5G NR PDSCH波形的EVM测量
这个例子展示了如何测量NR测试模型(NR- tm)或固定参考通道(FRC)波形的误差矢量幅度(EVM)。该示例还展示了如何添加包括相位噪声和无记忆非线性在内的损伤。
简介
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FRCs在TS 38.141-1中定义，频率范围2 (FR2)的NR-TMs和FRCs在TS 38.141-2中定义。
这个例子展示了如何生成NR波形(TM或FRC)并添加损伤。这里我们考虑相位噪声和无记忆非线性。然后我们计算结果信号的EVM。我们绘制了每个OFDM符号、槽和子载波的RMS和峰值EVMs。我们还计算了总体EVM (RMS EVM在完整波形上的平均值)。TS 38.104的附件B和附件C分别定义了FR1和FR2中EVM的替代计算方法。下图显示了本例中实现的处理链。
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
副载波间距
双工模式
为FR1和FR2选择一个版本15的nr - tm:%”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”%或为FR1和FR2选择版本15 frc中的一个:%”DL-FRC-FR1-QPSK”、“dl - frc - fr1 - 64 - qam”,%”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”；通道带宽%scs =“30千赫”；子载波间距%dm =“FDD”；双工模式
对于TMs，生成的波形可能包含多个PDSCH。选择PDSCH进行分析是基于RNTI。默认情况下，计算EVM时考虑以下rnti:
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-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tm不用于执行EVM测量:NR-FR1-TM1.1, NR-FR1-TM1.2, NR-FR2-TM1.1。但是，如果生成这些tm，该示例将测量以下rnti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, EVM计算默认考虑RNTI 0。如果输入波形既不是TM波形也不是FRC波形，则最多支持一层用于EVM测量。万博1manbetx
该示例为上面列出的rnti计算EVM。要覆盖默认的rnti，请指定targetRNTIs向量
targetRNTIs = [];
打印EVM统计信息，设置displayEVM来真正的．要禁用打印，请设置displayEVM来假．要绘制EVM统计信息，请设置plotEVM来真正的．若要禁用绘图，请设置plotEVM来假
displayEVM = true;plotEVM = true;
如果displayEVM流('参考通道= %s\n'、rc);结束
参考通道= NR-FR1-TM3.2
测量TS 38.104附录B(FR1) /附录C(FR2)中定义的EVMevm3GPP来真正的．evm3GPP默认禁用。
evm3GPP = false;
创建波形发生器对象并生成波形
tmwavegen = hNRReferenceWaveformGenerator(rc,bw,scs,dm);[tx波形，tmwaveinfo,resourcesinfo] = generate波形(tmwavegen,tmwavegen. config . numsubframes);
损伤:相位噪声和非线性
这个例子考虑了两种损害:相位噪声和无记忆非线性。通过切换标志来启用或禁用损害phaseNoiseOn而且nonLinearityModelOn．
phaseNoiseOn = true;非线性modelon = true;
将波形归一化以适应非线性的动态范围。
tx波形= tx波形/max(abs(tx波形)，[]，“所有”）;
波形由FDD的一帧和TDD的两帧组成。重复这个信号两次。我们将删除产生的波形的前半部分，以避免由相位噪声模型引入的瞬态。
tx波形= repmat(tx波形，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。我们分别为FR1和FR2使用4 GHz和28 GHz。相位噪声特性是用R1-163984“相位噪声建模的讨论”中描述的极点/零模型生成的。
