在三載頻的調測方法中介紹三載頻信號源的制作與三載頻的信號分析方法,特別是利用實時信號分析的功能來觀測TD-SCDMA三載波信號,完成三載頻的TD-SCDMA系統測試。
關鍵詞:TD-SCDMA 三載波 信號分析 星座圖 EVM ACLR 信道功率 占用帶寬
隨著第三代移動通信的發展,TD-SCDMA因其獨特的優勢,被國際電信聯盟接納為第三代移動通信標準之一,并相繼有眾多廠商參與TD-SCDMA的研究開發。TD-SCDMA的專用測試設備也逐漸成熟起來。
在TD-SCDMA系統的發射機調測中需要用到三載波的信號源,使用ADS與ESG系列信號源、RS的SMU200與WinIQSim軟件組合可以產生系統調試所需要的三載波信號源。
對于測試來講,TD-SCDMA的測試方法現在較為成熟,能進行TD-SCDMA測試的工具也較多,目前較為成熟的儀表有Agilent的E4440+VSA89600,RS公司的FS系列+FS-K76,TEK公司的WCA230A和WCA280A。
三載頻信號源的產生方法
使用Agilent公司的ADS與ESG可以組合產生TD-SCDMA信號源。ADS可以按照3GPP的協議要求產生TD-SCDMA的基帶信號源,并且可以通過GPIB或網線下載到ESG;ESG是信號發生器,型號有E4432B和E4438C等,ESG可以將基帶信號上變頻調制到射頻信號輸出,產生TD-SCDMA射頻子系統調測所需的信號。
使用RS公司的WinIQSim軟件與SMU200組合也可以產生TD-SCDMA信號源。WinIQSim軟件按照3GPP的協議要求產生TD-SCDMA的基帶三載頻信號源,并且可以通過GPIB下載到SMU200;SMU200是矢量信號發生器,可以將基帶信號上變頻調制到射頻信號輸出,SMU200內部有AWGN與多徑衰落模塊,可以根據測試需要添加高斯白噪聲與多徑衰落等功能。
三載波實時信號的分析與調試
泰克公司的WCA280A無線通信測試儀為一款結合頻譜分析功能、調制域分析、時域分析及碼域分析功能的多功能無線通信測試儀表,它的實時功能彌補了傳統掃頻式頻譜儀實時性差的缺點,加強了對突發信號的研究。WCA280A具有實時頻譜分析的功能,此功能相當于具有幾百個分辨帶寬濾波器同時工作,被測帶寬內幾百個濾波器同時進行濾波的結果使得顯示出來的信號是實時的,用戶可以設定一個時間窗,在此時間窗內的所有信號將會被無縫地顯示出來。此功能在TD-SCDMA系統三載波的調測中具有非常重要的作用。
從頻譜圖中可以看出連續三載頻的頻譜,在TD-SCDMA系統中,連續三載頻的帶寬小于5MHz,單載頻的帶寬小于1.6MHz,相鄰載頻間有很小的頻率保護帶,這些在頻譜圖中都很清楚。瀑布圖是實時信號的三維圖譜,水平方向為頻率,垂直方向為時間軸,而信號的顏色則代表功率。從圖中可以看出各個載波的功率隨時間的變化過程,在瀑布圖中顏色淺的線條表示功率較低,顏色深的線條表示功率較高,從顏色的深淺變化可以看出此三載頻的功率是逐漸增大的,當增大到最大值后,功率又逐漸減小,這符合TDD收發時分的特點;在瀑布圖中也可以看出在兩個相鄰的載頻間有一小段顏色較淺的線條,這表示兩載頻間的頻率保護帶。
在三載波調試過程中,如果關閉某個載頻,通過瀑布圖可以清楚的看到此過程,如圖4所示,中間載頻的信號被關閉了。
同樣,相應的改變各載波的輸出功率,從瀑布圖上也可以清楚的看出其變化過程,第一載頻的功率較強,它的顏色較深,中間載頻的功率較低,它的顏色較淺。
使用WCA280A的實時頻譜功能,可以直觀的觀測三載頻的工作過程,這在NodeB的三載頻聯調中是非常有用的工具。
TD-SCDMA三載波信道功率與占用帶寬的測試
使用泰克公司的WCA280A與RS的FSP系列頻譜儀可以方便的進行連續三載波的信道功率和占用帶寬的測試。在進行測試時,將頻率設置為三載頻的中心頻點,測試帶寬與參考電平合理設置,設置好收發切換點、下行導頻碼、擾碼等,合適的設置好信號觸發源(一般采用功率觸發,若測試精度需求較高可以采用外觸發),可以進行三載波測試。
使用各儀表的TD-SCDMA測試模板,就可以進行TD-SCDMA信號的連續三載波信道功率和占用帶寬的測試。
TD-SCDMA 三載波信號的ACLR測試
FSP與WCA280A可以完成ACLR的測試。FSP的TD-SCDMA測試模板可以完成單載波的測試,在連續三載波情況下可以測試第一鄰道的ACLR。WCA280A的TD-SCDMA測試模板在系統默認的配置下,可以進行單載頻的ACLR測試。由于WCA280A為用戶提供了測試參數配置模板,所以在進行三載頻的ACLR測試中,用戶可以根據需要適當的修改模板,以滿足測試需要。TD-SCDMA的連續三載波信號的ACLR定義為有用信號對鄰道信號的比值,第一鄰道為邊緣載頻的中心頻率往阻帶的方向頻偏1.6MHz,第二鄰道為邊緣載頻的中心頻率往阻帶的方向頻偏3.2MHz,因此在進行三載頻測試時,將測試參數模板進行相應修改。具體的測試過程:
TD-SCDMA 三載波信號的調制域測試
FSP與WCA280A可以進行TD-SCDMA連續三載頻的調制域分析,可以測試EVM與星座圖。進行調制域測試時,可以先在三載波的頻譜圖中讀出每個載頻的中心頻率,然后在進行調制域測試時,將測試的中心頻率設置為各載頻的中心頻點分別進行測試。
TD-SCDMA 三載波信號的碼域分析
FSP與WCA280A可以進行TD-SCDMA連續三載頻的碼域分析,可以測試各碼道的碼道功率和峰值碼域誤差。進行聯調時,可以直觀的觀測各載波的碼道配置情況,這對基帶與射頻的聯調是非常重要的工具。進行碼域測試時,可以先在三載波的頻譜圖中讀出每個載頻的中心頻率,然后在進行碼域測試時,將測試的中心頻率設置為各載頻的中心頻點分別進行測試。
結 束 語
ADS與ESG、WinIQSim與SMU200可以產生三載頻的TD-SCDMA信號源,我們在三載頻的RF子系統調試中可以方便的進行頻率、碼域、調制域的調試。
WCA280A無線通信測試儀的實時信號分析功能給三載波信號的調試帶來方便,可以方便地觀測三載波信號的過程,為集成調試提供了重要的手段。FSP與WCA280A可以測試三載波的信道功率、占用帶寬、ACLR、PCDE、EVM,方便的完成TD-SCDMA三載頻信號的集成測試,這是TD-SCDMA三載頻無線指標測試的較成熟的工具。
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