Сканирование и декодирование сигнала LTE
Этот пример показывает, как захватывать и декодировать сигнал LTE, полученный либо из файла, либо из радио с помощью LTE Toolbox™ и различных пакетов аппаратной поддержки (HSP). Прежде чем пользовательское оборудование (UE) сможет связаться с сетью, оно должно выполнить процедуры поиска и выбора камер и получить исходную информацию о системе. Это включает в себя получение паза и системы координат синхронизации, выяснение тождеств камеры и декодирование Главного Информационного Блока (MIB) и Блоков Системной Информации (SIB). В этом примере запускается графический пользовательский интерфейс (GUI), который позволяет:
Предоставьте все входы для сканирования сигналов LTE
Захват live LTE-сигналов с помощью различных радиостанций
Анализ декодированной MIB и SIB1 информации
Визуализируйте опорный сигнал измерения
Необходимое аппаратное и программное обеспечение
Чтобы запустить этот пример с использованием записанных сигналов из файла, вам нужен этот файл:
Baseband-файл (* .bb): использует comm.BasebandFileReader объект для считывания ранее захваченных сигналов LTE.
Для приема сигналов в режиме реального времени вам также необходимо одно из следующих устройств Программно Определяемое Радио (SDR) и соответствующий пакет поддержки SDR Add-On:
Полный список платформ SDR, поддерживаемых Communications Toolbox, см. в разделе «Поддерживаемые аппаратные средства» страницы Программно определяемого радио (SDR).
Основной вызов графический интерфейс пользователя
Этот код запускает графический интерфейс пользователя, который можно использовать для захвата и декодирования сигнала LTE.
hScanLTEWaveformGUI; % Opens GUI
Пользовательские входы
Эти настройки поиска должны быть предоставлены через графический интерфейс пользователя, чтобы выполнить операцию сканирования LTE:
Источник сигнала: Источник сигнала может быть любым из следующих опций. По умолчанию значение 'Signal source' устанавливается на 'File'.
Файл: Беспроводные сигналы, записанные в файл основной полосы (* .bb).
RTL-SDR: радио RTL-SDR.
ADALM-PLUTO: ADALM-PLUTO радио.
USRP-B200/B210: USRP ® B series (B200 или B210) radio.
USRP-N200/N210: USRP ® N series (N200 или N210) radio.
USRP-X300/X310: USRP ® X series (X300 или X310) radio.
ZedBoard-FMC2/3/4: Совет по оценке и развитию Zynq ® (ZedBoard) с FMC 2/3/4.
ZC706-FMC2/3/4: Zynq ® -7000 Комплект для оценки ZC706 с FMC 2/3/4.
Все эти радиостанции используются для захвата LTE-сигналов в реальном времени для конкретных настроек радиосвязи.
Имя файла сигнала: Если источник сигнала является файлом, то вам нужно предоставить файл основной полосы (* .bb), который содержит сигнал LTE.
Центральная частота: Центральная частота сохраненного сигнала LTE в Гц.
Частота LTE полосы: Для источника сигнала, кроме файла, вы можете искать область значений частот, установив полосу частоты LTE на любой из доступных 44 частотных полос LTE. Из этих 44 полос RTL-SDR поддерживает только 14 полосы из-за ограничения частоты Центра.
Пользовательская частота (МГц): Вы можете искать сигнал LTE в пользовательской полосе частот, который может быть одной частотой или областью значений частот, имеющих минимальные и максимальные значения. Поддерживаемые форматы для этого поля: [Fmin, Fmax] и [Fmin1, Fmax1; Fmin2, Fmax2] где (Fmin, Fmin1 & Fmin2) и (Fmax, Fmax1 & Fmax2) представляют минимальную и максимальную частоты в заданную область, соответственно.
Смещение частоты (ppm): Для радиостанций RTL-SDR и USRP в качестве источника сигнала, можно обеспечить смещение несущей частоты в частях на миллион (ppm) в области значений [-1e4, 1e4].
Тип информационного блока: Вы можете выбрать MIB или MIB & SIB1. Для RTL-SDR поддерживается только декодирование MIB из-за ограничения полосы пропускания.
После установки параметров поиска необходимо нажать кнопку Start search, чтобы начать поиск. Вы можете остановить поиск в любое время, нажав кнопку Stop.
Процедура декодирования
Процедура декодирования этого примера может быть описана как:
Захват подходящего количества систем координат сигнала LTE с помощью оборудования SDR или из файла основной полосы частот.
Определите и исправьте смещение частоты принимаемого сигнала.
Выполните поиск слепой камеры, чтобы определить тождества камеры.
Синхронизируйте записанный сигнал с началом системы координат LTE.
OFDM демодулирует принятый сигнал, чтобы получить ресурсную сетку LTE.
Выполните оценку канала для принятого сигнала.
Декодируйте MIB для каждого захваченной системы координат, чтобы определить настройки всей ячейки.
Декодируйте CFI и PDCCH для каждого субкадра в записанный сигнал.
Постройте график измерений опорного сигнала (RSRQ, RSRP, RSSI) на графический интерфейс пользователя. Используя график измерения опорного сигнала, можно выбрать один из опорных сигналов и построить график относительно частоты.
На основе типа информационного блока декодируйте MIB и SIB1 информацию и обновляйте эти поля в графический интерфейс пользователя.
Информационные поля MIB:
DuplexMode - тип структуры системы координат
CyclicPrefix - Длина циклического префикса
NDLRB - Количество нисходящих ресурсных блоков
CellRefP - Порты антенны опорного сигнала для конкретной ячейки
PHICHDuration - длительность PHICH
Ng - HICH групповой множитель
NFrame - Номер системы координат
Информационные поля SIB1:
RNTI - значение временного идентификатора радиосети
PRBSet - Нулевые индексы физического ресурсного блока (PRB)
NLayers - Количество слоев передачи
Модуляция - Тип модуляции
RV - Версия резервирования
TxScheme - Схема передачи
CRC - циклическая проверка избыточности
Повторите все шаги в процедуре декодирования для каждой частоты в предоставленной области значений частот.
В порядок получения декодированной информации, специфичной для каждого обнаруженной камеры, можно использовать следующие выпадающие списки:
Частота обнаруженных камер (МГц): Список частот, на которых обнаруживаются камеры.
Идентификатор обнаруженной камеры: Список тождеств камер на частоте LTE, выбранной из частоты обнаруженных камер (МГц).
Обнаруженные камеры подсвечиваются с помощью маркеров на опорный сигнал графике измерения. Вы можете просмотреть каждый идентификатор камеры и частоту, нажав на соответствующий маркер.
Вы можете наблюдать обнаруженную информацию о камере на графический интерфейс пользователя, как показано на этих рисунках,
Для запуска по умолчанию с использованием File as Signal source:
Поиск по частотной области значений с использованием SDR в качестве источника сигнала:
Приложение
Этот пример использует эту функцию: