433M发射机测试建议书 - 图文

短距离发射器测试建议书

短距离发射器测试建议书

1. 短距离发射器技术介绍

无执照发射器主要应用于遥控钥匙(RKE)、家庭自动化、家庭安全系统和其他需要近距离通信的设备(SRD)，主要工作于ISM频段（包括315Mhz和433.92Mhz）这种近距离通信通常采用ASK调制，ASK调制方式实现简单，成本较低，广泛采用的是直接双边带调制DSB-ASK，其他还有单边带SSB-ASK和相位翻转PR-ASK等调制形式，但是采用FSK调制也是一个发展方向，以为FSK调制在传输较高速率数据时更加稳定，抗干扰性也好于ASK。 对于ASK调制信号主要通过包络检波和幅度检测等方式得到调制的数据，对于FSK调制信号主要通过鉴频电路或数字IQ解调得到调制数据。

2.主要测试项目及安捷伦解决方案

对于发射机研发和生产测试有很多区别，研发测试设计更加全面的测试，包括射频和基带电路，包括天线的分析，着重于发现和解决在研发过程可能出现的各种问题，所以研发测试可能设计的仪表更多，包括矢量信号源用于产生测试信号，信号分析仪用于测试发射信号的功率，频谱和调制特性，矢量网络分析仪用于分析天线和射频器件特性，电源分析仪用于测试低功耗控制性能，示波器用于分析基带数据序列和响应时间等。

由于信号的瞬变特性以及不同的滤波器方式，常常呈现复杂的频谱特性和时变特性，不容易稳定的测量，安捷伦公司的宽带信号矢量采集和回放就可以很好的帮助用户捕捉和存储信号，还可以通过高性能的矢量信号源进行复现，使用N9020A、N9030A信号分析，捕捉和采集带宽可以达到160Mhz，可以很好的捕捉不同频带同时出现的失真和干扰信号。生产测试主要针对整机设备，只测试关键的系统指标，着重于提高测试效率和降低测试成本。

2.1 发射机测试

发射机测试主要包括功率和频谱测试，调制质量测试，杂散测试等。推荐在研发中使用安捷伦公司的X系列信号分析仪，包含最新的信号处理技术和开放的windows系统，突破了以往分析仪的极限，支持最快的信号和频谱分析，实现速度和性能的最优化，不仅可以测试测频信号，还可以支持相噪测试，噪声系数测试。

功率和频谱测试：主要验证设备发射猪狗的功率电平，保证传输距离，同时有正确的调制波形，频谱干扰成分较小。

调制质量分析：主要针对ASK和FSK数字调制测试调制精度，调制指数等，确保设备有正确的调试方式，调制指数和精度符合要求，不影响通信质量。

2.2接收机测试

接收机测试主要针对接收机性能，包括灵敏度，最高接收电平，抗干扰特性，保证通信距离，避免错误识别等。推荐在研发中使用安捷伦的X系列高性能矢量信号源E4438C或N5182B.

2.3天线匹配测试

采用 E5071B ENA 或4396B 进行天线匹配，方向性等参数测试。

2.4时域信号分析测试

采用 MSO7000系列示波器进行时域信号波形分析,主要测试参数包括时钟抖动，频率，电平

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及数据流分析。

3．测试仪表介绍

3.1安捷伦无线通信测试平台简介

安捷伦公司是世界上最大的测量仪表供应商，以其先进的测量技术，尤其是射频测量技术在通信界享有很高的声誉。安捷伦公司从很早开始就积极参加各种主流通信技术的规范委员会，如欧洲的ETSI以及北美的TIA，参与并帮助了很多无线通信测试规范的发布，并为众多设备厂商提供了无线通信设备的研发、生产以及服务的一系列的测试解决方案，成为该领域最成功的公司。随着通信技术的发展和规范的更新，安捷伦公司也不断地推出新的解决方案，保持着市场的领先地位。

