MỤC LỤC
2. Các yêu cầu kiểm tra và đo lường. 3
3. Danh mục sản phẩm thiết bị kiểm tra WiMAX R&S. 5
Các máy phát tín hiệu và các nguồn điều chế. 6
Bộ phân tích tín hiệu và phân tích giải phổ. 8
Đồng hồ nguồn, thiết bị bổ sung. 11
Hệ thống kiểm tra chứng nhận. 12
4. Các đo lường bộ thu WiMAX. 13
Thiết lập một tín hiệu kiểm tra WiMAX. 13
Thiết lập mức tín hiệu. 14
Thiết lập các khung được định trước. 17
Tạo đường xuống và đường lên đồng thời. 17
Áp dụng giảm âm để kiểm tra tín hiệu WiMAX. 23
5. Phân tích các tín hiệu WiMAX – Đo phổ và công suất. 24
Các phép đo công suất sử dụng các bộ cảm ứng NRP. 25
Công suất tổng, công suất burst, vòng công suất. 26
Công suất toàn thời gian. 28
Chế độ burst. 29
Đo công suất sử dụng bộ phân tích dải. 29
Thiết lập RBW chính xác. 29
Đo công suất miền thời gian. 31
Đo phổ. 32
Thiết lập RBW chính xác. 32
Đo hình dạng phổ tín hiệu. 34
Gating. 37
Đo băng thông được chiếm dụng (OBW). 38
Mặt nạ phát xạ phổ. 39
Công suất kênh kề nhau (ACP). 41
Đo hệ số nhấp nhô. 41
Hệ số nhấp nhô của các tín hiệu dao động. 41
Đo hệ số nhấp nhô với 2 phép dò. 43
Đo hệ số nhấp nhô với FSQ-K92. 44
6. Phân tích tín hiệu WiMAX – Đo sự điều chế. 50
Các khía cạnh tổng quát và kịch bản lỗi. 50
Đo phổ kí hiệu OFDM. 52
Phân tích tín hiệu- Tổng quan. 55
Thực hiện các phép đo điều chế-OFDM. 56
Chỉnh sửa các giới hạn bảng. 58
Các phép đo điển hình. 59
Tạo phép đo sự điều chế-OFDMA. 61
Nhập thiết lập vùng và các thiết lập toàn bộ. 61
Các kịch bản lỗi điển hình. 64
Công suất burst lỗi. 64
Giả tạo băng trong. 65
Tăng sự không cân bằng và lỗi vuông góc. 67
Thiết lập điều chỉnh chính xác và đánh giá kênh. 67
Tăng tốc độ phép đo điều chỉnh từ xa. 71
72 trang |
Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 1586 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Kiến thức WiMAX, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
thiết bị thu.
Ba độ dài khác nhau của các thông báo kiểm tra được xác định (ngắn với 288 byte dữ liệu, trung gian với 864 byte dữ liệu và dài với 1536 byte dữ liệu), và tất cả các thông báo kiểm tra có thể được gọi lại cho mỗi loại điều chế và tỷ lệ mã hoá là rất dễ dàng trong SMU.
Hình 4 –Các khung thông báo kiểm tra được định
trước.
Tạo đường xuống và đường lên đồng thời.
Đối với một số ứng dụng như là kiểm tra bộ lặp, điều quan trọng là phải tạo một tín hiệu đường xuống (DL) và đường lên (UL) ở cùng một thời gian.
Vì thế, SMU cung cấp khả năng để tạo 2 tín hiệu băng thông cơ sở ở cùng một thời gian khi sử dụng 2 bộ phát băng thông cơ sở trong một hộp vật lý. Cả 2 máy phát có thể được khởi động cùng lúc để cung cấp một quan hệ thời gian chính xác giữa 2 tín hiệu.
Bảng sau trình bày các thiết lập quan trọng trên cả 2 bộ phát băng thông cơ sở cho việc phát tín hiệu DL và UL đồng thời.
