(InputSampleRate = SR，．..频率OFFSETS = f_c * 1e6，．..OutputSampleRateSource =“属性”那．..OutputSampleRate = SR);波形= sigAggregator ((tx {:}));

绘制载波聚合波形谱

载波聚合信号的功率谱显示使用hPlotSpectrum.m．在频谱中，单个载波带宽是可见的。注意，聚合带宽的中心位于基带(0hz)，即在本例中，信号没有被调制到射频。

specPlot = hPlotSpectrum(波形、SR、．..“载波聚合的功率谱”，{信号频谱的}）;

感兴趣的CC的解调与滤波

本节解调，过滤器和下沿CCS中的一个。所遵循的步骤是：

解调感兴趣的CC并将其带到基带（0 Hz）。
过滤掉相邻的CCs和下采样。设计了一种合适的滤光器来去除下采样过程中不需要的相邻碳源。滤波器的设计将对恢复信号的质量和EVM产生影响。滤波器可能需要调整不同的带宽和CC值来解调。

我们首先选择CC来解调和设计适当的下采样过滤器。计算通带和停机频率。

%选择CC解调CCofInterest = 1;如果CCofInterest > numCC ||“无法解调CC号%d，有%d CC \n”那．..CCOFINTEREST，NUMCC）;结尾％定义下采样过滤器顺序filterOrder = 201;预计算所有CC的通频带和阻频带值firPassbandVec = (0.18*NDLRB+Delta_f1)/2 / (SR/1e6/2);firStopbandVec = hCarrierAggregationStopband (ccSpacing NDLRB, SR);定义感兴趣载波的通频带和阻频带firPassband = firPassbandVec (CCofInterest);firStopband = firStopbandVec (CCofInterest);％提取物和解码感兴趣的CC流(1,'提取CC数%d: \n', CCofInterest);%填充零信号以考虑滤波器瞬态响应%的长度波形=[波形;0 (filterOrder + 1、大小(波形,2)));%解调感兴趣的载波DemodulatedCC =．..hcArrieraggregationModulate（波形，SR，-F_C（CCOFINTEREST）* 1E6）;如果滤镜太窄，下采样分两阶段进行。这%简化过滤器设计要求。如果是这样的话，首字母缩写%下降采样系数为4。你可以考虑换个不同的滤光片的设计在这一初始阶段若质量不佳%信号不可接受。如果(firStopband < 0.1)百分比下样品4src = 4;DemodulatedCC =重组（DemodulatedCC，1，SRC）;％更新传递和停机带，以便首先进行下采样firPassband = firPassband * SRC;firStopband = firStopband * SRC;其他的%不预滤器SRC = 1;结尾%设计低通滤波器滤出感兴趣的CCFredges = [0 FirepassBand FirstopBand 1];firfilter = dsp.firfilter;firfilter.numerator = FILPM（FilterOrder，Fredges，[1 1 0 0]）;

提取CC编号1：

显示所设计滤波器的响应。

fvtool (firFilter“分析”那'弗雷克')；

然后对解调后的波形进行滤波，以提取感兴趣的CC。将滤波前后的解调波形的频谱绘制出来。

对信号进行滤波，提取感兴趣的分量rxWaveform = firFilter (demodulatedCC);%绘制解调滤波信号频谱filteredSpecPlot =．..hplotspectrum（[DemodulatedCC，RxWaveForm]，SR，．..“解调和滤波的波形功率谱”那．..{'载波聚合信号'“过滤信号”}）;

此时可以将滤波后的波形下采样到其基带速率。

rxWaveform = downsample (rxWaveform osr (CCofInterest) / SRC);

同步

同步应用于所产生的信号。

%利息CC参数eNodeB = enb {CCofInterest};PDSCH = eNodeB.PDSCH;同步接收波形offset = ltedlframeoffset（eNodeB，RxWaveForm）;rxwaveform = rxwaveform（1 + offset：结束，:);

EVM测量和PDSCH解码

下面的代码提供了每个子帧和平均EVM测量值。图与EVM与时间，资源块和子载波也显示。

对恢复信号的PDSCH进行解码，并检查得到的CRC是否有错误。

用于EVM测量的%信道估计结构cecEVM = cec;cecEVM。PilotAverage =“TestEVM”；[evmmeas, plot] = hPDSCHEVM(enb{CCofInterest}，cecEVM, rx波形);% OFDM解调rxGrid = lteOFDMDemodulate (eNodeB rxWaveform);%获取每一帧接收的子帧数和OFDM符号数dims = lteofdminfo（eNodeB）;Samplespserubframe = dims.samplingrate / 1000;nrxsubframes =楼层（大小（rxwaveform，1）/ samplespersubframe）;eNodeB.TotsubFrames = 1;RESGRIDSIZE = LteresourceGridSize（eNodeB）;L = Resgridsize（2）;DISP（解码传输的子帧并检查CRC)；为了n = 0: nRxSubframes-1%提取子帧rxSubframe = rxGrid (:, (1: L) + (n * L):);当前子帧的传输块大小eNodeB.NSUBFrame = n;trblksize = pdsch.trblksizes（n + 1）;%信道估计[estChannelGrid, noiseEst] = lteDLChannelEstimate(．..eNodeB、cec rxSubframe);％执行贬低，层解映射，解调和解码%的接收数据使用信道估计[rxEncodedBits, pdschsymbols] = ltePDSCHDecode(eNodeB,PDSCH，．..rxSubframe * (10 ^ (-PDSCH.Rho / 20)), estChannelGrid,噪音);解码下行共享信道(DL-SCH)(decbits, crc) =．..lteDLSCHDecode (eNodeB PDSCH、trBlkSize rxEncodedBits {1});如果crc disp ([“子帧”num2str (n)'：CRC失败'])；其他的disp ([“子帧”num2str (n): CRC传递的])；结尾结尾

低边缘EVM，子帧0：0.647％高边缘EVM，子帧0：0.629％低边缘EVM，子帧1：0.682％高边缘EVM，子帧1：0.650％低边缘EVM，子帧2：0.680％高边缘EVM，子帧2：0.676％低边EVM，子帧3：0.676％高边缘EVM，子帧3：0.641％低边缘EVM，子帧4：0.640％高边缘EVM，子帧4：0.648％低边缘EVM，子帧6：0.698％高边缘EVM，子帧6：0.642％低边缘EVM，子帧7：0.645％高边EVM，子帧7：0.649％低边缘EVM，子帧8：0.700％高边缘EVM，子帧8：0.647％低边缘EVM，子帧9：0.694％高边缘EVM，子帧9：0.685％平均低边缘EVM，框架0：0.674％平均高边缘EVM，框架0：0.652％平均EVM帧0：0.674％平均总体EVM：0.674％的总体eVM：0.674％解码传输的子帧和检查CRC。子帧0：CRC传递子帧1：CRC传递的子帧2：CRC传递的子帧3：CRC传递的子帧4：CRC传递的子帧5：CRC传递的子帧6：CRC传递的子帧7：CRC传递的子帧8：CRC通过子帧9：CRC通过了CRC