使用LTE工具箱与测试和测量设备的波形采集与分析

此示例使用：

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此示例显示了如何使用LTE Toolbox™，仪器控制工具箱™和RF信号分析仪硬件捕获和分析空中LTE波形。

介绍

LTE工具箱可用于执行标准兼容和自定义解码和基本带LTE信号的分析。使用LTE工具箱仪器控制工具箱允许使用测试和测量硬件捕获波形，并将其带入Matlab®以进行可视化，分析和解码。

在本例中，仪器控制工具箱用于使用Keysight Technologies®N9010A信号分析仪捕获空中LTE信号，并将其检索到MATLAB进行分析。无线信号是使用Keysight Technologies的N5172B信号发生器产生的。

在这个例子中，通过使用LTE工具箱执行两个测量来分析捕获的波形:

相邻信道泄漏功率比：ACLR用作泄漏到相邻通道的功率量的量度，并且被定义为以分配的信道频率为中心的滤波平均功率与滤波的平均功率相邻的频道频率。看LTE下行链路相邻信道漏功率比（ACLR）测量有关更详细的解释。
PDSCH错误矢量幅度：EVM是均衡后理想符号和测量符号之间的差异的衡量标准。看PDSCH误差矢量幅度（EVM）测量有关更详细的解释。

生成空中信号

LTE工具箱可用于生成标准或自定义基带IQ波形。波形产生和传输使用LTE工具箱与测试和测量设备演示了如何使用LTE工具箱和Keysight Technologies信号发生器产生空中LTE波形。

在本例中，Keysight Technologies N7624B Signal Studio和N5172B信号发生器用于在1GHz中心频率产生符合标准的RF LTE下行波形。注:1GHz是一个例子频率，并不是一个公认的LTE通道。

一个40ms 5MHz FDD R.6参考测量通道(RMC)波形被产生并循环捕捉。关闭HARQ重发以简化接收机的同步，OCNG能够填充未使用的资源元素以保持信号功率恒定。

LTE信号参数

要分析所接收的波形，必须知道多个系统参数。捕获标准的RMC波形ltermcdl.用于生成RMC R.6的配置结构。这提供了分析所需的参数，例如信号带宽，下行链路控制配置和资源分配。或者，可以通过盲解码获得这些参数，如所示小区搜索，MIB和SIB1恢复。

% RMC配置rmc = ltermcdl（'r.6');确保HARQ重传在发射机关闭，这样冗余版本（RV）在每个子帧中是相同的％。这％简化了同步，因为接收器不需要考虑跨越多个帧的RV图案的百分比。rmc.pdsch.rvseq = 0;%运输块的单传动％使能ocng填充rmc.ocngpdschenable ='上';rmc。OCNGPDCCHEnable ='上';％将采样率和UTRA芯片速率写入配置结构％允许计算ACLR参数信息= lteOFDMInfo (rmc);rmc。SamplingRate = info.SamplingRate;MCP中％UTRA芯片速率RMC.UTRACHIPRATE = 3.84;

计算ACLR参数

使用辅助功能计算ACLR测量所需的参数haclrparameters.m.。

确定测量带宽 -测量带宽范围应覆盖与TS 36.16.104表6.6.2.1-1给出的信号和两个5MHz UTRA通道相同的带宽的两个E-UTRA相邻信道。
确定UTRA参数 -UTRA芯片速率和带宽

%计算ACLR测量参数[aclr, nRC, R_C, BWUTRA] = hACLRParameters(rmc);

在MATLAB中获取信号分析仪的基带信号

要分析MATLAB中的空运过量传输，仪器控制工具箱用于配置Keysight Technologies N9010A信号分析器并捕获基带IQ数据。辅助功能hcaptureiqusingn9010a.m.从信号分析器中检索基带IQ数据和捕获采样率，准备在MATLAB中进行分析。请注意，捕获40个子帧进行分析。

Capsubframes = 40;％要捕获的子帧数中心频率= 1E9;% 1GHz中心频率%频率范围应覆盖两个E-UTRA相邻的信道与信号和两个5MHz UTRA通道相同的带宽startfreq = centerfrequency-aclr.bandwidthaclr / 2;stopfreq = centerfrequency + aclr.bandwidthaclr / 2;ExternalTrigger = false;CACTIME = CAPSUBFRAMES * 1E-3;％1子帧是1msresBW = 91年e3;videoBW = 91年e3;[captureWaveform, captureSampleRate] = hCaptureIQUsingN9010A (......'a-n9010a-21026.dhcp.mathworks.com'capTime,......centerFrequency、stopFreq-startFreq externalTrigger、startFreq stopFreq,......resBW videoBW);rxWaveform = captureWaveform (1: end-1);captureSampleRate =圆(captureSampleRate);

绘制接收信号谱

检查函数hcaptureiqusingn9010a.m.关于配置Keysight Technologies N9010A信号分析仪和检索数据所需的输入参数和命令的更多细节。

使用DSP系统工具箱™绘制检索的时域基带波形的频谱频谱分析仪显示ACLR测量所需的预期LTE 5 MHz占用带宽和相邻频带，由于RF传输和接收而具有损伤。

spectrumPlotRx = dsp.SpectrumAnalyzer;spectrumPlotRx。SampleRate = captureSampleRate;spectrumPlotRx。SpectrumType =的功率密度;spectrumplotrx.powerunits =.'dbm';spectumplotrx.rbwsource ='财产';Spectumplotrx.rbw = 1.3e3;spectrumplotrx.frequencyspan =.跨度和中心频率;spectumplotrx.span = Aclr.BandWidthaclr;spectumplotrx.Centerfrequency = 0;spectrumplotrx.window ='长方形';spectrumPlotRx。SpectralAverages = 10;spectrumPlotRx。YLimits = [-120 -50];spectrumPlotRx。YLabel ='psd';spectumplotrx.showlegend = false;spectumplotrx.title ='接收信号频谱：5 MHz LTE载波+两个相邻的E-UTRA和UTRA带';SpectRumplotrx（rxwaveform）;

相邻载波泄漏比测量

利用辅助函数对捕获波形的E-UTRA和UTRA ACLR进行测量haclrmeasurementeutra.m.和haclrmeasurementutra.m.。这个例子LTE下行链路相邻信道漏功率比（ACLR）测量更详细地描述了E-UTRA和UTRA测量。发送器中使用的滤波器会影响ACLR性能，因此通过优化发射侧滤波器，可以对ACLR进行改进。

%为ACLR计算重新抽样。捕获采样率％必须大于正确测量的ACLR采样率如果CapturesAmplerge “捕获采样率（％d）小于最小抽样”......'ACLR测量所需的速率（％d），ACLR可能不准确！', captureSampleRate aclr.SamplingRate);结尾重新采样=重组（rxwaveform，aclr.samplingrate，capturesamplerate）;%测量E-UTRA和UTRA ACLRACLR = HACLRMEASURENTEUTRA（ACLR，重新采样）;Aclr = Haclrmeasurementutra（ACLR，重新采样，NRC，R_C，BWUTRA）;％plot aclr结果fprintf（“\ nACLR分析:\ n”);haclrresults（ACLR）;

ACLR分析：带宽：5000000 BandwidthConfig：4500000 BandwidthACLR：25000000 OSR：4 SamplingRate：30720000 EUTRACenterFreq：[-10000000 -5000000 5000000千万] EUTRAPowerdBm：-0.8199 EUTRAdB：[53.1123 36.8801 36.4209 52.3387] UTRAPowerdBm：-1.5526 UTRAdB：[53.7502 39.1758 38.530452.9898] UtracenterFreq：[-10000000 -5000000 5000000 10000000]

准备捕获的LTE信号用于EVM分析

用于ACLR测量的上述波形还包含EVM测量不需要的相邻带。因此，波形重新采样到OFDM调制器的采样率，该样品率将用于解调接收信号，并与第一帧边界同步以允许OFDM解调。

rxwaveform =重组（rxwaveform，rmc.samplingrate，captensamplerate）;％与第一帧头同步抵消= lteDLFrameOffset (rmc, rxWaveform);rxWaveform = rxWaveform(1 +抵消:最终,);%提取2帧(20ms)用于分析nFramesAnalyse = 2;nFramesWaveform =长度(rxWaveform) / (info.SamplingRate * 10 e - 3);rxWaveform = rxWaveform (......1 :( info.samplingrate *（min（nframesanalyse，nframeswaveform）* 10e-3）））））;

PDSCH误差矢量幅度测量

使用辅助功能测量所接收的PDSCH符号的平均EVMhpdschevm.m.m.。这个例子PDSCH误差矢量幅度（EVM）测量根据TS 36.104展示标准兼容EVM测量，附件E [1]。请注意，辅助功能hpdschevm.m.m.也可以测量测试模型(E-TM)波形的EVM，例如在波形产生和传输使用LTE工具箱与测试和测量设备。

在该示例中，信道估计器被配置为估计作为分析过空中信号捕获的时间和频率变化信道。在时间和频率上使用保守的9×9试点平均窗口，以减少信道估计期间噪声对导频估计的影响。

cec.pilotaverage =.'用户自定义';cec.freqwindow = 9;cec.timewindow = 9;cec.interpype =.“立方”;cec.Interpwinsize = 3;cec.interpwindow =“因果”;

接收波形的平均EVM显示在命令窗口。还制作了一些情节:

EVM与OFDM符号
EVM与子载波
EVM与资源块
EVM与OFDM符号和子载波（即EVM资源网格）

%执行EVM测量fprintf（'\ nevm分析：\ n');[evmMeas, evmPlots] = hPDSCHEVM(rmc,cec,rxWaveform);

EVM分析：低边缘EVM，子帧0：0.737％高边缘EVM，子帧0：0.716％低边缘EVM，子帧1：0.769％高边缘EVM，子帧1：0.741％低边缘EVM，子帧2：0.808％高边缘EVM，子帧2：0.780％低边缘EVM，子帧3：0.848％高边缘EVM，子帧3：0.832％低边缘EVM，子帧4：0.717％高边缘EVM，子帧4：0.702％低边缘EVM，子帧6：0.741％高边缘EVM，子帧6：0.732％低边缘EVM，子帧7：0.732％高边缘EVM，子帧7：0.704％低边缘EVM，子帧8：0.772％高边缘EVM，子帧8：0.756％低边缘EVM，子帧9：0.757％高边缘EVM，子帧9：0.740％平均低边缘EVM，帧0：0.766％平均高边EVM，框架0：0.746％平均EVM帧0：0.766％低边缘EVM，子帧0：0.709％高边缘EVM，子帧0：0.691％低边缘EVM，子帧1：0.748％高边缘EVM，子帧1：0.733％低边缘EVM，子帧2：0.807％高边缘EVM，子帧2：0.786％低边缘EVM，子帧3：0.733％高边缘EVM，子帧3：0.705％低EDGE EVM，子帧4：0.776％高边缘EVM，子帧4：0.766％低边缘EVM，子帧6：0.683％高边缘EVM，子帧6：0.671％低边缘EVM，子帧7：0.782％高边缘EVM，子帧7：0.768％低边缘EVM，子帧8：0.758％高边缘EVM，子帧8：0.739％低边缘EVM，子帧9：0.740％高边缘EVM，子帧9：0.719％平均低边缘EVM，框架1：0.750％平均高边缘EVM，框架1：0.732％平均EVM帧1：0.750％平均总体EVM：0.758％