Tham số
BB A (DL)
BB B (DL)
Khoảng thời gian khung
X ms
X ms (=BB đường 1)
Khoảng thời gian khung con đường xuống
---
UL offset được yêu cầu
Chế độ khởi động
Any
Khởi động lại được tạo ra
Nguồn khởi động
---
Nội bộ (băng A).
Hình sau trình bày các quan hệ được mô tả trong bảng trên.
Hình 5 -Sự phát DL và UL đồng thời.
Chế độ TDD.
Đối với chế độ TDD (DL và UL ở cùng tần số), cách dễ nhất là sử dụng 2 bộ phát băng cơ sở trong SMU và tổ hợp số chúng.
Hình dưới đây trình bày sự thiết lập của SMU.
Hình 6 – DL và UL- TDD.
Chế độ FDD.
Đối với chế độ FDD (DL và UL ở cùng một tần số), có 2 khả năng thiết lập trên SMU :
1. Tổ hợp cả các tín hiệu băng cơ sở, sử dụng một
khoảng trống tần số trong băng cơ sở A hoặc B
(“chế độ hẹp” ).
2. Sử dụng 2 đường dẫn RF khác nhau (“ chế độ
rộng”).
Tín hiệu UL và DL với cùng bộ phát RF (chế độ “hẹp”).
Nếu bạn tổ hợp cả hai tín hiệu trong băng cơ sở, bạn có thể chỉ ra khoảng trống tần số cho tín hiệu từ băng B.
Hình 7- Dl và UL – FDD “ hẹp”.
Nếu bạn thiết lập khoảng trống tần số, nguyên tắc sau phải xem xét:
Giá trị offset lớn nhất foffset cho tần số offset băng cơ sở là 40MHz, được giảm bởi ½ tín hiệu được sử dụng hay băng thông RF f used (mà có thể được định bởi tỉ lệ xung ARB):
Nếu cả 2 tín hiệu có băng thông được sử dụng fused như nhau, tần số khoảng trống trung tâm lớn nhất có thể fspacing của cả 2 tín hiệu là:
Hình sau mô tả công thức trên. Một khoảng trống tần số có thể được thiết lập cho cả 2 kênh để chuyển băng A xuống và băng B lên.
Hình 8- Tần số khoảng trống băng lớn nhất cho thiết lập
SMU.
Tín hiệu UL và DL với bộ phát RF khác nhau (chế độ “rộng”).
Nếu khoảng trống để cả tín hiệu đường lên và đường xuống vượt quá khoảng lớn nhất có thể, ta cần sử dụng 2 bộ điều chế tương tự I/Q khác nhau, các bộ phát RF và tổ hợp tín hiệu với một bộ tổ hợp tín hiệu RF mở rộng.
Với sự tổ hợp này, chỉ giới hạn cho sóng mang khoảng trống là tần số RF lớn nhất của bộ phát tín hiệu.
Hình 9- Dl và UL –FDD “ rộng”.
Áp dụng giảm âm để kiểm tra tín hiệu WiMAX.
Để kiểm tra việc thực hiện của một thiết bị nhận WiMAX- đặc biệt cho chuẩn di động 802.16e - ta cần kiểm tra việc thực hiện dưới điều kiện giảm âm.
Giảm âm xảy ra không chỉ khi định tuyến giữa bộ phát và bộ thu (còn được gọi là kênh) là trực tiếp, đường không được nhiễu loạn (đường tầm nhìn thẳng (LOS)), mà còn khi các mức tín hiệu được thu trên các đường bổ sung (phản xạ trên tường,…). Thêm đó, khoảng cách giữa máy phát và máy thu có thể thay đổi (như ví dụ máy thu thay đổi), mà có thể đưa đến một chuyển dịch Doppler của tần số.
Các phần cứng tuỳ chọn gắn trong bộ phát tín hiệu SMU SMU-B14 (Bộ giả tạo giảm âm) và SMU-B15 (Sự mở rộng bộ giả tạo giảm âm) cho phép thiết bị áp dụng giảm âm với trên 40 đường để một tín hiệu WiMAX được tạo bởi phần băng sơ sở số của bộ phát tín hiệu hoặc được cung cấp bởi một bộ phát tín hiệu I/Q mở rộng.
