Введение

LTE Toolbox может использоваться, чтобы сгенерировать стандартную основополосную тестовую модель нисходящего канала IQ (E-TM) формы волны и восходящие и нисходящие формы волны ссылочного канала измерения (RMC). Используя LTE Toolbox с Instrument Control Toolbox позволяет формам волны LTE, созданным в MATLAB® использоваться с оборудованием измерения и тестом. Формы волны, созданные LTE Toolbox, могут модулироваться для передачи с помощью генератора сигнала. Полученное использование форм волны анализатора сигнала может анализироваться с помощью функций LTE Toolbox и MATLAB.

В этом примере Instrument Control Toolbox используется, чтобы взаимодействовать через интерфейс с генератором сигнала RF и анализатором. Форма волны E-TM, синтезируемая в MATLAB с помощью LTE Toolbox, загружается на генератор сигнала Keysight Technologies N5172B для беспроводной передачи. Беспроводной сигнал получен с помощью сигнала Keysight Technologies N9010A анализатор и полученный в MATLAB для анализа.

Полученная форма волны может анализироваться с помощью LTE Toolbox, как продемонстрировано в следующих примерах:

Этот пример иллюстрирует, как внешнее тестовое оборудование и измерительное оборудование могут использоваться, чтобы анализировать принятую форму волны; в этом случае также используется программное обеспечение Keysight Technologies Vector Signal Analysis (VSA).

Сгенерируйте основополосную форму волны Используя LTE Toolbox

LTE Toolbox обеспечивает графический интерфейсы пользователя и функции, которые генерируют формы волны тестовой модели согласно [1]. lteTestModelTool может использоваться, чтобы сконфигурировать и создать сигнал с помощью графический интерфейса пользователя.

В качестве альтернативы функции lteTestModel и lteTestModelTool позвольте программируемую настройку и генерацию тестовых моделей LTE и основополосных форм волны IQ.

config = lteTestModel('1.1', '5MHz');  % Test Model 1.1, 5MHz bandwidth
config.TotSubframes = 100;             % Generate 100 subframes
[waveform, tmgrid, config] = lteTestModelTool(config);

Для получения дополнительной информации о сигнале тестовой модели LTE отошлите к сопроводительной Тестовой модели Нисходящего канала LTE (E-TM) пример Генерации сигналов.

Спектр частоты сгенерированной формы волны временного интервала, waveform, может быть просмотрен с помощью DSP System Toolbox dsp.SpectrumAnalyzer. Как ожидалось полоса пропускания сигнала на 5 МГц ясно отображается в основной полосе.

% Calculate the spectral content in the LTE signal
spectrumPlotTx = dsp.SpectrumAnalyzer;
spectrumPlotTx.SampleRate = config.SamplingRate;
spectrumPlotTx.SpectrumType = 'Power density';
spectrumPlotTx.PowerUnits =  'dBm';
spectrumPlotTx.RBWSource = 'Property';
spectrumPlotTx.RBW = 15e3;
spectrumPlotTx.FrequencySpan = 'Span and center frequency';
spectrumPlotTx.Span = 7.68e6;
spectrumPlotTx.CenterFrequency = 0;
spectrumPlotTx.Window = 'Rectangular';
spectrumPlotTx.SpectralAverages = 10;
spectrumPlotTx.YLimits = [-100 -60];
spectrumPlotTx.YLabel = 'PSD';
spectrumPlotTx.Title = 'Test Model E-TM1.1, 5 MHz Signal Spectrum';
spectrumPlotTx.ShowLegend = false;
spectrumPlotTx(waveform);

Сгенерируйте беспроводной сигнал Используя генератор сигнала RF

Instrument Control Toolbox используется, чтобы загрузить и проигрывать форму волны тестовой модели, созданную LTE Toolbox, waveform, использование Keysight Technologies N5172B сигнализирует о генераторе. Это создает сигнал LTE RF с центральной частотой 1 ГГц. Примечание 1GHz было выбрано как частота в качестве примера и не предназначается, чтобы быть распознанным каналом LTE.

% Download the baseband IQ waveform to the instrument. Generate the RF
% signal at a center frequency of 1GHz and output power of 0dBm.
power = 0;       % Output power
loopCount = Inf; % Number of times to loop

% Configure the signal generator, download the waveform and loop
rf = rfsiggen('TCPIP0::A-N5172B-50283.dhcp.mathworks.com::inst0::INSTR');
download(rf,waveform.',config.SamplingRate);
start(rf,1e9,power,loopCount);

Смотрите объект генератора сигнала RF rfsiggen (Instrument Control Toolbox) для получения дополнительной информации о командах раньше загружал и проигрывал форму волны.

