Измерение Величины вектора ошибок (EVM) PDSCH

Открыть скрипт

Этот пример измеряет EVM в нисходящем сигнале Ссылочного канала измерения (RMC) и нисходящей Тестовой модели (E-TM) сигнал, согласно требованиям измерения EVM, заданным в TS 36.104, Приложении E [1].

Введение

Этот пример создает сигнал RMC и применяет некоторый шум к передаче к передатчику модели EVM. Смещение частоты и смещение IQ также применяются. Сигнал, которому повреждают, затем обрабатывается согласно требованиям измерения EVM, заданным в TS36.104, Приложении E [1]. Этот пример измеряет пик и RMS EVM, усредненный через 2 системы координат входного сигнала.

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 длины циклического префикса.

Обратите внимание на то, что для мультиантенны RMCs, измерение EVM принимает, что каждый получает антенну сигнала, непосредственно соединяется с каждой антенной передаваемого сигнала, как показано в Приложении I.1.1 [2] TS36.141. В соответствии с требованиями измерения EVM, заданными в приложении E [1] TS 36.104, PDSCH декодирующее использование только Нулевая эквализация Принуждения. Для рисунка приема PDSCH, который включает полное декодирование MIMO, смотрите Поиск Ячейки, MIB и пример Восстановления SIB1.

Наконец EVM Тестовой модели (E-TM), который сигнал измеряется, показывая, как синхронизировать сигнал E-TM, который был сгенерирован за пределами MATLAB® или это проигрывалось беспроводное, будучи сгенерированным в MATLAB.

Передатчик

Setup передатчик согласно TS36.101 RMC [3].

% eNodeB Configuration
rng('default');         % Set the default random number generator
rmc = lteRMCDL('R.5');  % Configure RMC
rmc.PDSCH.RVSeq = 0;    % Redundancy version indicator
rmc.TotSubframes = 20;  % Total number of subframes to generate

% Create eNodeB transmission with random PDSCH data
txWaveform = lteRMCDLTool(rmc,randi([0 1],rmc.PDSCH.TrBlkSizes(1),1));

Моделирование ухудшения

Смоделируйте передатчик EVM и добавьте смещения IQ и частота.

% Model EVM with additive noise
ofdmInfo   = lteOFDMInfo(rmc);
txEVMpc    = 1.2;          % Transmit EVM in per cent
evmModel   = txEVMpc/(100*sqrt(double(ofdmInfo.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).'/ofdmInfo.SamplingRate;
rxWaveform = rxWaveform.*repmat(exp(1i*2*pi*foffset*t),1,rmc.CellRefP);

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

Приемник

Приемник синхронизируется с полученным сигналом и вычисляет и отображает измеренный EVM.

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

% Synchronize to received waveform
offset = lteDLFrameOffset(rmc,rxWaveformFreqCorrected,'TestEVM');
rxWaveform = rxWaveform(1+offset:end,:);

% Use 'TestEVM' pilot averaging
cec.PilotAverage = 'TestEVM';

Выполните измерения

PDSCH EVM вычисляется путем вызова hPDSCHEVM.

Средний EVM для нисходящего RMC отображен. Сначала результаты для низкого и высокого ребра, EVM вычисляются для каждого подкадра в системе координат и их средних значениях, отображены в командном окне. Макс. из этих средних значений является EVM на систему координат. Итоговый EVM для нисходящего RMC является средним значением EVM через все системы координат. 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 (i.e. сетка ресурса EVM)

Обратите внимание на то, что измерение EVM, отображенное в командном окне, только вычисляется через выделенные блоки ресурса PDSCH, в соответствии со стандартом LTE. Графики EVM показывают через все блоки ресурса (выделенные или освобожденные), позволяя качеству сигнала быть измеренными в более общем плане. В освобожденных блоках ресурса EVM вычисляется, принимая, что полученные элементы ресурса имеют ожидаемое значение нуля.

EVM каждой несущей E-UTRA для QPSK, 16QAM, 64QAM и 256QAM схемы модуляции на PDSCH должен быть лучше, чем необходимый EVM 17,5%, 12,5%, 8% и 3,5% соответственно согласно таблице 6.5.2-1 [1] TS 36.104.

% Compute and display EVM measurements
[evmmeas, plots] = hPDSCHEVM(rmc,cec,rxWaveform);

Low edge EVM, subframe 0: 1.287%
High edge EVM, subframe 0: 1.289%
Low edge EVM, subframe 1: 1.395%
High edge EVM, subframe 1: 1.390%
Low edge EVM, subframe 2: 1.330%
High edge EVM, subframe 2: 1.324%
Low edge EVM, subframe 3: 1.234%
High edge EVM, subframe 3: 1.239%
Low edge EVM, subframe 4: 1.235%
High edge EVM, subframe 4: 1.229%
Low edge EVM, subframe 6: 1.296%
High edge EVM, subframe 6: 1.294%
Low edge EVM, subframe 7: 1.350%
High edge EVM, subframe 7: 1.344%
Low edge EVM, subframe 8: 1.338%
High edge EVM, subframe 8: 1.336%
Low edge EVM, subframe 9: 1.331%
High edge EVM, subframe 9: 1.319%
Averaged low edge EVM, frame 0: 1.312%
Averaged high edge EVM, frame 0: 1.308%
Averaged EVM frame 0: 1.312%
Low edge EVM, subframe 0: 1.241%
High edge EVM, subframe 0: 1.243%
Low edge EVM, subframe 1: 1.230%
High edge EVM, subframe 1: 1.229%
Low edge EVM, subframe 2: 1.219%
High edge EVM, subframe 2: 1.220%
Low edge EVM, subframe 3: 1.216%
High edge EVM, subframe 3: 1.220%
Low edge EVM, subframe 4: 1.239%
High edge EVM, subframe 4: 1.239%
Low edge EVM, subframe 6: 1.219%
High edge EVM, subframe 6: 1.207%
Low edge EVM, subframe 7: 1.247%
High edge EVM, subframe 7: 1.246%
Low edge EVM, subframe 8: 1.257%
High edge EVM, subframe 8: 1.252%
Low edge EVM, subframe 9: 1.249%
High edge EVM, subframe 9: 1.246%
Averaged low edge EVM, frame 1: 1.235%
Averaged high edge EVM, frame 1: 1.234%
Averaged EVM frame 1: 1.235%
Averaged overall EVM: 1.274%