如果phaseNoiseOn sr = tmwaveinfo.Info.SamplingRate;%载频如果tmwavegen.Config.FrequencyRange = =“FR1”FR1的载频%Fc = 4e9;其他的FR2的载频%Fc = 30e9;结束计算相位噪声电平。offsetlog = (4:0.1:log10(sr/2));%模型偏移从1e3Hz到sr/2foffset = 10.^ offsetlog;%线性频率偏移PN_dBc_Hz = hPhaseNoisePoleZeroModel(foffset,fc，“C”）;图;semilogx (foffset PN_dBc_Hz);包含(“频率偏移(Hz)”）;ylabel (“dBc /赫兹”）;标题(“相位噪声模型”）;网格在将相位噪声应用于波形pnoise = com . phasenoise (“FrequencyOffset”foffset,“水平”PN_dBc_Hz,“SampleRate”、sr);pnoise。RandomStream =“mt19937ar with seed”；rx波形=零(大小(tx波形)，“喜欢”, txWaveform);为i = 1:size(tx波形，2)rx波形(:，i) = pnoise(tx波形(:，i));发行版(pnoise)结束其他的rx波形= tx波形;% #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。将Rapp模型的参数设置为与TR 38.803“无记忆多项式模型-附件A.1”中的无记忆模型的特征相匹配。
如果nonLinearityModelOn rapp = com . memoryless非线性(“方法”，“拉普模式”）;拉普。平滑度= 1.55;拉普。OutputSaturationLevel = 1;%图非线性特征plotNonLinearCharacteristic (rapp);应用非线性为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。这避免了减值模型引入的任何瞬态。
如果dm = =“FDD”nFrames = 1;其他的% TDDnFrames = 2;结束rx波形(1:nFrames*tmwaveinfo.Info.SamplesPerSubframe*10，:) = [];
测量
函数hNRPDSCHEVM执行以下步骤来解码和分析波形:
FDD使用DM-RS在一帧上同步(TDD使用两帧)
接收波形的OFDM解调
信道估计
均衡
共相误差(CPE)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测量要求进行加工。
该示例测量并输出每个符号、每个插槽和每帧峰值EVM和RMS EVM的各种EVM相关统计信息。该示例为每个插槽和帧显示EVM。它还显示了整个输入波形的总体EVM平均值。该示例生成了许多图:EVM与每个OFDM符号、插槽、子载波和总体EVM。每个图显示峰值vs 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, rx波形，cfg);
RMS维生素,维生素,峰值位置0:3.929 - 20.636% RMS维生素,维生素,峰值位置1:3.779 - 13.962% RMS维生素,维生素,槽2:3.683 - 10.465% RMS维生素,维生素,峰值位置3:3.679 - 12.549% RMS维生素,维生素,槽4:4.169 - 17.878% RMS维生素,维生素,槽5:4.053 - 17.728% RMS维生素,维生素,槽6:3.960 - 15.706% RMS维生素,维生素,槽7:4.031 - 14.790% RMS维生素,维生素,槽8:3.799 - 14.443% RMS维生素,维生素,槽9:3.803 - 12.730% RMS维生素,维生素,槽10:3.946 - 14.595% RMS维生素,维生素,槽11:3.661 - 14.484% RMS维生素,维生素,槽12:3.773 - 13.534% RMS维生素,维生素,插槽13:3.930 - 17.440% RMS维生素,维生素,插槽14:3.754 - 12.184% RMS维生素,维生素,槽15:3.832 - 17.780% RMS维生素,维生素,槽16:3.774 - 14.530% RMS维生素,维生素,槽17:3.950 - 14.131% RMS维生素,维生素,槽18:3.948 - 18.886% RMS维生素,维生素,槽19:3.871 - 13.786%平均均方根维生素与帧0:整体的峰值3.868%平均总体RMS维生素:3.868%维生素= 20.6363%
本地函数
函数plotNonLinearCharacteristic (memoryLessNonlinearity)绘制功率放大器(PA)减值的非线性特性%由输入参数memoryless非线性表示，即a非线性通信工具箱(TM)系统对象。%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 = memoryless非线性(x);释放对象，给它不同数量的样本释放(memoryLessNonlinearity);图特征图;图(10 * log10 (abs (x) ^ 2), 10 * log10 (abs (x) ^ 2));持有在；网格在图(10 * log10 (abs (x) ^ 2), 10 * log10 (abs (yRapp) ^ 2),“。”）;包含(输入功率(dBW)）;ylabel (输出功率(dBW)）;标题(“非线性损伤”)传说(线性特性的，“拉普非线性”，“位置”，“西北”）;结束
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