主要内容

建模和测试一个NR射频发射机

这个示例使用:

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的例子显示了如何描述射频损伤的影响,如同步和正交(智商)失衡,相位噪声,功率放大器(PA)非线性性能的新收音机(NR)射频(RF)发射机。NR射频发射机是建模仿真软件®使用5 g的工具箱™和射频Blockset万博1manbetx™。

介绍

这个例子展示了如何描述射频损伤如智商不平衡的影响,相位噪声,PA非线性NR射频发射机的性能。评价性能,认为这些测量的例子:

  • 误差矢量幅度(维生素):在给定的时间差异的理想(传播)信号和测量(收到)信号。

  • 相邻信道泄漏率(ACLR):测量的力量流入邻近通道和定义是过滤后的平均功率之比集中在过滤后的平均功率的分配信道频率集中在一个相邻信道的频率。

  • 带宽占用带宽:包含99%的总集成功率的信号,集中在分配的信道频率。

  • 渠道权力:过滤平均功率集中在分配的信道频率。

  • 互补累积分布函数(CCDF):一个信号的瞬时功率的概率水平高于其平均功率指定。

示例子帧的子帧的基础上,使用仿真软件模型来执行这些步骤:万博1manbetx

  1. 使用5 g工具箱功能生成基带波形。

  2. Oversample和过滤通过使用一个冷杉插值块波形。

  3. 射频发射机基带波形导入到子系统块实现通过使用射频Blockset块。该模型使用一个射频中频射频Blockset中的基带信息。

  4. 模型的影响upconverting载波频率的波形通过射频发射机子系统。物体模型的障碍一个使用RF射频发射机Blockset块。

  5. 计算ACLR / ACPR,占用带宽,和渠道权力和描述光谱面具使用频谱分析仪的块。

  6. 计算使用CCDF CCDF和地表铺面和地表铺面。

  7. Downsample和过滤利用冷杉大批杀害块波形。

  8. 提取数据符号和测量维生素与解调的基带波形。

仿真软件万博1manbetx模型使用5 g工具箱和DSP系统工具箱™特性来处理基带信号(步骤1、2和5 - 8)和使用射频Blockset块模型RF发射机(步骤3和步骤4)。该模型支持正常和加速器模拟模式。万博1manbetx

万博1manbetx仿真软件模型结构

该模型包括三个主要组件:

  • NR基带生成:生成基带NR波形

  • 射频传输:模型的影响upconverting载波频率的波形

  • NR基带接收和测量:执行射频测量和计算维生素与解调的基带波形

modelName =“NRModelingAndTestingRFTransmitterModel”;open_system (modelName);

NR基带代

5 g NR测试模型块传输标准兼容5 g NR测试模型3.1 (NR-TM3.1)波形频率范围1 (FR1), 38.141中定义的TS 1。这一块是使用生成的5 g波形发生器应用。您可以访问用户数据的波形配置参数。下面的例子使用了InitFcn在模型的回调存储结构基础的工作区中可用的用户数据变量,NRInfo。更多信息关于这个块,明白了波形从无线波形发生器的应用。

显示的影响高功率放大器(HPA)的带外频谱排放,冷杉插值块oversamples波形和过滤器。在射频发射机的输出子系统,冷杉大批杀害块downsamples波形回到最初的采样率。多重速率的参数块提供了一个接口的配置参数冷杉插值和大量毁灭块。

多重速率的参数块还提供选项来启用或禁用3 gpp TS 38.141 - 1 ACLR测试。频谱再生形象化,ACLR测试oversamples波形。如果执行3 gpp ACLR测量启用参数的多重速率的参数块,过采样因子取决于波形配置和设置,这样生成的信号能够代表第一和第二相邻通道。指定过采样因子,禁用3 gpp ACLR测试。的过采样因子参数定义了插值因子在气缸体和冷杉插值大量毁灭的因素在冷杉大批杀害。

射频传输

射频发射机子系统块是基于一个超外差发射机的架构。此体系结构模型的影响upconverting载波频率的波形描述这些射频组件:

  • 智商调制器组成的搅拌机、移相器和本地振荡器

  • 带通滤波器

  • 功率放大器

除了这些组件,该射频发射机子系统块还包括一个可变增益放大器(VGA)控制输入退下的HPA(伊博语)水平。

set_param (modelName“开放”,“关闭”);RFTransmitterBlock = [modelName' /射频发射机的];set_param (RFTransmitterBlock“开放”,“上”);