安捷伦公司可以提供目前行业最完整的无线通信标准研发和验证平台，如下图所示：

安捷伦可以提供无线通信信号产生，信号分析，射频器件测试，无线通信网络模拟和无线通信认证测试系统等硬件和软件平台，支持各种灵活的无线通信标准和先进技术，模拟各种无线通信设备或网络的信号，模拟无线传播信道特性，进行一致性认证测试

3.2 E4438C射频矢量信号发生器

E4438C是高性能的矢量信号发生器。它可以产生各种数字调制信号，以及连续波（CW）信号、模拟调制信号（AM、FM、PM等）、多音信号等。它可以用于元器件测试、接收机测试、发射机各部分的测试等。它具有速度快、高带宽、高精度、灵活性好等优点。

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它具有以下特点：

??高带宽。它的输出信号的射频带宽可达80MHz，输出I+jQ信号的带宽可达160MHz； ??高达6GHz的频率覆盖范围；

??存储深度达64MSa，利用“数据流”功能，更可以产生长度几乎不受限制的波形； ??输出电平精度达 +/-0.5dB； ??提供模拟IQ和数字IQ输出； ??提供单端IQ和差分IQ输出；

??可以产生GSM/GPRS/EGPRS、W-CDMA/HSPA、IS-95、CDMA2000、1xEV-DO、802.11a/b/g/n、Bluetooth、TD-SCDMA、LTE、DVB等符合标准的调制信号；

??可以产生ASK,FSK，AM、PM、FM、BPSK、QPSK、OQPSK、π/4 DQPSK、8PSK、16PSK、D8PSK、MSK、16QAM、32QAM、64QAM、256QAM、FSK等灵活调制信号； ??可以产生内置的AWGN信号；

??增强的多音信号(multi-tone)产生功能,使得适合作为多载波功放的激励信号； ??提供衰落仿真功能；

??可输入模拟IQ信号，替代调制器和射频电路；

??可输入数字IQ信号，替代数模变换器、调制器和射频电路； ??两年的校准周期。

3.3 X系列高性能信号分析仪

MXA N9020A是Agilent最新一代的中档矢量信号分析仪。它运用了最新的数字信号处理技术和开放的Windows XP系统，突破了以往分析仪的极限，支持最快的信号和频谱分析，实现速度和性能的最优化，其应用具有以下特点

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??MXA具有业界最快的信号分析能力：比其他信号频谱分析仪快30-300%。低于14ms WCDMA ACLR快速测量；低于75ms模式切换速度；

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??MXA是业界最高性能的中档信号分析仪：40M分析带宽，1dB电子步进衰减器，73dB WCDMA ACLR动态范围；

??MXA具有最先进的用户界面和出色的连通性：最多可有12个Markers，6条Trace，内置细致到对一个按键和功能详细指导的help文件，具备USB 2.0, 100bT LAN with LXI-C compatibility, GPIB等接口；

??最广泛的测试应用和解调能力：MXA内置了安捷伦公司经典的矢量信号分析软件

89601A，对于各种模拟，数字调制，脉冲调制信号，可以通过该软件分别从时域，频域，解调域来完成信号的解调分析；

??支持带宽达40MHz的基带IQ输入，应用于无线基带芯片信号调试和性能验证。 PXA N9030A 是继MXA系列矢量信号分析仪成功后推出的高性能矢量信号分析仪。它继承了MXA系列矢量信号分析仪的windows系统以及优点，但有了更高的硬件性能： ??高达75dB的无杂散动态范围； ??高达160MHz可选分析带宽； ??±0.19dB 的幅度精度；

??-172dBm DANL，采用本底噪声扩展技术。

Agilent PXA信号分析仪专门针对当前的需求而设计，并为未来做好准备，是现有高性能分析仪的更新换代产品。它能帮助您保持以前的性能，改进当前设计并加速未来创新。通过PXA 信号分析仪实现掌控，推动技术发展。

