[发明专利]一种高精度的5G大带宽信号测试方法

说明书

本发明公开了高精度的5G大带宽信号测试方法，由高精度测试信号解调算法和基于射频直接带通采样的多级抽取软件无线电接收流程机体系结构两部分组成，解调算法主要利用解调参考信号实现5G信号的时间同步、频率同步和信道估计，基于射频直接带通采样的多级抽取软件无线电接收机体系结构流程利用带通采样定理、数字混频正交变换和多级抽取结构实现数字化测试，提高方法的灵活性和适应性。本方法可以精确测量5G大带宽信号的误差矢量幅度和相邻信道泄露比，有效测试发射机的发射信号质量和非期望辐射，设计复杂度低，适用于各种5G通信设备的测试。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及无线通信系统的基站一致性测试，更为具体来说，是一种基于射频直接带通采样的高精度5G大带宽信号测试方法。

背景技术

伴随着无线通信系统的快速演进与迅猛发展，第五代移动通信系统(5G)开始进入商用阶段。服务质量和稳定程度是衡量移动通信系统建设是否成功的标准，为了确保通信设备可以进入市场、交付客户和正常使用，制造商除了要做好产品的设计和开发以外，还需要进行完备的性能测试。移动通信系统在不断演进，5G时代的通信设备设计更加复杂，这对测试方法提出了新的要求和挑战。

基站一致性测试的发射机测试包括发射信号质量和非期望辐射等项目。发射信号质量中最重要的测试指标是误差矢量幅度(EVM)，它从信号星座图的角度衡量发射信号和理想信号之间的偏差；非期望辐射中最具有代表性的测试指标是相邻信道泄露比 (ACLR)，它表示分配信道内的发射功率和相邻信道内的泄露功率的比值。通过测量发射信号的EVM和ACLR，可以有效测试发射机的发射信号质量和非期望辐射，快速判断其性能是否满足要求。现阶段，已有测试方法多是针对4G及以前的无线信号设计，无法利用新特性解调5G测试信号。同时它们使用传统模拟结构作为接收机体系结构，灵活性低，适应性差，难以适配具有多种参数的大带宽5G信号。目前，尚缺乏针对5G 大带宽信号的数字化测试方法。

发明内容

发明目的：为解决上述问题，本发明针对基站一致性测试的发射机测试场景，提供了一种高精度的5G大带宽信号测试方法，使用高精度测试信号解调算法正确快速解调 5G测试信号，同时在软件无线电理论基础的指导下，设计了一种基于射频直接带通采样的多级抽取软件无线电接收流程，实现数字化测试，支持测试多种参数的5G大带宽信号。

技术方案：

一种高精度的5G大带宽信号测试方法，通过测量误差矢量幅度和相邻信道泄露比，测试发射信号质量和非期望辐射，判断发射机的性能是否满足要求，具体包括如下步骤：

步骤1，测试仪表对待测设备发射的测试信号进行接收，根据测试使用的测试模型确定解调参考信号即DMRS的初始参数，按照标准生成DMRS的原始序列，将原始序列调制后映射到时频栅格的指定位置，得到频域理想信号；

步骤2，使用基于射频直接带通采样的多级抽取软件无线电接收流程对测试信号进行采样变频，将测试信号从射频模拟信号变换为基带数字信号；

步骤3，使用基于DMRS的符号定时偏差估计算法对步骤2得到的基带数字信号进行时间同步；

步骤4，使用基于循环前缀(CP)的小数载波频率偏差估计算法、基于DMRS的整数频率偏差估计算法和基于DMRS的残留频率偏差估计算法对步骤3中经过时间同步的信号进行频率同步；

步骤5，使用双符号最小二乘信道估计算法对步骤4中经过频率同步的信号进行信道估计，使用单抽头均衡器进行信道均衡，得到测试信号星座图，测量误差矢量幅度；

步骤6，使用经典功率谱估计法对步骤4中经过频率同步的信号进行功率谱估计，得到测试信号功率谱，测量相邻信道泄露比。