Моделирование приемника RF для приема LTE

Этот пример демонстрирует, как смоделировать и протестировать LTE приемник RF с помощью LTE Toolbox™ и RF Blockset™.

Описание модели

Форма волны LTE сгенерирована, отфильтрована, передана через канал распространения и подана в модель приемника RF Blockset. Модель RF может быть собрана с помощью коммерчески доступных частей. Измерения EVM выполняются на приемнике RF выход.

Этот пример реализован с помощью MATLAB® и Simulink®, которые взаимодействуют во времени выполнения. Функциональный раздел:

Испытательный стенд измерения реализован со скриптом MATLAB с помощью Системного объекта RF в качестве устройства под тестом (DUT). Системы координат LTE передаются потоком между испытательным стендом и DUT.

Сгенерируйте форму волны LTE

В этом разделе мы генерируем форму волны LTE с помощью LTE Toolbox. Мы используем ссылочный канал измерения (RMC) R.6, как задано в TS 36.101 [1]. Этот RMC задает 25 ресурсов элементы (REs) пропускная способность, эквивалентная 5 МГц. Используются 64 модуляции QAM. Все REs выделяются. Кроме того, шум OCNG включен в неиспользованном REs.

Только одна система координат сгенерирована. Эта система координат будет затем повторена неоднократно, чтобы выполнить измерения EVM.

% Configuration TS 36.101 25 REs (5 MHz), 64-QAM, full allocation
rmc = lteRMCDL('R.6');
rmc.OCNGPDSCHEnable = 'On';

% Create eNodeB transmission with fixed PDSCH data
rng(2);                 % Fixed random seed (arbitrary)
data = randi([0 1], sum(rmc.PDSCH.TrBlkSizes),1);

% Generate 1 frame, to be repeated to simulate a total of N frames
[tx, ~, info] = lteRMCDLTool(rmc, data); % 1 frame

% Calculate the sampling period and the length of the frame.
SamplePeriod = 1/info.SamplingRate;
FrameLength = length(tx);

Инициализируйте компоненты симуляции

Этот раздел инициализирует некоторые компоненты симуляции:

  • NumberOfFrames : это - число раз, сгенерированная система координат повторяется

  • Предварительно выделите итоговые векторы

% Number of simulation frames N>=1
N = 3;

% Preallocate vectors for results for N-1 frames
% EVM is not measured in the first frame to avoid transient effects
evmpeak = zeros(N,1);   % Preallocation for results
evmrms = zeros(N,1);    % Preallocation for results

Спроектируйте приемник RF

Первоначальный проект приемника RF сделан с помощью приложения RF Budget Analyzer. Приемник состоит из LNA, прямого демодулятора преобразования и итогового усилителя. Все этапы включают шум и нелинейность.

load rfb;

Введите show(rfb) отобразить первоначальный проект приемника RF в приложении RF Budget Analyzer.

Создайте модель RF для симуляции

От RF бюджет возражает, что можно автоматически создать модель, которая может использоваться для моделирования огибающей схемы.

rfx = rfsystem(rfb);
rfx.SampleTime = SamplePeriod;
open_system(rfx);

Расширьте модель приемника RF

Можно изменить модель, созданную в предыдущем разделе, чтобы включать дополнительные нарушения RF и компоненты. Можно изменить созданную модель RF Blocket, пока вы не изменяете вход / выходные порты. Этот раздел загружает модифицированную модель Simulink, которая выполняет следующие функции:

  • Модель Channel: включает потери при распространении в свободном пространстве

  • Приемник RF: включает прямой демодулятор преобразования

  • ADC и DC возмещают отмену

Можно открыть и смотреть модифицированную модель.

model = 'simrfV2_lte_receiver';
open_system(model);

Симулируйте системы координат

Этот раздел симулирует конкретное количество систем координат. Системный объект RF симулирует модель Circuit Envelope в Accelerator режим, чтобы уменьшить время выполнения. После обработки первого кадра с моделью Simulink ее состояние сохраняется и автоматически передается последовательной системе координат.