Спектр частоты сигнала RF, переданного генератором сигнала, может быть просмотрен с помощью спектра анализатор, настроенный на центральную частоту на 1 ГГц. Снимок экрана ниже, от анализатора Keysight Technologies N9010A сигнала, ясно показывает полосу пропускания сигнала на 5 МГц.

Получите сгенерированный модулированный сигнал в MATLAB от Signal Analyzer

Чтобы анализировать беспроводную передачу в MATLAB, Instrument Control Toolbox используется, чтобы сконфигурировать Keysight Technologies N9010A, сигнализируют об анализаторе и собирают основополосные данные IQ. Функция помощника hCaptureIQUsingN9010A.m получает основополосные данные IQ, IQData, и частота дискретизации, sampleRate, от анализатора сигнала, готового к анализу в MATLAB.

[IQData, sampleRate] = hCaptureIQUsingN9010A( ...
    'A-N9010A-21026.dhcp.mathworks.com', config.TotSubframes*1e-3, ...
    1e9, 5e6, false, 990e6, 1010e6, 200e3, 200e3);

Смотрите функцию hCaptureIQUsingN9010A.m для получения дополнительной информации о входных параметрах, и команды должны были сконфигурировать сигнал Keysight Technologies N9010A анализатор и получить данные.

% When finished transmitting and receiving, stop the waveform output
stop(rf);
disconnect(rf);
clear rf;

Однажды собранные основополосные данные IQ, IQData, получен от анализатора сигнала в MATLAB с помощью Instrument Control Toolbox, пользовательской визуализации, анализ и декодирование полученного сгенерированного модулированного сигнала могут быть сразу выполнены на данных в MATLAB с помощью LTE Toolbox, Communications Toolbox™ и DSP System Toolbox. Данные могут также храниться в файле MAT для постанализа данных в MATLAB. В этом примере основополосные данные IQ хранятся в файле MAT наряду с системными параметрами для использования с программным обеспечением Keysight Technologies VSA.

Обратите внимание, что возвращенная частота дискретизации от оборудования инструментирования отличается, чем сконфигурированная частота дискретизации. Возвращенная частота дискретизации допустима для измерений с помощью программного обеспечения Keysight Technologies VSA, но фактическое декодирование сигнала потребовало бы передискретизации полученных данных.

% MAT file interface parameters
FreqValidMax = 1.010e9;
FreqValidMin = 9.90e8;
InputCenter = 1e9;
XDelta = 1/sampleRate;
Y = IQData;

% Common set with fixed values
IQ = 0;
InputRefImped = 50;
InputZoom = 1;
XDomain = 2;
XStart = 0;
XUnit = 'Sec';
YUnit = 'V';

% Save the variables for subsequent up-loading into VSA.
save('DownlinkTestModel1p1FDD5MHz_Rx.mat', 'FreqValidMax', 'FreqValidMin',...
     'IQ', 'InputCenter', 'InputRefImped', 'InputZoom', 'XDelta', ...
     'XDomain', 'XStart', 'XUnit', 'Y', 'YUnit');

Строя спектр частоты полученной основополосной формы волны временного интервала, Y, использование DSP System Toolbox dsp.SpectrumAnalyzer объект показывает ожидаемую занимаемую полосу на 5 МГц с ухудшениями из-за передачи RF и приема.

spectrumPlotRx = dsp.SpectrumAnalyzer;
spectrumPlotRx.SampleRate =  1/XDelta;
spectrumPlotRx.SpectrumType = 'Power density';
spectrumPlotRx.PowerUnits =  'dBm';
spectrumPlotRx.RBWSource = 'Property';
spectrumPlotRx.RBW = 15e3;
spectrumPlotRx.FrequencySpan = 'Span and center frequency';
spectrumPlotRx.Span = 7.68e6;
spectrumPlotRx.CenterFrequency = 0;
spectrumPlotRx.Window = 'Rectangular';
spectrumPlotRx.SpectralAverages = 10;
spectrumPlotRx.YLabel = 'PSD';
spectrumPlotRx.Title = 'Received Signal Spectrum: E-TM1.1, 5 MHz';
spectrumPlotRx.ShowLegend = false;
spectrumPlotRx(Y);
release(spectrumPlotRx)

Анализируйте полученный сигнал LTE

Полученная форма волны может анализироваться с помощью LTE Toolbox, как продемонстрировано в следующих примерах:

Файл MAT, содержащий полученные данные, загружается в программное обеспечение Keysight Technologies VSA и LTE, определенное измерение сделано. Снимки экрана интерактивных отображений из программного обеспечения VSA подтверждают характеристики формы волны электронной-TM1.1 тестовой модели в терминах занимаемой полосы, количества блоков ресурса, используемых на канал и сигнал, их соответствующие уровни мощности и низкие значения EVM.

Приложение

Этот пример использует эту функцию помощника.

Выбранная библиография