Hiện tại (4/2006), chưa có profile giảm âm chuẩn nào được xác định cho WiMAX. Đến bây giờ, mô hình chuẩn Stanford University Interim (SUI) xác định 6 kịch bản khác nhau (SUI-1 đến SUI-6), nhưng các mô hình giảm âm 3GPP cũng có thể được sử dụng cho kiểm tra. Nhóm làm việc kĩ thuật của diễn đàn WiMAX hiện tại đang thảo luận các mô hình kênh cho di động WiMAX (16e). Một số các profile có thể được dựa trên các mô hình giảm âm 3GPP hoặc trên mô hình SUI.
Hình sau trình bày một cấu hình giảm âm điển hình cho một môi trường đa đường thường được sử dụng cho kiểm tra WLAN.
Hình 10- Thiết lập giảm âm điển hình.
5. Phân tích các tín hiệu WiMAX – Đo phổ và công suất.
Đối với tất cả các phép đo được mô tả trong chương này, các tham số tín hiệu sau được thừa nhận.
Hình 11- Profile công suất của tín hiệu WiMAX.
Tín hiệu bao gồm một burst với một khoảng thời gian 2 ms và một khe với chiều dài 8ms. Tổng độ dài khung chính xác là 10ms.
Khoảng thời gian khung :10ms
Độ dài burst : xấp xỉ 2ms
Thời gian rỗi : 10ms- chiều dài burst; xấp xỉ 8ms.
Các phép đo công suất sử dụng các bộ cảm ứng NRP.
Cách đơn giản nhất để đo một số tham số cơ bản như công suất của tín hiệu WiMAX là sử dụng một bộ cảm biến đo công suất.
Để đo công suất, các loại bộ cảm biến khác nhau là sẵn có. Chúng thích hợp cho việc đo.
Bộ cảm biến nhiệt điện như NRP-Z51 Thermal Pơwer Sensor là các sensor công suất chính xác nhưng không thể chỉ rõ các thay đổi tín hiệu nhanh trong toàn bộ thời gian. Nguyên tắc đo của chúng dựa trên cơ sở làm nóng một tế bào nhiệt điện, giá trị đo RMS được lấy với tần số khoảng 1KHz.
Vì vậy một bộ cảm biến nhiệt điện là lựa chọn tốt nhất
cho:
- Đo công suất có độ chính xác cao nhất của các
tín hiệu không dao động.
-Các tín hiệu dao động với một vòng công
suất.
Những bộ cảm biến diod có thể thoả mãn được các thay đổi tín hiệu nhanh (tần số lấy mẫu khoảng 100 kHz hay thậm chí cao hơn), nhưng có thể sẽ có vấn đề với tín hiệu có hệ số nhấp nhô cao, mà được gây ra bởi dải hoạt động của diod nằm ngoài non-quadratic. Với thiết kế diod 3 trạng thái của bộ cảm biến công suất NRPZ11 hoặc NRP-Z21, vấn đề đó đã được giải quyết, từ 3 diod cho 3 dải công suất khác nhau được tổ hợp tự động với nhau. Hơn nữa, một bộ cảm biến diod là nhạy hơn nhiều so với bộ cảm biến nhiệt điện, cho kết quả đo tốt hơn ở các mức tín hiệu thấp.
Với lý do này các bộ cảm biến diod là lựa chọn tốt nhất cho :
- Quan sát hoạt động công suất và thời gian của tín
hiệu.
- Đo công suất trong miền có thể của tín hiệu.
- Đo công suất burst của tín hiệu với vòng công suất
không được biết.
- Đo tổng công suất của tín hiệu.
Có 2 cách đo với bộ cảm ứng công suất NRP-Zxx:
Sử dụng chúng cùng nhau với đồng hồ công suất NRP và đơn vị điều khiển.
Kết nối các bộ cảm biến với một bộ tương thích với PC và sử dụng NRP cho việc đo.