Выход модели Simulink хранится в переменной rx, который доступен в рабочей области. Любые задержки, введенные этому сигналу, удалены после выполнения синхронизации. EVM измеряется на получившейся форме волны.

load rfs;
EVMalg.EnablePlotting = 'Off';
cec.PilotAverage = 'TestEVM';

for n = 1:N
    [I, Q]=rfs(tx);
    rx = complex(I,Q);

    % Synchronize to received waveform
    if n==1
        Offset = lteDLFrameOffset(rmc,squeeze(rx),'TestEVM');
    end
    % Compute and display EVM measurements
    evmmeas = simrfV2_lte_receiver_evm_cal(rmc,cec,squeeze(rx),EVMalg);
    evmpeak(n) = evmmeas.Peak;
    evmrms(n) = evmmeas.RMS;
end
Low edge EVM, subframe 0: 2.999%
High edge EVM, subframe 0: 3.002%
Low edge EVM, subframe 1: 2.969%
High edge EVM, subframe 1: 2.993%
Low edge EVM, subframe 2: 2.809%
High edge EVM, subframe 2: 2.811%
Low edge EVM, subframe 3: 2.789%
High edge EVM, subframe 3: 2.779%
Low edge EVM, subframe 4: 2.835%
High edge EVM, subframe 4: 2.843%
Low edge EVM, subframe 6: 3.001%
High edge EVM, subframe 6: 2.988%
Low edge EVM, subframe 7: 2.863%
High edge EVM, subframe 7: 2.870%
Low edge EVM, subframe 8: 2.740%
High edge EVM, subframe 8: 2.747%
Low edge EVM, subframe 9: 2.789%
High edge EVM, subframe 9: 2.798%
Averaged low edge EVM, frame 0: 2.866%
Averaged high edge EVM, frame 0: 2.870%
Averaged EVM frame 0: 2.870%
Averaged overall EVM: 2.870%
Low edge EVM, subframe 0: 3.108%
High edge EVM, subframe 0: 3.116%
Low edge EVM, subframe 1: 3.125%
High edge EVM, subframe 1: 3.128%
Low edge EVM, subframe 2: 2.960%
High edge EVM, subframe 2: 2.954%
Low edge EVM, subframe 3: 2.844%
High edge EVM, subframe 3: 2.848%
Low edge EVM, subframe 4: 2.797%
High edge EVM, subframe 4: 2.799%
Low edge EVM, subframe 6: 2.946%
High edge EVM, subframe 6: 2.939%
Low edge EVM, subframe 7: 2.987%
High edge EVM, subframe 7: 2.976%
Low edge EVM, subframe 8: 2.960%
High edge EVM, subframe 8: 2.958%
Low edge EVM, subframe 9: 2.910%
High edge EVM, subframe 9: 2.914%
Averaged low edge EVM, frame 0: 2.959%
Averaged high edge EVM, frame 0: 2.958%
Averaged EVM frame 0: 2.959%
Averaged overall EVM: 2.959%
Low edge EVM, subframe 0: 2.796%
High edge EVM, subframe 0: 2.788%
Low edge EVM, subframe 1: 2.811%
High edge EVM, subframe 1: 2.798%
Low edge EVM, subframe 2: 2.801%
High edge EVM, subframe 2: 2.803%
Low edge EVM, subframe 3: 2.785%
High edge EVM, subframe 3: 2.791%
Low edge EVM, subframe 4: 2.807%
High edge EVM, subframe 4: 2.821%
Low edge EVM, subframe 6: 2.780%
High edge EVM, subframe 6: 2.783%
Low edge EVM, subframe 7: 2.837%
High edge EVM, subframe 7: 2.828%
Low edge EVM, subframe 8: 2.819%
High edge EVM, subframe 8: 2.815%
Low edge EVM, subframe 9: 2.821%
High edge EVM, subframe 9: 2.803%
Averaged low edge EVM, frame 0: 2.807%
Averaged high edge EVM, frame 0: 2.804%
Averaged EVM frame 0: 2.807%
Averaged overall EVM: 2.807%

Визуализируйте измеренный EVM

Этот раздел строит измеренный пик и RMS EVM для каждой симулированной системы координат.

hf(1) = figure;
plot((1:N), 100*evmpeak,'o-')
title('EVM peak %');
xlabel('Number of frames');
hf(2) = figure;
plot((1:N), 100*evmrms,'o-');
title('EVM RMS %');
xlabel('Number of frames');

Чистка

Закройте модель Simulink и удалите сгенерированные файлы.

release(rfs);
%close_system(rfs);
bdclose all;

Приложение

Этот пример использует следующую функцию помощника:

Выбранная библиография

  1. 3GPP TS 36.101 "Передача радио оборудования пользователя (UE) и прием"

Смотрите также

| | | |

Похожие темы

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте