随着通信技术日趋复杂,相位已经成为加快数据传输的要素之一。一个简单的实例是QPSK(正交相移键控),一次可以传输2个数据值,如图3-31所示。在本例中,数据被绘制到一个IQ图中,同相数据在I轴(水平)上,正交数据在Q轴(垂直)上。这些数值组合表示已传输信号的相位和幅度。从图中可以看到,I和Q轴上的等值仅显示在45°、135°、225°和315°点上。但根据我们的分析,信号改变正交时的幅度和相位都不是一致的。另外,接收机基本上不会混淆某个数据点所属的象限,因此传输信号中没有误差。一个更新、更复杂的系统是使用256QAM(正交幅度调制)的802.11ac。最大功率是有限的,所以数据点在相位和幅度方面相比QPSK中的要更加紧密。用来评测已传输信号的分析仪必须有足够高的精度,以免对传输质量产生错误的结论。
图3-31 对Keysight 89600 VSA软件测得的QPSK信号进行调制分析
世界通用的无线通信系统使用由标准开发组织和政府管理机构所规定的测量技术。可选的测量专用软件通常通过Keysight X系列(简称X系列)信号分析仪来进行无线通信制式所规定的关键测试。例如,如果需要测试无线蓝牙通信标准的发射机,那么我们必须测量如下的参数:平均/峰值输出功率、调制特征、初始载波频率容限、载波频率漂移、频段/信道监测、调制信息、输出频谱、20 dB带宽、邻道功率。
这些测量都可以通过配有合适选件的X系列信号分析仪进行。X系列信号分析仪提供一系列广泛的无线通信标准,其他可选的测量功能包括:LTE/LTE-Advanced、WLAN、多标准无线电(MSR)、GSM/EDGE、W-CDMA、HSDPA、CDMA2000、1x EV-DO、1x EVDV、cdmaOne、NADC、PDC、TD-SCDMA。(www.xing528.com)
图3-32 LTE FDD下行链路信号的EVM测量
图3-32描述了一个LTE FDD下行链路信号的矢量幅度误差(EVM)测量。这种测试能够对导致接收机产生比特误码的调制或放大失真进行故障诊断。不是所有的数字通信系统都基于完善的工业标准。如果工作于非标准的专利系统或标准提案的前期筹划中,就需要更多的灵活性以分析不同情况下的矢量调制信号。可以通过两种方式获得这种灵活性。第一种方式是使用X系列信号分析仪中的调制分析专用软件。另一种方式是使用在外置计算机上运行的软件进行更宽泛的分析。例如,Keysight 89600 VSA软件可以结合X系列信号分析仪来提供灵活的矢量信号分析。在这种情况下,信号分析仪用作射频下变频器与数字转换器。软件可以在信号分析仪内部运行,或者通过GPIB或LAN与分析仪通信,并向计算机传送IQ数据,软件完成矢量信号分析。测量设置,包括调制类型、符码率、滤波、触发和记录长度都可以根据要分析的特定信号而改变。表3-1为矢量信号分析仪功能及应用一览表。
表3-1 矢量信号分析仪功能及应用一览表
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