Đo công suất của tín hiệu WiMAX với một bộ cảm biến công suất gồm 2 công việc:
Đo công suất (burst) tổng (chỉ một giá trị số).
Đo đồ thị công suất và thời gian (các giá trị toàn thời gian).
Công suất tổng, công suất burst, vòng công suất.
Một tín hiệu WiMAX điển hình là không tiếp tục, nhưng có một cấu trúc được truyền loạt. Điều này dẫn đến một số vùng nào đó trong toàn thời gian mà tại đó không có mức tín hiệu. Nhờ một bộ cảm biến công suất nhiệt đưa ra công suất trung bình trên một khoảng thời gian không dài hơn độ dài khung tín hiệu, các vùng không có mặt tín hiệu cũng được xét trong sự tính toán công suất RMS.
Để khắc phục vấn đề này, vấn đề mà dẫn đến kết quả đo công suất sai, chu trình công suất phải được xét trong tính toán công suất RMS. Chu trình công suất chỉ ra bao nhiêu % tín hiệu trên toàn thời gian được chiếm với tín hiệu đó. Trong ví dụ trên, khung 10ms chứa một burst 2ms, dẫn đến chu trình công suất 20%. Giá trị này có thể được nhập vào đơn vị cơ sở NRP, và công suất được đo sau đó sẽ được điều khiển bởi hệ số chính xác này.
Để một tín hiệu với một vòng công suất D (0 đến 1) hệ số chính xác R có thể được tính toán với R=10.log10(D)
Hình sau đây cho thấy một kết quả đo công suất nguồn với một bộ cảm biến nhiệt điện NRP-Z51 (trong chế độ đo ContAV), đo tổng công suất tín hiệu (trái) và công suất burst chính xác (phải) bằng cách thiết lập chu trình công suất tín hiệu chính xác. Hệ số chính xác tính toán đến 10.log10(20/100) =7dB.
Hình 12- Đo công suất sử dụng NRP-Z51.
Vấn đề xảy ra với loại phép đo này đó là không có xác nhận chính xác của chu trình công suất, một phép đo công suất chính xác của burst là không thể không được xác định như hệ số chính xác cho tỉ lệ dao động/ tạm dừng.
Vì thế, để việc đo công suất burst trên các tín hiệu không xác định hoặc với các chu trình công suất thay đổi, một bộ cảm biến diod như NRP-Z11 là lựa chọn tốt hơn.
Công suất toàn thời gian.
Một phương pháp khác để đo công suất là đo công suất đối với thời gian được gọi là chế độ “scope” trong đơn vị cơ sở NRP. Trong chế độ vận hành này, bạn có thể dễ dàng xác định cấu trúc burst của tín hiệu và thực hiện việc đo trên vùng tín hiệu đó.
Hình dưới đây trình bày việc đo với bộ cảm biến diod NRP-Z11, đo công suất của toàn bộ khung và công suất của burst. Thật dễ để dịch chuyển 2 điểm đánh dấu (đánh dấu màu xanh trong hình dưới) và xác định công suất chính xác trong 2 đường giới hạn.
Hình 13- Đo ở chế độ Scope sử dụng NRP-Z11.
Vấn đề xảy ra với việc đo này đó là bạn phải thiết lập các giới hạn cho việc đo công suất burst bằng tay. Điều đó là không thể, chẳng hạn, nếu chu trình công suất thay đổi.
Đối với việc đo công suất burst tự động chính xác mà không biết chu trình công suất chính xác, chế độ burst là sẵn có trong các bộ cảm biến diod.
Chế độ burst.
Bằng cách sử dụng chế độ burst (sẵn có trong các bộ cảm biến diod), bộ cảm biến tự động dò burst, vì vậy chuyển khoảng thời gian burst hay sử dụng một trigger mở rộng là không cần thiết.
Hình sau trình bày cách làm thế nào để kích hoạt chức năng đo burst và cho kết quả mức công suất, mà bằng với công suất burst.
Hình 14- Đo chế độ burst sử dụng NRP-Z11.
