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新一代寬頻任意波向量調變訊號源MG3700A

上網時間: 2006年02月24日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:訊號源  向量  調變  寬頻  任意波 

本文介紹了新一代寬頻調變訊號源ITSu針對MG3700A訊號產生器開發新應用軟體" target=_blank>MG3700A的研發背景和技術特性,並簡要介紹了一些通訊測試領域的應用實例。

不斷發展的無線通訊技術在速度、容量和頻寬方面追求無限的創新,新一代的無線網路是行動蜂巢式、無線區域網路、家庭電子網路和ITS等的無縫融合。在目前正研發的新一代通訊系統中,出現了超寬頻寬的調變訊號,例如WLAN要求載頻4.6GHz的頻率頻寬為101.5MHz。因此,技術的飛速發展對於向量調變訊號源提出了更高的要求。傳統的向量調變訊號源通常只能產生調變頻寬在80MHz以下的訊號,如需產生更寬頻寬的訊號,則要由外接的波形產生器作為外部訊號源,再透過上變頻技術輸出所需頻段的調變訊號,這種方法的缺點是需要進行精密的協調,來減輕訊號延遲、頻率失真的影響。

安立公司的訊號源MG3700A實現單台儀表輸出寬達120MHz向量調變頻寬的寬頻訊號,標準配置情況下不僅能產生目前第2代和第3代無線通訊所需要的訊號,而且能產生第4代行動通訊和無線區域網路系統所需要的訊號,為新一代通訊系統、基地台、直放站、行動電話、無線網路卡等無線設備的研發和生產提供了快速有效的解決方案。

寬頻向量調變訊號源

MG3700A寬頻向量調變訊號源透過內建的I/Q基頻產生器產生高速的I、Q訊號,100MHZ本振經過8倍頻後產生800MHz的中頻訊號,I、Q訊號透過調變器在此中頻訊號上進行調變,再透過ALC(自適應電平控制)和上變頻技術,分別調變到250KHz~3GHz以及3GHz~6GHz(選項),最後透過步進衰減器輸出相應的RF訊號。

圖1:誤碼率測試結構圖。

此外,也可以透過外部波形產生器產生I、Q基頻訊號,直接上變頻輸出相應頻段的RF訊號。其結構圖如圖1所示。

MG3700A的覆蓋頻率範圍為250kHz~3GHz,3GHz~6GHz(選項),內建的基頻產生器可產生寬達120MHz頻寬的調變訊號(當使用外部調變訊號時,其頻寬能達到150MHz)。內建的40GB硬碟提供高容量的波形儲存空間。MG3700A內含雙基頻記憶體,可以在一個射頻埠上疊加兩路不同制式的訊號,其標準配置為2×128M採樣/訊息通道,並可擴展為2×256M採樣/訊息通道。

MG3700A內建的標準波形圖案豐富,包括WCDMA、GSM/EDGE、WLAN(IEEE802.11a/11b/11g)、CDMA2000 1X/1X EVDO、藍芽、GPS、PHS、PDC、AWGN(加性白高斯噪音)、TD-SCDMA(選項)等。而且,新的波形文件可以方便地透過區域網路介面(Ethernet)或者PC卡下載到機器中,保證MG3700A能夠產生最新的通訊制式訊號。此外,可以很方便地將用EDA工具如MATLAB等產生的任意IQ(同相位/正交相位)採樣數據,經過IQproducer軟體轉換成MG3700A的圖案。

收信測試時的BER測試功能是MG3700A的內建標準功能。波形相加功能可以組合兩路數位訊號(有用訊號+干擾訊號)為1路訊號從射頻埠輸出。因此傳統的收信測試某個計畫時需要的兩台訊號源和誤碼儀,現在就可以用一台MG3700A替代了。

主要特性

當採用內建基頻產生器時,MG3700A的RF調變頻寬能夠達到120MHz(採用外部IQ輸入時,能夠達到150MHz)。MG3700A能滿足除UWB外幾乎所有無線系統的要求,單台MG3700A能夠輸出第4代行動通訊系統所要求的頻寬為101.5MHz的數位調變訊號(VSF-OFCDM)。

