認識5G信號(5G的認識)
根據3GPP標準，5G NR在FR1頻段可部署的最大帶寬達到了100MHz，這樣的高帶寬，一般的接收機是難以勝任的。
為了能對5G信號進行分析，我們借助了USRP X310及UBX-160射頻子板。
UBX-160射頻子板是一個全雙工收發器，可調諧的頻率范圍覆蓋10 MHz到6 GHz，瞬時帶寬最高可達160 MHz。對于發射端應用，UBX-160在10MHz到6GHz整個頻段的最大支持帶寬都是160MHz；對于接收端應用，UBX-160在10MHz～500MHz頻段范圍內，支持的最大瞬時帶寬為84MHz，在500MHz～6GHz頻段范圍內，支持的最大瞬時帶寬為160MHz。
USRP X310是一款性能卓越，定位于高端的，服務于新一代軟件無線電設計和開發的軟件無線電設備，支持多種接口，包括千兆RJ45（25MS/s）、萬兆SFP+（200MS/s）和PCIe x4（200MS/s）。為了對5G NR信號進行觀察分析，這里采用了萬兆SFP+接口。為此，在上位機端配置了Intel 520-DA2萬兆網卡，兩者通過萬兆SFP+高速電纜進行連接。
下圖是為此開發的上位機軟件界面：
上位機軟件界面
首先通過頻譜觀察，我們在2515MHz-2615MHz以及3400MHz-3500MHz發現了疑似100MHz帶寬的5G信號，于是我們利用上述軟件的采集存儲功能對信號進行了采集存儲（上位機配置了raid磁盤陣列，保證了數據落盤速度）。
通過對采集信號的進一步離線分析，確認為5G NR信號（分析原理待后續詳述）。
針對2515MHz-2615MHz信號，并未設置中心頻率為2565MHz，而是設為了2580MHz，因為在觀察頻譜時發現在這個信號旁邊還部署了兩個20MHz帶寬的LTE信號，所采用的采樣率為184.32MHz，整個采集信號的頻譜圖如下所示：
PSD: NR+LTE
其中可見左邊有一個100MHz帶寬信號，右邊有兩個20MHz帶寬信號。信號的時域波形如下所示：
時域波形: NR+LTE
通過頻移濾波操作，我們僅提取了2515MHz-2615MHz的5G NR信號，頻譜圖和時域波形如下所示
PSD: 5G NR @ 2565MHz
時域波形: 5G NR @ 2565MHz
對比以上兩個時域波形圖，可以發現濾除4G信號后，單獨的5G信號在時域還是比較稀疏的，基本可以得出這樣的結論：當前4G業務還是比5G業務要繁忙的。
針對3400MHz-3500MHz信號，設置中心頻率為3450MHz、采樣率為184.32MHz，得到的頻譜圖和時域波形如下所示
PSD: 5G NR @ 3450MHz
時域波形: 5G NR @ 3450MHz
其中頻譜圖中約3502MHz處的峰值并非實際信號，而是由于接收機的不理想因素導致的雜散信號，可忽略。
對比兩個5G信號的時域波形圖，可見其承載的業務量基本相當。