Đo công suất sử dụng bộ phân tích dải.
Với một tín hiệu WiMAX điển hình được truyền loạt, cách tốt nhất để đo công suất nguồn một tín hiệu WiMAX là trong miền thời gian.
Thiết lập RBW chính xác.
Với một tín hiệu WIMAX trong miền thời gian được dò ở băng thông có độ phân dải rộng (RBW), bạn phải thiết lập RBW đến một giá trị mà tại đó toàn bộ dải phổ RF vừa trong băng thông này.
Lấy một bản thông tin mà RBW ở bộ phân tích là 3dB băng thông, nghĩa là sự suy giảm bộ lọc xuống 3dB giá trị đỉnh tại các biên bộ lọc.
Hình sau trình bày một tín hiệu WiMAX với băng thông 2MHz (xanh) và dạng của một bộ lọc chuẩn 2MHz(đen) và một bộ lọc kênh (xanh).
Ở biên của bộ lọc chuẩn 2MHz giảm mạnh 3dB ở biên của phổ tín hiệu WiMAX, công suất miền thời gian không được đo chính xác- thậm chí nếu băng thông tín hiệu nhỏ hơn 2MHz được sử dụng trong ví dụ này (độ sai lệch 0.5 dB trong ví dụ này). Bạn có thể thấy rằng, bộ lọc kênh 2MHz cho một mất mát ít hơn bộ lọc băng thông đầy đủ, dẫn đến một kết quả đọc công suất chính xác.
Hình 15- Các loại bộ lọc RBW khác nhau cho việc đo
công suất miền thời gian.
Hãy chắc chắn rằng việc đo băng thông là đủ cao để đo toàn bộ băng thông của tín hiệu.
Để thực hiện đo công suất thời gian chính xác, chọn một bộ lọc bình thường với một RBW= 5×BWsignal hoặc một bộ lọc kênh với RBW≥BWsignal
Đo công suất miền thời gian.
Chức năng công suất miền thời gian có thể được sử dụng dễ dàng để đo công suất trong các vùng burst khác nhau (ví dụ trong phần mào đầu và phần dữ liệu).
Bạn có thể tính toán dễ dàng công suất trên các dải burst.
[ PRESET]
Thiết lập thiết bị ở trạng thái mặc định
[FREQ][CENTER] {giá trị}
Thiết lập tần số tín hiệu
[SPAN][ZERO SPAN]
Chuyển miền thời gian
[TRIG][ EXTERN]
Sử dụng một cáp trigger mở rộng cho tối ưu hoá thiết lập việc đo
[AMPT][REF LEVEL] { giá trị}
Thiết lập mức tới một mức RF được dự định
[SWEEP][SWEEP TIME]
Thiết lập thời gian quét để hiển thị một hoặc nhiều hơn các burst và vùng khe
[MEAS][TIME DOMAIN]
Chuyển sang đo miền tần số
[TRACE][DETECTOR]
[DETECTOR RMS]
Chuyển sang bộ dò RMS để tối ưu hoá việc đo
[START LIMIT][STOP LIMIT]
Sử dụng đường giới hạn để tính toán công suất trong vùng được chọn
Hình sau trình bày việc đo một miền thời gian điển hình trên tín hiệu OFDM với việc đo công suất phần mào đầu :
Hình 16 - Việc đo miền thời gian điển hình- Công suất
mào đầu.
Đo phổ.
Thiết lập RBW chính xác.
Tương phản với việc đo công suất miền thời gian, độ phân giải băng thông cho việc đo miền tần số phải được thiết lập đến một giá trị mà tại đó hình dạng tín hiệu được đo không bị ảnh hưởng bởi bộ lọc RBW của bộ phân tích phổ. Như bạn có thể thấy trong ví dụ [1], 8.5.2, RBW cho việc đo mặt nạ phổ truyền dẫn phải được thiết lập đến 100 kHz.
