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分析基带LTE信号。使用LTE工具箱与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。

在此示例中，仪器控制工具箱用于使用KeysightTechnologies®N9010A信号分析仪捕获空中LTE信号，并将其检索到MATLAB中以进行分析。使用Keysight Technologies N5172B信号发生器生成过空气信号。

在该示例中，通过使用LTE工具箱执行两个测量来分析捕获的波形：

相邻的通道泄漏功率比：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下行相邻信道泄漏功率比(ACLR)测量查阅更详细的解释。
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）测量查阅更详细的解释。

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。具有测试和测量设备的LTE工具箱的波形生成和传输演示如何使用LTE工具箱和Keysight Technologies信号发生器生成空中LTE波形。

在该示例中，Keysight Technologies N7624B信号Studio和N5172B信号发生器用于在1GHz中心频率下生成标准符合标准的RF LTE下行链路波形。注意选择1GHz作为示例频率，并且不旨在是识别的LTE信道。

生成40ms 5MHz FDD R.6参考测量通道（RMC）波形并循环捕获。关闭HARQ重传以简化接收器的同步，并且OCNG能够填充未使用的资源元素以保持信号功率常数。

LTE信号参数

为了分析接收到的波形，必须知道一些系统参数。作为一个标准的RMC波形被捕获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”）;％确保在发射器处关闭HARQ重传冗余版本（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;单个传输块的单个传输％使能ocng填充rmc。OCNGPDSCHEnable =“上”；rmc.ocngpdcchenable =“上”；%将采样率和UTRA芯片率写入配置结构％允许计算ACLR参数info = lteofdminfo（rmc）;rmc.samplingrate = info.samplingrate;MCP中％UTRA芯片速率rmc。UTRAChipRate = 3.84;

计算ACLR参数

ACLR测量所需的参数是使用helper函数计算的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] = HACLRAMETERS（RMC）;

从信号分析器获取MATLAB中的基带信号

为了在MATLAB中分析无线传输，利用仪器控制工具箱配置Keysight Technologies的N9010A信号分析仪并采集基带IQ数据。辅助函数hcaptureiqusingn9010a.m.从信号分析仪中检索基带IQ数据和捕获采样率，准备在MATLAB中进行分析。请注意，需要捕获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;CAPTIME = CAPSUBFRAMES * 1E-3;% 1子帧为1毫秒Resbww = 91e3;Videobw = 91e3;[CaptureWaveForm，CapturesAmplege] = HCaptureIQUSingn9010a（．..“n9010a - 21026. dhcp.mathworks.com”，克里斯，．..中心频率，stopfreq-startfreq，ExternalTrigger，Startfreq，StopFreq，．..Resbw，Videobw）;rxwaveform = CaptureWaveForm（1：端1）;Capturesamplerge = round（捕获量）;

绘制接收信号频谱

检查功能hcaptureiqusingn9010a.m.有关输入参数的更多详细信息和配置Keysight Technologies N9010A信号分析器所需的命令并检索数据。

使用DSP系统工具箱™绘制检索的时域基带波形的频谱dsp。简介显示预期的LTE 5mhz占用带宽和ACLR测量所需的相邻频带，以及由于射频传输和接收造成的损害。

spectrumplotrx = dsp.spectrumanalyzer;spectumplotrx.samplerve =捕获成分;spectrumplotrx.spectrumtype ='功率密度'；spectrumplotrx.powerunits =.dBm的；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 =“矩形”；spectrumplotrx.spectralaverages = 10;Spectrumplotrx.ylimits = [-120 -50];Spectrumplotrx.ylabel =PSD的；spectrumPlotRx。ShowLegend = false;spectrumPlotRx。Title =“接收信号频谱:5 MHz LTE载波+两个相邻的E-UTRA和UTRA波段”；spectrumPlotRx (rxWaveform);

相邻载波泄漏比测量

使用辅助功能测量捕获波形的E-UTRA和UTRA ACLRhACLRMeasurementEUTRA.m和hACLRMeasurementUTRA.m．这个例子LTE下行相邻信道泄漏功率比(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。

％适用需要重新采样的ACLR计算。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!”]，CaptensAmplegerd，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）;%绘制ACLR结果流('\ 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]

为EVM分析准备捕获的LTE信号

以上用于ACLR测量的波形还包含EVM测量不需要的相邻波段。因此，波形被重新采样到用于解调接收信号的OFDM调制器的采样率，并同步到第一帧边界以允许OFDM解调。

rxWaveform =重新取样(rxWaveform rmc.SamplingRate captureSampleRate);％与第一帧头同步offset = ltedlframeoffset（RMC，RxWaveForm）;rxwaveform = rxwaveform（1 + offset：结束，:);％提取2帧（20ms）进行分析nframesanalyse = 2;nframeswaveform = length（rxwaveform）/（info.samplingrate * 10e-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）测量演示符合标准的EVM测量，符合TS 36.104，附件E [1]。请注意，辅助功能hpdschevm.m.m.还可以测量测试模型（E-TM）波形的EVM，例如生成的波形具有测试和测量设备的LTE工具箱的波形生成和传输．

在本例中，信道估计器被配置为在分析无线信号捕获时估计时变和频变信道。在时间和频率上使用了一个保守的9 × 9导频平均窗口，以减少信道估计时噪声对导频估计的影响。

cec。PilotAverage ='用户自定义'；cec。FreqWindow = 9;cec。TimeWindow = 9;cec。InterpType ='立方体'；cec.Interpwinsize = 3;cec.interpwindow ='因果'；

在命令窗口中显示接收波形的平均EVM。还生产了许多地块：

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测量流('\ nevm分析：\ n'）;[EVMMEAS，EVMPLOTS] = HPDSCHEVM（RMC，CEC，RXWAVEFORM）;

维生素与维生素与分析:低优势,子帧0:0.737%高维生素,子帧0:0.716%低维生素,子帧1:0.769%高维生素,子帧1:0.741%低维生素,子帧2:0.808%高维生素,子帧2:0.780%低维生素,子帧3:0.848%高维生素,子帧3:0.832%低维生素,子帧4:0.717%高维生素,子帧4:0.702%低维生素与边缘,子帧6:0.741%高维生素,子帧6:0.732%低维生素,子帧7:0.732%高维生素,子帧7:0.704%低维生素,子帧8:0.772%高维生素,子帧8:0.756%低维生素,子帧9:0.757%高维生素,子帧9:0.740%平均低维生素,帧0:0.766%平均高维生素,帧0:0.746%平均维生素与帧0:0.766%低维生素,子帧0:0.709%高维生素,子帧0:0.691%低维生素,子帧1:0.748%高维生素,子帧1:0.733%低维生素,子帧2:0.807%高维生素,子帧2:0.786%低维生素,子帧3:0.733%高维生素,子帧3:0.705%低维生素,子帧4:0.776%高维生素,子帧4:0.766%低维生素,子帧6:0.683%高维生素,子帧6:0.671%低维生素,子帧7:0.782%高维生素,子帧7:0.768%低维生素,子帧8:0.758%高维生素,子帧8:0.739%低维生素,子帧9:0.740%高维生素,子帧9:0.719%平均低维生素,第一帧:0.750%平均高边EVM，帧1:0.732%平均EVM帧1:0.750%平均整体EVM: 0.78%