測試基站和移動終端發(fā)射機(jī)和接收機(jī)首先仿真符合5G 新空口（NR）標(biāo)準(zhǔn)的信號。為了準(zhǔn)確仿真信號，測試設(shè)備必須支持信道編碼和多天線配置，并且必須允許處理各種信號參數(shù)的多種組合，以支持復(fù)雜的測試設(shè)置。此外，測試人員還需要計(jì)量級參考信號，以便看到真正的被測器件特性。穩(wěn)定的測試系統(tǒng)支持為各種測試場景（從元器件表征、設(shè)計(jì)驗(yàn)證和預(yù)兼容性測試到批量生產(chǎn)測試）生成測試信號。

本文總結(jié)的4個(gè)技巧將會幫助測試人員成功快速生成 5G NR 測試信號。

一、使用預(yù)配置的設(shè)置加速測試設(shè)置

3GPP規(guī)定了用戶設(shè)備（UE）和基站（gNB）的 5G NR 測試要求。下表列出了 UE 和 gNB 的最低測試要求和一致性測試的技術(shù)規(guī)范（TS）。

每個(gè)文件都規(guī)定了發(fā)射機(jī)特性、接收機(jī)特性和性能測試要求。另外：第1 部分規(guī)定的是傳導(dǎo)測試；第 2 部分規(guī)定的輻射測試；第 3 部分則規(guī)定了 NR UE 在頻率范圍 1（FR1，6GHz 以下頻率）和頻率范圍2（FR2，毫米波頻率）之間，或 NR 和 LTE 之間的互通。

圖1 顯示了 FR1 的 5G NR TM1.1。整個(gè)無線幀的圖形在左下角顯示。x 軸表示基于當(dāng)前參數(shù)集的時(shí)隙，y 軸表示資源塊（RB）值。幀中使用的各種信道類型用不同顏色表示： 綠色表示下行鏈路共享信道（DL-SCH），淺綠色表示下行鏈路控制信息（DCI）。在右下角顯示的是詳細(xì)的 RB 映射，包括紅色的解調(diào)參考信號（DMRS）和綠色的物理下行鏈路共享信道（PDSCH）。預(yù)配置的設(shè)置可幫助您生成符合 3GPP 5G NR 標(biāo)準(zhǔn)的信號， 以便快速輕松地測試 gNB、UE 發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，如右上方所示。

圖1：用于 5G NR 的 N7631C Signal Studio 軟件中的5G NR TM 配置

圖2 顯示了用于 gNB 接收機(jī)測試的上行鏈路 FRC。使用預(yù)配置工具之后，測試工程師接下來就只需要選擇測試類型，如接收機(jī)靈敏度和信道內(nèi)靈敏度，或者是特定測試用例的動態(tài)范圍，然后選擇具有特定子載波間隔的 FRC、資源塊數(shù)量、調(diào)制編碼方案和編碼率。

圖2：PathWave 5G NR 信號生成軟件的嵌入式用戶界面中的 5G NR FRC 配置

二、注意評估5G NR 波形

復(fù)雜的調(diào)制信號會產(chǎn)生更高的峰均功率比（PAPR），這可能導(dǎo)致被測器件（如放大器和混頻器）的非線性失真更高。測試工程師需要對生成的5GNR信號的功率電平進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。功率互補(bǔ)累積分布函數(shù)（CCDF）曲線能夠表征信號峰值超過平均功率電平的概率，并提供峰均功率比（PAPR）等關(guān)鍵信息。CCDF 幫助工程師了解給定信號在元件中產(chǎn)生非線性的概率，以及可能需要應(yīng)用多少補(bǔ)償才能避免削弱信號峰值。使用信號發(fā)生器仿真數(shù)字調(diào)制信號時(shí)，要保證信號發(fā)生器不會使輸出信號飽和。

圖3：顯示了使用測試模型（TM）1.1 仿真具有 100 MHz 帶寬的 5G NR FR1 下行鏈路信號波形。

波形的PAPR 高達(dá) 19.5 dB。如果信號發(fā)生器的最大輸出功率為 +20 dBm。 則您使用信號發(fā)生器可以達(dá)到的最大幅度設(shè)置（平均功率）為 +0.5 dBm（20 – 19.5 = 0.5）。這可以防止信號發(fā)生器的功率放大器飽和。信號發(fā)生器需要一個(gè)高線性度、失真較小的輸出部分，以便生成 5G 信號。

三、信號源信道響應(yīng)的校正

增強(qiáng)型移動寬帶（eMBB）是為 5G 定義的用例之一。它通過結(jié)合使用現(xiàn)有技術(shù)和新技術(shù)來實(shí)現(xiàn)預(yù)期的極高數(shù)據(jù)吞吐量，包括更寬的信道帶寬、載波聚合、高調(diào)制密度和多天線配置。5G NR 在 FR2 中的最大信道帶寬為 400 MHz，最大聚合信道帶寬（連續(xù)）高達(dá)1.2 GHz。通常情況下，隨著信道帶寬增加，信道平坦度降低。下表列出了新無線標(biāo)準(zhǔn)的最大信道帶寬和聚合帶寬。

大多數(shù)新型矢量信號發(fā)生器都支持內(nèi)部校準(zhǔn)程序（也叫工廠校準(zhǔn)），這個(gè)程序會在整個(gè)射頻頻率和功率電平范圍內(nèi)收集基帶和射頻幅度以及相位誤差的校正數(shù)據(jù)。校正數(shù)據(jù)包括應(yīng)用于基帶波形的校正濾波器參數(shù)。校正處理由數(shù)字信號處理器（DSP）實(shí)時(shí)實(shí)施。

圖4 顯示了使用 400 MHz 帶寬并開啟內(nèi)部信道校正功能后，測量 5G NR 信號所得到的結(jié)果。幅度的頻率響應(yīng)小于 ±0.1 dB，相位為 0.5 度，這表明其性能十分優(yōu)異。