Để biểu diễn độ dốc của một tín hiệu, hệ số hình dạng SF được đưa ra. SF là tương quan giữa băng thông 60 dB và băng thông 3dB của một dạng đường cong bộ lọc( giá trị khác của cả BW cũng có thể được xác định nhưng là hệ số phổ biến nhất). Hệ số càng thấp bộ lọc càng dốc (một bộ lọc chữ nhật lý tưởng có cùng giá trị 60dB và 3dB BW, vì vậy hệ số hình dạng sẽ tính đến 1).
Để đo hình dạng phổ của một tín hiệu, thiết lập RBW đến giá
trị lớn nhất chiếm 10% băng thông và xem xét rằng hệ số hình
dạng phải đủ nhỏ để nó không ảnh hưởng hình dạng của tín
hiệu, mà có thể kết quả thấp hơn sẽ được thiết lập
Hình sau trình bày việc đo tín hiệu (băng thông 2MHz) sử dụng một bộ lọc RBW 200 kHz (đường cong xanh). Như có thể thấy rõ ràng, đường màu xanh không trình bày rõ ràng dạng phổ chính xác của tín hiệu, như hệ số hình dạng của tín hiệu WIMAX dài hơn hệ số hình dạng của bộ lọc RBW.
Hình 17- Ảnh hưởng RBW trên hình dạng tín hiệu.
Kết quả đo hệ số trong :
WIMAX.
Bộ lọc RBW 10kHz.
Bộ lọc RBW 200kHz.
Đo hình dạng phổ tín hiệu.
Đầu tiên, bạn cần phải xem hình dạng phổ của tín hiệu, mà có nghĩa là bạn phải đo băng thông, xem ảnh hưởng bộ lọc hay xác định tiêu chuẩn mặt nạ phát xạ phổ của tín hiệu.
Để đo hình dạng của tín hiệu burst, một sự tính toán cơ bản phải được thực hiện để thiết lập chính xác bộ phân tích.
Với bộ phân tích dải phổ được quét thông thường (như là tất cả bộ phân tích Rohde và Schwarz) dạng dải phổ đối với tần số được đo bằng cách thiết lập tần số hỗn hợp thành một tần số nào đó, dò tín hiệu (đỉnh lớn nhất, đỉnh nhỏ nhất, RSM,…) và sau đó di chuyển về phía điểm tần số kế tiếp. Thông thường, một FSQ sử dụng 625 điểm cho một dải quét rộng (có thể được xác định và thiết lập theo [SWEEP] [SWEEP COUNT]) và thực hiện việc đo hoàn toàn này trong thời gian thiết lập thông qua thời gian quét ([SWEEP] [SWEEPTIME MANUAL]).
Để đo công suát tổng của một tín hiệu được truyền loạt trong miền phổ, thời gian quét phải được thiết lập để :
Một giá trị nhỏ nhất của Tsweep cho việc dò đỉnh nhỏ nhất hoặc lớn nhất
Một số nguyên bội của Tsweep cho việc dò RMS ở đó
Tsweep,Minimum là thời gian quét để thiết lập cho việc đo tín hiệu chính xác
Nsweep point là số điểm quét ( mặc định là 625 cho FSQ)
Tsignal Cycle là thời gian cho bản mô phỏng tín hiệu hoàn toàn (thường định khoảnh thời gian khung)
Đối với ví dụ trên (Nsweep point =625 và Tsignal Cycle =10ms), chúng ta nhận được Tsweep, Minimum = 625. 0.01 = 6.25 s.
Nếu khoảng thời gian được chọn là quá ngắn, công suất đỉnh lớn nhất và nhỏ nhất có thể không được dò, như việc đo có thể diễn ra trong burst ( nơi công suất được dò không chính xác) hoặc trong bộ dừng (nơi công suất đỉnh lớn nhất có thể được dò không chính xác). Cũng vậy, việc dò RMS có thể bị lỗi.
Nếu thời gian quét được lựa chọn quá dài, công suất đỉnh được dò chính xác, nhưng giá trị RMS của tín hiệu có thể được dò không chính xác, từ ví dụ, 2 burst xảy ra nhưng chỉ có một điểm dừng được dò.