3.4 89601B矢量信号分析软件

89601B是当前世界上功能最强大的信号分析软件，它可以安装在安捷伦的不同硬件设备中，包括信号分析仪、频偏分析仪、数字示波器甚至逻辑分析仪中，形成功能强大的矢量信号分析仪。利用前端不同的硬件进行信号采集并进行数字化，再送入89601B软件，能对各种模拟和数字调制信号进行频域、时域、调制域全面的分析，可以测量矢量误差、频率、相位、幅度误差、调制质量（Rho）、码域功率等，可以观察矢量图、星座图、眼图、栅格图、色谱图，利用完善灵活的矢量分析功能，可以帮助分析从基带到射频的各种问题。

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??最强大的信号分析功能

??对于从事各种通信系统信号检测工作的工程师来说。矢量信号分析仪是不可缺少的工具。

矢量信号分析仪可提供传统RF频谱显示，基带（I/Q）分析、信号捕获存储器、RF和IF触发、众多模拟和数字解调器，以及扩展的全套时间、频率及调制分析工具。这些能力使矢量信号分析仪成为评估窄带和宽带数字通信信号的理想仪器。

??分析工具

??用安装了89601B的数字示波器为您的设计提供时域分析。用主时间显示评估脉冲形状，

用时间选通特性选择要解调或作其它分析的特定突发部分，以及用互补累积分布函数（CCDF）和概率分布函数（PDF）这类统计工具表征您现代通信信号的类噪声行为。

??用89601B的频域分析工具简化对信号的特性表征。用基于快速傅里叶变换（FFT）的频

谱分析加速高分辨率寄生搜索。矢量信号分析仪的宽量程范围选择使您能得到与信号带宽相符的测量范围，从而最大化信噪比（SNR）。低至小于1Hz的分辨率带宽提供频域调查所需的所有分辨率。在计算SNR时，功率谱密度（PSD）函数对于估计噪声系数级是非常有用的。谱图显示还能监视不同时间跳频信号的宽带行为

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??用调制域分析工具快速评估和查错数字调制信号。例如，您可用格图/眼图检查信号行

为，用星座图和矢量图全面显示信号行为，以找到跟踪问题原因的线索。并能利用误差矢量幅度（EVM）、EVM谱和EVM时间能力更好地检查信号错误。

??问题查找和诊断能力 ??89601B

矢量信号分析软件提供众多的查错工具，可通过它的灵活解调分析新

出现

的宽带制式信号，以帮助设计新的数字通信系统。

??该分析仪具有独特的差错分析工具，包括自适应均衡，可帮助您确定是否有问题，以及

问题的产生原因。它包括DSP差错，例如符号时序差错、过滤差错、DAC溢出、不正确的

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??扩展功能

sinX/X补偿等，以及IQ不平衡、正交时滞、IQ偏移及其它RF问题。

??这些能力也可用于在数学工具，如MATLAB和Mathcad建立的仿真上进行测量。在使用

Agilent EEsof 先进设计系统CAE仿真时，能在“实时”方式的动态链接中进行这些测量。因而您能象在硬件中一样，对仿真进行查错和调整。

??当与新的ADS至仪器链接，例如与Agilent ESG信号源的链接组合时，您就能建立带有“虚

拟硬件”的系统 ---- 用仿真代替框图中尚缺失的部分，并对其进行测量，就像它们实际存在一样。

4.5 EPM-P系列功率计和E9320系列探头

EPM-P系列功率计是新型的功率计，它突破了传统功率计的测试功能，可以同时进行峰值功率、平均功率和峰均比（PAR）的测试。它特别适合测试无线通信中的类噪声信号的功率，如WCDMA 、CDMA2000、WLAN等。同时，它也具备门控功能，适合测试脉冲信号的功率，如GSM、EDGE、Bluetooth等信号。

