Восходящий канал LTE EVM и внутриполосные измерения эмиссии

Открыть скрипт

В этом примере показано, как LTE Toolbox™ может использоваться, чтобы выполнить Величину вектора ошибок (EVM) и внутриполосные измерения эмиссии на восходящем сигнале согласно приложению F [1] TS 36.101.

Введение

Приложение F [1] TS 36.101 задает два измерения для восходящей передачи, EVM и внутриполосной эмиссии:

EVM используется в качестве меры полученной ошибки сигнального созвездия. EVM задан, когда различие между идеалом получило форму волны и измеренную форму волны для выделенных блоков ресурса. Средний EVM измеряется в двух местах вовремя (низко и высоко), где низкие и высокие места соответствуют выравниванию окна FFT в начале и конце циклического префикса. LTE Toolbox требует, чтобы низкие и высокие места были заданы как часть циклической длины префикса.

Передачу Оборудования пользователя (UE) создают с помощью Ссылочного канала измерения (RMC) и случайного Физического Восходящего Разделяемого Канала (PUSCH) данные и повреждают путем представления аддитивного шума передатчику модели EVM, и смещения IQ и частота. Переданная форма волны синхронизируется перед функцией, вычисляя EVM и внутриполосную эмиссию.

Передатчик

Чтобы сгенерировать RMC, функция lteRMCUL создает конфигурационную структуру для данных настроек UE, характерных для данного Фиксированного ссылочного канала (FRC). Эта структура используется lteRMCULTool, чтобы сгенерировать передачу UE со случайными данными PUSCH.

% Set the seeds of random number generators used to 0
rng(0);

% UE Configuration, TS36.101 FRC
frc = lteRMCUL('A3-1');
frc.PUSCH.RVSeq = 0;    % Redundancy version
frc.TotSubframes = 15;  % Total number of subframes to generate

% Create UE transmission with random PUSCH data
txWaveform = lteRMCULTool(frc,randi([0 1], frc.PUSCH.TrBlkSizes(1), 1));

Моделирование нарушения

Нарушения добавляются к передаче, чтобы симулировать устройство под тестом:

1.2 Передача % EVM смоделирована с аддитивным шумом.
Частота на 33 Гц возмещена.
0.01 - 0.005j IQ возмещен

% Model EVM with additive noise
scfdmaInfo = lteSCFDMAInfo(frc);
txEVMpc = 1.2; % Desired transmit EVM in percent
evmModel = txEVMpc/(100*sqrt(double(scfdmaInfo.Nfft)))* ...
    complex(randn(size(txWaveform)),randn(size(txWaveform)))/sqrt(2);
rxWaveform = txWaveform+evmModel;

% Add frequency offset impairment to received waveform
foffset = 33.0;         % Frequency offset in Hertz
t = (0:length(rxWaveform)-1).'/scfdmaInfo.SamplingRate;
rxWaveform = rxWaveform.* exp(1i*2*pi*foffset*t);

% Add IQ offset
iqoffset = complex(0.01, -0.005);
rxWaveform = rxWaveform+iqoffset;

Получатель

Полученная форма волны синхронизируется, чтобы позволить, чтобы измерения были выполнены

% Apply frequency estimation and correction for the purposes of performing
% timing synchronization
foffset_est = lteFrequencyOffset(frc, rxWaveform);
rxWaveformFreqCorrected = ...
    lteFrequencyCorrect(frc, rxWaveform, foffset_est);

% Synchronize to received waveform
offset = lteULFrameOffset(frc, frc.PUSCH, rxWaveformFreqCorrected);
rxWaveform  = rxWaveform(1+offset:end,:);

Выполните измерения

PUSCH EVM, PUSCH DRS EVM и внутриполосная эмиссия вычисляются путем вызова hPUSCHEVM.

Результаты EVM и абсолютная внутриполосная эмиссия для каждого $\Delta_{RB}$ и номера слота отображены. $\Delta_{RB}$ стартовое перемещение частоты между выделенным блоком ресурса (RB), и измеренное не выделило RB, т.е. $\Delta_{RB} = 1$ для первого смежного RB за пределами выделенной пропускной способности. Много графиков также производятся:

EVM по сравнению с символом OFDM
EVM по сравнению с поднесущей
EVM по сравнению с блоком ресурса
EVM по сравнению с символом OFDM и поднесущей (т.е. сетка ресурса EVM)

Обратите внимание на то, что измерение EVM, отображенное в командном окне, только вычисляется через выделенные блоки ресурса PUSCH, в соответствии со стандартом LTE. Графики EVM показывают через все блоки ресурса (выделенные или освобожденные), позволяя внутриполосной эмиссии быть просмотренными. В освобожденных блоках ресурса EVM вычисляется, принимая, что полученные элементы ресурса имеют ожидаемое значение нуля.

EVM каждого поставщика услуг E-UTRA для QPSK/BPSK, 16QAM, 64QAM и 256QAM модуляция не должен превышать уровень EVM 17,5%, 12,5%, 8% и 3,5% соответственно согласно таблице 6.5.2.1.1-1 [1] TS 36.101.

% Compute EVM and in-band emissions
[evmpusch, evmdrs, emissions, plots] = hPUSCHEVM(frc, rxWaveform);

% Plot the absolute in-band emissions
if (~isempty(emissions.DeltaRB))
    hPUSCHEVMEmissionsPlot(emissions);
end