波形儲存空間對增強通用測試的靈活性非常重要。2×256M採樣/訊息通道的波形空間能夠儲存大量的波形圖案,工程師可以快速的選擇,對多系統設備實現有效驗證。

波形相加功能組合兩個訊號,如有用訊號+干擾訊號,或者有用訊號+AWGN為一個訊號並輸出。這樣就不需使用第2個訊號源,並省去了對其電平比例的調整,為收信測試節省了很多時間。

MG3700A內建了誤碼率測試儀,並且具有雙基頻記憶體,可以實現有擾情況下的誤碼率測試。測試速率可以達到20MHz,測試時間長達100小時,基本滿足了大多數用戶對誤碼率測試的要求。以前如果要做到有擾情況下誤碼率測試必須要用兩台訊號源和一台誤碼儀,而現在一台即可實現此功能,一方面減少了空間,降低了連接複雜度,同時也降低了客戶的成本。

圖2:轉換流程圖。

WCDMA、GSM/EDGE、CDMA2000 1X/1X EVDO、PHS、PDC、WLAN(IEEE802.11a/11b/11g)以及AWGN訊號都是MG3700A標配功能,工程師可以方便快捷地實現對各種無線系統的驗證。MG3700A還提供選項支援TD-SCDMA系統。

波形產生文件IQproducer可以根據客戶需求產生複雜的WCDMA/HSDPA、CDMA2000 1xEV-DO和不同制式的TDMA訊號(包括BPSK、DBPSK、π/2DBPSK、QPSK、DQPSK、π/4DQPSK、8PSK、D8PSK、16QAM、32QAM、64QAM、256QAM、ASK、FSK等)。而且它的多載波功能可以將不同制式的訊號在基頻上合併到一起,實現不同制式訊號的多載波輸出。

使用IQproducer的轉換功能,能夠將EDA工具如MATLAB等產生的任意IQ採樣數據(ASCII格式)轉換成MG3700A的圖案,再下載到MG3700A內部,直接從射頻埠輸出。因此,MG3700A能夠產生任意波形,靈活地實現對下一代無線通訊系統的研發驗證。

應用實例

MG3700A可以應用在通訊測試領域的各個方面。下面將簡要介紹幾個常見的實例。

例1:第四代通訊系統研發,MG3700A輸出超寬調變頻寬的訊號。本例中輸出的VSF-OFCDM中心頻率為6GHz,調變頻寬為101.5MHz。透過頻譜儀觀測輸出結果,如圖2所示。

例2:MG3700A進行誤碼率測試。誤碼率測試是通訊產品研發,生產,安裝的一個重要環節,它直接反映的通訊設備的接收性能以及抗干擾能力。MG3700A內建了誤碼率測試儀,並且具有雙基頻記憶體,可以實現有擾情況下的誤碼率測試。以前如果要做到有擾情況下誤碼率測試必須要用兩台訊號源和一台誤碼儀,而現在一台MG3700A即可實現此功能,一方面減少了空間,降低了連接複雜度,同時也降低了客戶成本。

通常的連接方式如圖1所示。MG3700A輸出調頻訊號(例如WCDMA),承載固定的數據波形(例如PN15),並可以在此訊號上疊加一路干擾訊號(例如AWGN),實現有擾情況下的BER測試。導入數據、時脈和Trigger線。被測設備接收到訊號後,如果自身能夠解調,則直接反饋給MG3700A進行BER統計,否則,需要透過發射機測試儀解調後再反饋回去。

例3:任意波形輸出。MG3700A一個重要特點就是採用任意波形產生器,由於基頻訊號由軟體產生,所以用戶可以根據自身需要任意產生各種複雜的訊號,再用MG3700A輸出。

輸出任意波形的步驟:

用EDA工具(Matlab、C/C++、Excel)產生相應的基頻訊號文件;

用IQproducer的轉換功能將基頻文件轉換成MG3700A識別的波形;

用IQproducer的傳輸功能和MG3700A設立連接;

將轉換後的波形文件導入到MG3700A的內部硬碟?,MG3700A調用相應的波形進行輸出。

作者:王東

高級應用工程師,

安立公司




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