5G NR下行ACLR测量

此示例示出了如何测量为5G NR测试模型(NR-TMS)在频率范围1(FR1)和FR2使用5G工具箱™相邻信道泄漏比(ACLR)。

介绍

所述ACLR是集中在所分配的信道频率为中心在相邻信道频率的滤波平均功率经滤波平均功率之比。本实施例中执行的测量的ACLR为NR下行链路波形,如在TS 38.104第6.6.3节所定义。为了模拟出的带外频谱发射的效果,例如,通过使用高功率放大器(HPA)模型适用于过采样波形的频谱再生。

生成NR-TM波形

使用MATLAB类hNRReferenceWaveformGenerator产生5G NR-TMS为FR1和FR2。您可以生成通过指定这些参数的NR-TM波形:

  • NR-TM名

  • 信道带宽

  • 子载波间隔

  • 双工模式

欲了解更多信息,请参阅5G NR-TM和FRC波形产生例。

%选择NR-TM波形参数NRTM =“NR-FR1-TM1.2”;%NR-TM的名称和属性BW =“20MHz的”;% 信道带宽SCS =“15kHz的”;%的副载波间隔DM =“FDD”;%双工模式%用于上述NR-TM创建发生器对象tmWaveGen = hNRReferenceWaveformGenerator(NRTM,BW,考察,DM);%选择不开窗就ACLR过滤的亮点冲击tmWaveGen = makeConfigWritable(tmWaveGen);tmWaveGen.Config.Windowing = 0;%生成波形[tmWaveform,tmWaveInfo] = generateWaveform(tmWaveGen);samplingRate = tmWaveInfo.Info.SamplingRate;%波形采样率(Hz)的%可视化相关的PRB和子载波资源网格displayResourceGrid(tmWaveGen);

显示结果

  • 相关联的PRB资源栅格(顶部)示出了在每个BWP不同组件(PDCCH,PDSCH,CORESET和SS脉冲串)的分配。的网格不绘制的信号只在网格中的位置的信号的振幅。

  • 在SCS特定载波资源网格(中间)与最小保护带沿着对准相对于整个信道带宽。

  • 副载波资源网格(底部)表示所产生的波形的振幅电平。如果只显示一种颜色,所有的组件具有相同的幅度。

计算ACLR参数

助手功能hACLRParametersNR.m计算ACLR测定所需的参数。

该功能确定所需过采样。如果输入波形采样率(采样率)不足以跨越整个带宽(aclr.BandwidthACLR)的相邻通道(允许的最大85%的带宽占用的)的,则可以使用用于波形计算ACLR的上采样版本。上采样系数aclr.OSR

aclrParameters = hACLRParametersNR(tmWaveGen.Config);DISP(aclrParameters);
带宽:20000000 SubcarrierSpacing:15000 BandwidthConfig:19080000 BandwidthACLR:亿OSR:4 SamplingRate:122880000

过滤波形改善ACLR

所生成的波形不具有过滤功能,所以有由于在OFDM调制(每个OFDM副载波在频域中的正弦形状)的隐式的矩形脉冲整形显著外的带外频谱发射。过滤波形改善ACLR性能。

设计与开始于占用的传输带宽的边缘处的过渡频带的滤波(aclr.BandwidthConfig),并且在整个信道带宽的边缘处停止(aclr.Bandwidth)。该过滤器不涉及变化率,它只是形状波形的原始带宽内的频谱。

%设计滤波器lpFilt = designfilt('lowpassfir'...'PassbandFrequency',aclrParameters.BandwidthConfig / 2,...'StopbandFrequency',aclrParameters.Bandwidth / 2,...'PassbandRipple',0.1%,...'StopbandAttenuation'80,...'采样率',采样率);%应用过滤器filtTmWaveform =滤波器(lpFilt,tmWaveform);

过采样和HPA非线性模型

以产生能够代表第一和第二相邻的载波的信号,例如,表示aclr.BandwidthACLR至多85%的带宽占用,过采样的NR波形。过采样信号之后,采用一个HPA模型以生成出的带外失真。例如,为了模拟HPA行为,可以使用拉普方法,该方法被广泛用于无线应用,以产生AM / AM失真。在MATLAB®,你可以使用记忆非线性对象建模的拉普方法。为了突出在ACLR测量滤波的影响,第一个经滤波的信号NR,然后应用过采样和HPA非线性到相同NR信号而不进行滤波。