使用一个输入缓冲块发送一个样本射频发射机的子系统。

射频发射机子系统内部的轮廓尺寸块块模型复杂的基带波形转换成射频Blockset电路包络仿真环境。万博1manbetx的载波频率轮廓尺寸块的参数指定承运人的中心频率的射频Blockset域。外港块将RF Blockset信号转换成基带模型复杂。万博1manbetx

您可以配置使用RF发射机射频发射机组件子系统块面具。

射频发射机子系统块模型典型的障碍,包括:

  • I / Q不平衡的结果是获得或发射机的相位不匹配并行部分链处理IQ信号路径。

  • 相位噪声作为次要效果直接关系到热噪声有源设备内的振荡器。

  • HPA非线性放大器时由于直流电源限制在饱和区域工作。

在发送样品之前到解码子帧块,输出缓冲区(RF发射机之后)子帧缓冲区内的所有样品。

模型中使用缓冲区生成时间延迟。的时间延迟相当于子帧的传输,不解调解码子帧块第一子帧。

NR基带接收和测量

解码子帧块执行OFDM解调接收到的子帧的信道估计和均衡复苏和情节PDSCH符号在星座图。挣值管理这一块也平均都在时间和频率和情节这些值:

  • 每个OFDM符号:维生素与维生素与平均每个OFDM符号。

  • 每槽:维生素与维生素与平均分配在槽内PDSCH符号。

  • 每个副载波的维生素:维生素与平均的分配在副载波PDSCH符号。

  • 总体维生素:维生素与平均分配PDSCH符号传播。

根据TS 38.141 - 1,并不是所有PDSCH符号被认为是维生素与评价。使用RNTI helper函数hListTargetPDSCHs选择目标PDSCH符号分析。

频谱分析仪的块提供频域测量比如ACLR(称为ACPR)和占用带宽。如果你禁用执行3 gpp ACLR测量多重速率的参数块的参数时,您可以选择过采样因素占有带宽和频谱分析仪块措施。

第二个频谱分析仪,叫做CCDF地表铺面,连接的输入HPA块描绘了CCDF和地表铺面测量。

解码子帧块丢弃第一收到子帧女士(1)由于处理延迟。因此,接收一帧,你必须模拟11女士FDD (10 ms的框架+ 1女士最初丢弃的子帧周期)。如果仿真时间长于11女士,5 g NR测试模型块周期性传输相同的NR框架。

功率放大器的非线性

描述HPA非线性的影响维生素和ACLR评估,你可以测量amplitude-to-amplitude调制(AM / AM)的下丘脑。AM / AM指的是输出功率水平的输入功率水平。当地的函数hPlotHPACurve显示下丘脑的AM / AM特点选择这个模型。

hPlotHPACurve ();figHPA = gcf;

P1dB是1 dB压缩,通常用作参考点选择伊博人的下丘脑水平时。你可以看到HPA影响射频发射机通过分析维生素和ACLR HPA的不同的操作点的结果。例如,比较当伊博语= 14 dB,对应HPA操作在线性区域,当伊博语= 2 dB,对应HPA操作完全饱和。VGA的增益控制伊博语水平。保持一个VGA线性行为,选择增益值低于20分贝。

  • 线性HPA(伊博语= 14 dB)。操作在一个伊博语水平的14 dB,设置可用功率增益VGA块的参数为0分贝。运行仿真捕获,例如,4副框架(5)女士。在仿真过程中,模型显示维生素和ACLR测量和星座图。

set_param (RFTransmitterBlock“vgaGain”,' 0 ');sim (modelName);

根据TS 38.104,最低要求ACLR进行测量是45分贝和最大64 - qam星座时所需的维生素是8%。作为ACLR值高于45分贝,挣值管理和整体都,这是1.2%左右,低于8%,测量的需求。

  • 非线性HPA(伊博语= 2 dB)。操作的伊博语水平2 dB,设置可用功率增益参数的VGA块12 dB。

set_param (RFTransmitterBlock“vgaGain”,“12”);sim (modelName);%恢复缺省参数set_param (RFTransmitterBlock“vgaGain”,' 0 ');