Warning: MATLAB Connector is not running. 
Warning: MATLAB Connector is not running. 
Low edge PUSCH EVM, slot 0: 1.231%
Low edge PUSCH EVM, slot 1: 1.231%
Low edge DRS EVM, slot 0: 1.298%
Low edge DRS EVM, slot 1: 1.266%
High edge PUSCH EVM, slot 0: 1.189%
High edge PUSCH EVM, slot 1: 1.221%
High edge DRS EVM, slot 0: 1.262%
High edge DRS EVM, slot 1: 1.297%
Low edge PUSCH EVM, slot 2: 1.156%
Low edge PUSCH EVM, slot 3: 1.260%
Low edge DRS EVM, slot 2: 1.309%
Low edge DRS EVM, slot 3: 1.089%
High edge PUSCH EVM, slot 2: 1.137%
High edge PUSCH EVM, slot 3: 1.249%
High edge DRS EVM, slot 2: 1.321%
High edge DRS EVM, slot 3: 1.022%
Low edge PUSCH EVM, slot 4: 1.240%
Low edge PUSCH EVM, slot 5: 1.223%
Low edge DRS EVM, slot 4: 1.516%
Low edge DRS EVM, slot 5: 1.035%
High edge PUSCH EVM, slot 4: 1.232%
High edge PUSCH EVM, slot 5: 1.234%
High edge DRS EVM, slot 4: 1.442%
High edge DRS EVM, slot 5: 1.114%
Low edge PUSCH EVM, slot 6: 1.308%
Low edge PUSCH EVM, slot 7: 1.284%
Low edge DRS EVM, slot 6: 1.335%
Low edge DRS EVM, slot 7: 1.233%
High edge PUSCH EVM, slot 6: 1.358%
High edge PUSCH EVM, slot 7: 1.284%
High edge DRS EVM, slot 6: 1.445%
High edge DRS EVM, slot 7: 1.185%
Low edge PUSCH EVM, slot 8: 1.336%
Low edge PUSCH EVM, slot 9: 1.289%
Low edge DRS EVM, slot 8: 0.943%
Low edge DRS EVM, slot 9: 1.303%
High edge PUSCH EVM, slot 8: 1.368%
High edge PUSCH EVM, slot 9: 1.282%
High edge DRS EVM, slot 8: 0.985%
High edge DRS EVM, slot 9: 1.255%
Low edge PUSCH EVM, slot 10: 1.211%
Low edge PUSCH EVM, slot 11: 1.199%
Low edge DRS EVM, slot 10: 1.244%
Low edge DRS EVM, slot 11: 1.126%
High edge PUSCH EVM, slot 10: 1.211%
High edge PUSCH EVM, slot 11: 1.203%
High edge DRS EVM, slot 10: 1.257%
High edge DRS EVM, slot 11: 1.068%
Low edge PUSCH EVM, slot 12: 1.275%
Low edge PUSCH EVM, slot 13: 1.079%
Low edge DRS EVM, slot 12: 1.275%
Low edge DRS EVM, slot 13: 1.197%
High edge PUSCH EVM, slot 12: 1.298%
High edge PUSCH EVM, slot 13: 1.070%
High edge DRS EVM, slot 12: 1.187%
High edge DRS EVM, slot 13: 1.139%
Low edge PUSCH EVM, slot 14: 1.133%
Low edge PUSCH EVM, slot 15: 1.253%
Low edge DRS EVM, slot 14: 1.287%
Low edge DRS EVM, slot 15: 1.014%
High edge PUSCH EVM, slot 14: 1.117%
High edge PUSCH EVM, slot 15: 1.262%
High edge DRS EVM, slot 14: 1.345%
High edge DRS EVM, slot 15: 0.980%
Low edge PUSCH EVM, slot 16: 1.327%
Low edge PUSCH EVM, slot 17: 1.244%
Low edge DRS EVM, slot 16: 1.351%
Low edge DRS EVM, slot 17: 1.268%
High edge PUSCH EVM, slot 16: 1.362%
High edge PUSCH EVM, slot 17: 1.193%
High edge DRS EVM, slot 16: 1.406%
High edge DRS EVM, slot 17: 1.322%
Low edge PUSCH EVM, slot 18: 1.370%
Low edge PUSCH EVM, slot 19: 1.328%
Low edge DRS EVM, slot 18: 1.229%
Low edge DRS EVM, slot 19: 1.354%
High edge PUSCH EVM, slot 18: 1.359%
High edge PUSCH EVM, slot 19: 1.341%
High edge DRS EVM, slot 18: 1.132%
High edge DRS EVM, slot 19: 1.430%
Averaged low edge PUSCH EVM, frame 0: 1.251%
Averaged high edge PUSCH EVM, frame 0: 1.251%
Averaged PUSCH EVM frame 0: 1.251%
Averaged DRS EVM frame 0: 1.238%
Low edge PUSCH EVM, slot 0: 1.402%
Low edge PUSCH EVM, slot 1: 1.343%
Low edge DRS EVM, slot 0: 1.272%
Low edge DRS EVM, slot 1: 1.157%
High edge PUSCH EVM, slot 0: 1.372%
High edge PUSCH EVM, slot 1: 1.358%
High edge DRS EVM, slot 0: 1.310%
High edge DRS EVM, slot 1: 1.122%
Low edge PUSCH EVM, slot 2: 1.292%
Low edge PUSCH EVM, slot 3: 1.235%
Low edge DRS EVM, slot 2: 1.273%
Low edge DRS EVM, slot 3: 1.502%
High edge PUSCH EVM, slot 2: 1.245%
High edge PUSCH EVM, slot 3: 1.198%
High edge DRS EVM, slot 2: 1.280%
High edge DRS EVM, slot 3: 1.527%
Low edge PUSCH EVM, slot 4: 1.410%
Low edge PUSCH EVM, slot 5: 1.114%
Low edge DRS EVM, slot 4: 1.464%
Low edge DRS EVM, slot 5: 1.195%
High edge PUSCH EVM, slot 4: 1.426%
High edge PUSCH EVM, slot 5: 1.141%
High edge DRS EVM, slot 4: 1.513%
High edge DRS EVM, slot 5: 1.159%
Low edge PUSCH EVM, slot 6: 1.262%
Low edge PUSCH EVM, slot 7: 1.288%
Low edge DRS EVM, slot 6: 1.376%
Low edge DRS EVM, slot 7: 0.913%
High edge PUSCH EVM, slot 6: 1.288%
High edge PUSCH EVM, slot 7: 1.305%
High edge DRS EVM, slot 6: 1.361%
High edge DRS EVM, slot 7: 0.900%
Low edge PUSCH EVM, slot 8: 1.445%
Low edge PUSCH EVM, slot 9: 1.256%
Low edge DRS EVM, slot 8: 1.360%
Low edge DRS EVM, slot 9: 1.308%
High edge PUSCH EVM, slot 8: 1.452%
High edge PUSCH EVM, slot 9: 1.298%
High edge DRS EVM, slot 8: 1.397%
High edge DRS EVM, slot 9: 1.296%
Averaged overall PUSCH EVM: 1.251%
Averaged overall DRS EVM: 1.238%