Измерение EVM на сигнале тестовой модели

Наконец EVM Тестовой модели (E-TM), который сигнал измеряется, показывая, как синхронизировать сигнал E-TM, который был сгенерирован за пределами MATLAB или это проигрывалось беспроводное, будучи сгенерированным в MATLAB. Следующие шаги выполняются:

Загрузите полученную форму волны: форма волны сгенерирована в hGetTestModelWaveform симулировать беспроводную форму волны E-TM, полученную на уровне возвращенной частоты дискретизации. Для получения дополнительной информации о беспроводной передаче и анализе форм волны Тестовой модели, обратитесь к следующему примеру: Генерация сигналов и Передача с помощью LTE Toolbox с Тестовым оборудованием и Измерительным оборудованием.
Создайте локальную настройку Тестовой модели: Затем конфигурационная структура, представляющая содержимое формы волны E-TM, создается с помощью функционального lteTestModel. Для того, чтобы создать настройку, номер Тестовой модели и полоса пропускания должны быть известны.
Передискретизируйте к ожидаемой частоте дискретизации: функциональный lteOFDMInfo называется, чтобы получить некоторую информацию о модуляции/демодуляции OFDM, используемой в LTE Toolbox для настройки Тестовой модели tmconfig. Наиболее важной информацией здесь является ofdmInfo.SamplingRate который дает частоту дискретизации, ожидаемую для демодуляции OFDM формы волны. resample функция используется, чтобы передискретизировать полученную форму волны к этой частоте дискретизации.
Выполните синхронизацию: Частота возместила оценку, и коррекция и временная синхронизация выполняются с помощью тех же шагов как показано ранее в этом примере.
Измерьте EVM: EVM измеряется путем вызова hPDSCHEVM. Для E-TMs с несколькими PDSCHs эта функция возвращает составной EVM всего PDSCHs, существующего в сигнале.

% Load the captured Test Model waveform
[tmsignal,SR] = hGetTestModelWaveform();

% Create a local Test Model configuration, corresponding to the known E-TM
% number and bandwidth
tmconfig = lteTestModel('1.1','5MHz');
ofdmInfo = lteOFDMInfo(tmconfig);

% Resample the captured waveform to match the expected sampling rate used
% by LTE Toolbox for the Test Model bandwidth
tmsignal = resample(tmsignal,ofdmInfo.SamplingRate,SR);

% Apply frequency estimation and correction for the purposes of performing
% timing synchronization
foffset_est = lteFrequencyOffset(tmconfig,tmsignal);
tmsignalFreqCorrected = lteFrequencyCorrect(tmconfig,tmsignal,foffset_est);

% Synchronize the captured waveform
offset = lteDLFrameOffset(tmconfig,tmsignalFreqCorrected,'TestEVM');
tmsignal = tmsignal(1+offset:end,:);

% Compute EVM measurements, with plotting disabled
cec.PilotAverage = 'TestEVM';
alg.EnablePlotting = 'Off';
evm_tm = hPDSCHEVM(tmconfig,cec,tmsignal,alg);

Low edge EVM, subframe 0: 2.166%
High edge EVM, subframe 0: 1.922%
Low edge EVM, subframe 1: 2.010%
High edge EVM, subframe 1: 1.904%
Low edge EVM, subframe 2: 2.060%
High edge EVM, subframe 2: 1.915%
Low edge EVM, subframe 3: 1.988%
High edge EVM, subframe 3: 1.910%
Low edge EVM, subframe 4: 2.074%
High edge EVM, subframe 4: 1.920%
Low edge EVM, subframe 5: 2.010%
High edge EVM, subframe 5: 1.913%
Low edge EVM, subframe 6: 2.082%
High edge EVM, subframe 6: 1.912%
Low edge EVM, subframe 7: 2.047%
High edge EVM, subframe 7: 1.920%
Low edge EVM, subframe 8: 1.989%
High edge EVM, subframe 8: 1.905%
Low edge EVM, subframe 9: 2.022%
High edge EVM, subframe 9: 1.905%
Averaged low edge EVM, frame 0: 2.044%
Averaged high edge EVM, frame 0: 1.912%
Averaged EVM frame 0: 2.044%
Averaged overall EVM: 2.044%

Приложение

Этот пример использует следующие функции помощника:

Выбранная библиография

3GPP TS 36.104 "Передача радио базовой станции (BS) и прием"
3GPP TS 36.141 "Проверка на соответствие стандарту базовой станции (BS)"
3GPP TS 36.101 "Передача радио оборудования пользователя (UE) и прием"

Документация