比前一情况下,星座图是扭曲和频谱再生较高。在测量方面,第一个相邻信道ACLR并不属于TS 38.104和整体维生素的需求,这是3%左右,高于之前的情况。

总结和进一步勘探

这个案例展示了如何在仿真软件模型和测试一个NR射频发射机。万博1manbetx射频发射机包括智商调制器、带通滤波器和放大器。评估性能,仿真软件模型认为ACLR和维生素与测量。万博1manbetxHPA的例子强调了影响非线性射频发射机的性能。你可以探索改变其他障碍的影响。例如:

  • 增加I / Q不平衡使用I / Q增益不匹配(dB)和I / Q相位失配(度)参数对智商调制器射频发射机子系统的选项卡。

  • 增加使用的相位噪声相位噪声抵消(赫兹)和相位噪声水平(dBc / Hz)参数对智商调制器射频发射机子系统的选项卡。

RF发射机配置为处理当前NR-TM波形参数中选择5 g NR测试模型块,载波集中在2140 MHz (FR1)。如果你修改中心频率(MHz)射频发射机子系统的参数块或5 g NR的波形配置测试模型块,检查是否需要更新的参数射频发射机组件和FIR滤波器,因为这些参数设置与当前配置示例。例如,一个载波频率的变化需要修改通频带的频率和阻带频率带通滤波器的参数块内的射频发射机。如果你选择了一个比20 MHz带宽大,检查是否需要更新脉冲响应时间和相位噪声频率偏移(赫兹)参数智商调制器(射频Blockset)块。相位噪声抵消决定了脉冲响应时间的下限。如果相位噪声频率偏移为给定的脉冲响应时间分辨率高,会出现一个警告消息,指定所需的最小时间适合决议。

您可以使用这个例子作为测试的基础NR-TM波形不同射频配置。你可以尝试更换射频发射机子系统块由另一个射频子系统,然后配置相应的模型。

使用不同的NR-TM波形,打开5 g波形发生器应用程序,选择NR-TM配置,并导出一个新的块。为更多的信息关于如何生成和使用这一块,明白了使用App-Generated块生成无线波形仿真软件万博1manbetx。

引用

  1. 3 gpp TS 38.141 - 1。“NR;基站(BS)一致性测试第1部分:进行一致性测试。”第三代合作伙伴项目;技术规范集团无线接入网络。

  2. 3 gpp TS 38.104。“NR;基站(BS)无线电发射和接受。”第三代合作伙伴项目;技术规范集团无线接入网络。

本地函数

函数hPlotHPACurve ()%情节AM / AM HPA的特征。% HPA从仿真获得的输入和输出功率driverGain = [6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17…18 19 20];% #好< NASGU > %获得的VGA(仅供参考)inputPower = [-15.382 -14.382 -13.382 -12.382 -11.382 -10.382 -9.382 -8.382…-7.382 -6.356 -5.383 -4.383 -3.357 -2.357 -1.358 -0.358 0.641 1.640 2.639…3.637 4.635 5.633 6.629 7.624 - 8.616 9.606 - 10.592);% HPA输入功率outputPower = [9.6140 10.6140 11.6140 12.6140 13.6140 14.6140 15.614 16.605…17.595 18.582 19.566 20.545 21.517 22.477 23.436 24.361 25.261 26.121 26.926…30 30.412 30.764 31.069 27.684 - 28.368 28.968 - 29.531);%下丘脑-垂体-肾上腺轴的输出功率linearGain = outputPower (1)——inputPower (1);%的线性增益%的阴谋AM / AM HPA的特征情节(inputPower inputPower + linearGain,“——”,“线宽”1)举行在、网格在;情节(inputPower outputPower,“线宽”1);情节(inputPower (7)、outputPower (7),“o”,“线宽”,1.5);%伊博语= 14 db情节(inputPower (19), outputPower (19),“o”,“线宽”,1.5);%伊博语= 2 db情节(inputPower (21), outputPower (21),“o”,“线宽”,1.5);% P1dB传奇(“线性”,下丘脑-垂体-肾上腺轴的,“伊博语= 14 db”,“伊博语= 2 db”,“P1dB”,“位置”,“西北”);包含(输入功率(dBm)”);ylabel (的输出功率(dBm));标题(“AM / AM HPA”);轴(“紧”);结束

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