%应用所需的过采样重采样=重采样(tmWaveform,aclrParameters.OSR,1);%不过滤filtResampled =重采样(filtTmWaveform,aclrParameters.OSR,1);过滤%%创建和配置记忆非线性的放大器模型非线性= comm.MemorylessNonlinearity;nonLinearity.Method =“拉普模式”;nonLinearity.Smoothness = 3;%p参数nonLinearity.LinearGain = 0.5;% D bnonLinearity.OutputSaturationLevel = 2;%它限制输出信号电平%信号调节,以控制输入HPA回退级别重新采样的再采样= /最高(ABS(重采样));%不过滤filtResampled = filtResampled / MAX(ABS(filtResampled));过滤%%应用放大器模型的NR波形txWaveform =非线性(重采样);%不过滤txFiltWaveform =非线性(filtResampled);过滤%

计算NR ACLR

hACLRMeasurementNR.m辅助函数使用正方形窗口上相邻信道的ACLR NR测量。该函数将测量信号的DFT,并使用适当的仓的能量来计算相邻信道功率。

%计算NR ACLRACLR = hACLRMeasurementNR(aclrParameters,txWaveform);%不过滤filtAclr = hACLRMeasurementNR(aclrParameters,txFiltWaveform);过滤%

hACLRMeasurementNR.m辅助函数会返回与这些领域结构的ACLR测量:

  • 带宽:信道带宽与相关联的tmWaveform在赫兹。这是指定信道的总带宽。

  • SubcarrierSpacing:副载波间隔与相关联的tmWaveform在赫兹。

  • BandwidthConfig:传输带宽配置具有相关联tmWaveform在赫兹。这是包含有效子载波的信道带宽内的带宽。

  • BandwidthACLR:带宽需要来表示第一和第二相邻载波;对于ACLR测量内部使用的采样率将支持该带宽与至多85%的带宽占用。万博1manbetx

  • OSR:输入的整数过采样率tmWaveform以产生能够代表第一和第二相邻的载波的信号所需要的。

  • 采样率:从其中计算ACLR内部测量信号的采样率。如果OSR = 1,此信号是输入波形;如果OSR> 1,此信号是由上采样输入波形OSR。因此:aclr.SamplingRate = OSR * samplingRate

  • 载频:NR中心频率的矢量,以赫兹为单位,对相邻信道[-2,-1,1,2-]。

  • SignalPowerdBm:电源,在带宽的平方滤波器分贝相对于1毫瓦在1欧姆,感兴趣的NR通道内输入的,例如aclr.BandwidthConfig在0Hz为中心。

  • ACLRdB:NR ACLRs的向量,以分贝为单位相对于aclr.SignalPowerdBm,对于相邻信道测量[-2,-1,1,2-]。

显示结果

hACLRResultsNR.m辅助函数显示NR ACLR和情节的NR频谱和相邻信道泄漏比。

未经过滤

根据TS 38.104第6.6.3.2,所需要的最小ACLR为进行的测量为45分贝。由于部分ACLR值45dB以上较低,它们不属于要求范围内。

hACLRResultsNR(ACLR,txWaveform,“(未滤波的)”);
带宽:20000000 SubcarrierSpacing:15000 BandwidthConfig:19080000 BandwidthACLR:亿OSR:4 SamplingRate:122880000 CarrierFrequency:[-40000000 -20000000 20000000 40000000] SignalPowerdBm:19.7642 ACLRdB:[78.1435 41.6526 40.0279 79.6265]

过滤

过滤生成的波形时的性能提高。该ACLR结果与滤波后的波形比所需的最低值。

hACLRResultsNR(filtAclr,txFiltWaveform,'(过滤后)');
带宽:20000000 SubcarrierSpacing:15000 BandwidthConfig:19080000 BandwidthACLR:亿OSR:4 SamplingRate:122880000 CarrierFrequency:[-40000000 -20000000 20000000 40000000] SignalPowerdBm:19.6869 ACLRdB:[78.1614 71.6984 71.6686 79.6094]

附录

此示例使用下面的辅助函数和类:

参考

[1]3GPP TS 38.104。“NR;基站(BS)无线电发射和接收“。第三代合作伙伴计划;技术规范组无线接入网络

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