EPM-P系列功率根据通道数的多少，分为以下两个型号： E4416A：单通道 E4417A：双通道

为了测试PAR，EPM-P系列的功率计需要使用E9320系列的探头。根据输入信号频率和带宽的不同，又不同的型号：

E9321A: 输入信号频率范围 50MHz ---- 6GHz，带宽300kHz E9322A: 输入信号频率范围 50MHz ---- 6GHz，带宽1.5MHz E9323A: 输入信号频率范围 50MHz ---- 6GHz，带宽5MHz E9325A: 输入信号频率范围 50MHz ---- 18GHz，带宽300kHz E9326A: 输入信号频率范围 50MHz ---- 18GHz，带宽1.5MHz E9327A: 输入信号频率范围 50MHz ---- 18GHz，带宽5MHz

4.6 仿真和设计平台ADS

Agilent ADS (Advanced Design System)是专门针对电子系统,电路设计仿真的EDA工具,。可以提供目前最为完整的系统及电路计算机和半实物仿真功能，其典型功能应用包含： ??电子系统全系统模型仿真, 用户可以快速地搭建完整的通信系统。同时使用软件提供的测试模块，对发射机的调制性能；接收机的解调算法和性能；以及整个系统在各种条件下的误码性能进行快速的评价。

??最完整的无线通信设计库，包含了按照相应标准和协议编制的数据交织，加扰，成帧，

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扩谱，调制，信道模型，解调，解扩，解扰，去交织等所有规范中涉及到的算法模块。 ??天线及信道传输模型建立(如天线传播, 信号衰落, 多径效应等), ??中频;射频及微波电路设计仿真,

??RFIC设计仿真，与网络分析仪连接使用完成器件的建模； ??信号调制/解调处理分析； ??数字信号处理算法实现；

??子系统级联仿真，同时加入通信信道的模型，就可以进行整个通信系统链路的仿真；

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??ADS软件还提供了和其它基带处理和仿真软件的协同仿真能力，包括Cadence; HDL;Matlab;TI ISS等。同时支持用户以C++代码输入和编译后的用户自定义模块。 ??ADS特有的功能是还可和各种实际测试仪表进行动态连接,将软件仿真的结果和测试仪表的实际测试紧密联系起来,从而完成半实物仿真工作，扩展传统EDA软件仿真设计的应用领域。

ADS可以完成各种所需的设计工作，包括：

??系统级设计：ADS的系统级可以使您在行为级分析整个系统的功能。结合自顶向下的设计方法，您可以很方便地将子系统、子电路的设计包含到系统级设计中。ADS在高度集成的设计环境中提供广泛的模拟、DSP和RF行为模型。无论设计目标是基带或者模拟/RF处理还是混合信号的单片系统(SOC，System-On-Chip)，ADS都可以令您快速、精确地设计和验证系统的实现，使您迅速地开发芯片组。

??DSP设计：ADS的DSP设计使您通过精确仿真来快速开发、验证DSP算法。随后的DSP综合功能可以在系统级优化您的设计，并能够很容易地产生HDL代码。

??RFIC设计：ADS的RFIC设计使您能够设计严格符合3G规范的低噪声放大器、混频器、振荡器和其它关键性元器件。

??微波电路设计：ADS的微波电路设计可以帮助您集成微波电路的图形、仿真和物理设计。 ??RF电路板设计：ADS的RF电路板设计为您的RF设计提供扩展的电路仿真、优化和分析工具。

4.7 InfiniiVision 7000系列台式混合信号与数字存储示波器

Agilent InfiniiVision 7000系列与同类其他示波器相比，可以更精确地显示目标信号，以获得最佳的信号可视性。它带有能够总保持响应的快速MegaZoom III深存储器，从而帮您随时快

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速捕获和分析模拟、数字和串行信号。与市场上的其他示波器相比，7000系列能让您发现更微小的信号细节和偶然事件。 技术指标：

带宽：350 MHz，500 MHz或1 GHz

通道：MSO型号上2或4个模拟通道和16个数字通道 采样率：高达4 GSa/s 主要特性：

具有256级灰度的12.1英寸XGA显示屏，可以显示微小的信号细节 每秒100000次波形实时更新速率，轻松显示偶发事件

完整的连通性方案，包括：支持USB、LAN、XGA显示、LXI C类标准连接 广泛的自动测量和应用选件

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