信号分析仪中矢量信号分析设计

针对通信信号的矢量分析测试需求，借鉴国外先进仪表的解决方案，在高性能信号分析仪中开发了矢量信号分析功能。首先对输入信号进行超外差变频接收和A/D采样，然后在FPGA中完成高速数字下变频和数据整数倍抽取滤波，最后在上层应用软件中完成高精度数据重采样、宽带时域修正滤波、瞬态分析和前馈数字解调等多域矢量分析，并通过多级方式实现多域测试结果的配置和同步显示。实测结果表明采用本方案设计的矢量信号分析指标优异、配置灵活、测试结果丰富多样。     

5G NR下行链路信号同步算法研究

针对5G移动通信物理层调制质量测试需求,研究了适用于信号分析仪的5G NR下行链路信号两种同步方法。第1种同步方法为是基于同步广播块的同步方法,该方法通过对同步广播块进行主同步信号、辅同步信号搜索实现同步广播块时频位置确定,然后利用同步广播块解调参考信号通过对半帧号及同步广播块索引参数进行盲检实现该同步广播块帧内序号的确定。基于同步广播块时频位置及其在帧内序号便可以实现帧起始位置的确定。第2种同步方法为利用数据信道循环前缀的同步方法,其首先利用循环前缀实现半子帧起始位置确定,然后通过盲检数据信道解调参考信号参数实现OFDM符号索引及时隙号确定。基于半子帧起始位置、OFDM符号索引及时隙号同样实现了帧起始位置的确定。最后经过采集数据验证了所提算法可有效实现5G NR下行链路信号的同步。     

5G下行信号解调算法研究

针对5G下行信号的解调测试需求，设计了5G下行信号解调方法。采用5G下行信号解调模块化设计思想，首先采用信号同步找到信号帧的起始位置、终止位置以及整数载波频率偏移，利用去循环前缀（Cyclic Prefix,CP）模块确定最佳的傅里叶变换（Fast Fourier Transform,FFT）起始点，并对每个正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）符号进行FFT运算；其次信道估计模块根据5G下行信号解调参考信号（DeModulation Reference Signal,DMRS）位置计算出信道传输函数，再使用线性插值算法估计出5G下行信道所有符号上子载波位置的幅度和相位响应特性；再次进入信道均衡模块，补偿信道传输函数的幅度和相位；最后进入误差矢量幅度（Error Vector Magnitude,EVM）计算测量模块，评估通信发射机发射信号的质量，通过比较接收的测量符号和理想的参考信号，完成信号解调。通过理论推导和实际应用相结合，验证了本文设计的完整信号解调算法可以实现5G下行信号解调。