3、5G平臺實現的驗證和測試

　　3.1 毫米波超寬帶信號產生和線性失真校正

　　目前在這個5G毫米波和超寬帶驗證測試平臺上已經構建了覆蓋5G主要帶寬要求的發射信號模型，包括基于FBMC調制的500MHz帶寬，1GHz帶寬，2GHz帶寬，3GHz帶寬和4GHz帶寬信號，子載波調制方式包括QPSK，16QAM和64QAM，載波頻率最高可達44GHz，如果使用外混頻方式，還可以支持更高的毫米波頻段，例如E Band。圖4所示的例子是該驗證測試平臺產生的載波頻率為20GHz，調制帶寬為4GHz，調制方式為16QAM的FBMC信號，使用信號分析儀測量 OBW占用帶寬，測量得到的信號99%累積功率占用帶寬約為3.9GHz。

　　但是也可以看到圖4所示的4GHz調制帶寬信號明顯存在帶內不平坦現象，主要是寬帶IQ調制器存在的線性失真，會明顯影響發射信號的矢量誤差。為提高超寬帶發射機的調制質量，該平臺采用了一種簡便直接的矢量校正方法，首先產生一個可以覆蓋工作帶寬的寬帶調制信號，調制方式可以選擇QPSK或 16QAM，其中16QAM效果較好，然后采用矢量信號分析儀解調測量EVM，并通過均衡器計算并提取頻率響應曲線的矢量值，然后再對基帶信號進行預失真處理。典型的寬帶16QAM信號解調和均衡器計算頻率響應的曲線如下圖5所示

　　經過寬帶校正最終產生出來的信號如圖6所示，可以看到除了子載波數字調制引起的峰均比外，整個帶寬內信號分布比較平坦。

　　3.2 5G收發信機系統級吞吐率驗證

　　驗證測試平臺的核心是通過軟件和硬件構建了完整5G發射機和接收機，因此可以完成比較全面的5G驗證和測試，既可以做系統級性能驗證，算法驗證，也可以測試發射機和接收機指標，還可以驗證和調試5G元器件。系統級驗證主要是通過誤碼率BER或吞吐率等指標來反映5G系統在各種參數條件和傳播條件下的性能，下面是兩種典型調制帶寬和調制格式參數系統在AWGN信道條件下的驗證結果，其中使用的指標是吞吐率，系統物理層理論的峰值吞吐率計算方法如下：

　　考慮誤碼率BER后的實際數據吞吐率計算方法如下：

　　第1個實例是在20GHz載波頻率和500MHz調制帶寬驗證了系統級吞吐率，信號載波頻率為20GHz，調制帶寬為500MHz，調制方式為 FBMC 64QAM，AWGN信道，信噪比從0-20dB變化，圖7所示為系統級吞吐率Throughput與信噪比SNR的關系曲線，可以看到吞吐率 Throughput約為1.06Gbps到1.63Gbps

　　第2個實例是在20GHz載波頻率和4GHz調制帶寬驗證了系統級吞吐率，信號載波頻率為20GHz，調制帶寬為4GHz，調制方式為FBMC 16QAM，AWGN信道，信噪比從10-35dB變化，圖8所示為系統級吞吐率Throughput與信噪比SNR的關系曲線，可以看到吞吐率 Throughput約為7.4Gbps到9.3Gbps

　　結束語

　　我們已經通過5G驗證測試平臺實現了基于5G FBMC調制技術，使用毫米波頻率，超過500M甚至高達4GHz的超寬帶信號的發射和接收，實現了接近10G比特率的數據吞吐率。這套5G測試驗證平臺可以完全滿足5G毫米波和超寬帶技術要求。

　　是德科技是目前行業唯一提供5G全面解決方案，能夠幫助客戶應對5G測試和系統驗證的挑戰。是德科技在軟件方面推出了業界第1個5G仿真庫，支持 FBMC和Massive MIMO，在硬件方面已經全面支持毫米波頻段， 510 M以上的超寬帶的信號發射和接收，同時提供系統級驗證和測試能力，包括誤碼率，EVM和吞吐率等。