В этом примере показано, как беспроводная форма волны LTE может быть сгенерирована и анализировала использование LTE Toolbox™, Instrument Control Toolbox™ и генератора сигнала Keysight Technologies® RF и анализатора.
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).
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);
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.
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)
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.
Этот пример использует эту функцию помощника.
3GPP TS 36.141 "Проверка на соответствие стандарту базовой станции (BS)"