Các đỉnh nhỏ nhất không thể được dò, từ-việc thiết lập một khoảng thời gian chính xác-luôn luôn là giá trị nhỏ nhất trong các khe tín hiệu được dò.
Hình dưới đây trình bày rất ngắn việc thiết lập thời gian quét và kết quả lỗi trong việc dò (bộ dò : đỉnh max).
Một ví dụ về thời gian đo rất lâu được cho trong phần đầu đề.
Hình 18 –Hiệu ứng cuả thiết lập thời gian quét
chính xác và không chính xác.
Hình 19 - Kết quả việc thiết lập thời gian quét
chính xác (phải) và không chính xác (trái).
Nhược điểm của phương pháp này là các khe được bao gồm cả trong tính toán công suất, dẫn đến một công suất thấp hơn trong dải phổ khi sử dụng bộ dò RMS (cả burst và khe đều bao gồm trong tính toán RMS). Phần tiếp theo sẽ mô tả làm thế nào để khắc phục vấn đề này.
Gating.
Để khắc phục vấn đề này được mô tả ở trên, có thể phân tích rằng chỉ một phần tín hiệu (trong miền thời gian) bao gồm cả công suất phổ. Điều này được thực hiện bởi chế độ tạo cửa của bộ phân tích phổ. Bảng sau cho thấy làm thế nào để thiết lập thiết bị cho việc đo.
Thiết lập thiết bị ở trạng thái mặc định
Thiết lập tần số tín hiệu
Chọn một khoảng thời gian cho việc xem toàn bộ tín hiệu
Chuyển bộ dò RMS
Thiết lập mức để đạt mức mong đợi lớn nhất
Thiết lập băng thông bạn muốn sử dụng để đo
Chuyển đến Trigger ở burst khởi đầu
Chuyển đến cấu hình cổng
Lập thời gian quét để nhìn thấy tín hiệu được tạo cửa chi tiết
Thiết lập bắt đầu cổng tại điểm đầu của tín hiệu
Chuyển chiều dài cổng để bao trùm tín hiệu hoàn toàn được phân tích
Chuyển sang chế độ trigger được tạo cổng
Thiết lập thời gian quét
Hình sau trình bày làm thế nào để thiết lập cổng và cho kết quả phổ dạng dốc.
Hình 20- Cổng trong miền thời gian và kết quả phổ.
Với gating, bộ phân tích phổ chỉ phải thực hiện việc đo khi tín hiệu bật, mà cho kết quả trong thời gian đo ngắn hơn. Để ví dụ chuẩn được sử dụng trong ứng dụng này ( thời gian burst 2ms, độ dài khe 8ms), nó có thể được thấy bằng cách tính toán mà phép đo có thể thực hiện nhanh hơn 5 lần khi sử dụng gating.
Để đo tổng công suất của một tín hiệu được truyền loạt trong miền tần số sử dụng gating, thời gian quét phải được thiết lập ở giá trị nhỏ nhất
Tsweep = Nsweep points.Tburst
* Tsweep, Minimum là thời gian quét nhỏ nhất để thiết lập cho việc đo
một tín hiệu chính xác
* Nsweep points là số các điểm quét (mặc định 625 cho FSQ)
* Tburst là chiều dài của burst (hoặc một phần burst mà bạn muốn
phân tích)
Đo băng thông được chiếm dụng (OBW).
Một đặc trưng của tín hiệu được điều chế là là băng thông được chiếm dụng của nó. Ở hệ thống truyền thông vô tuyến chẳng hạn, băng thông được chiếm dụng phải được giới hạn để cho phép truyền dẫn không méo trên các kênh kề nhau. Băng thông được được chiếm được xác định như băng thông bao gồm một tỉ lệ phần trăm được định trong tổng số công suất truyền. Một tỉ lệ nằm giữa 10% và 99.9% có thể được thiết lập trên FSQ.
Hình đưới đây trình bày việc đo OBW (99%).
Hình 21-Việc đo OBW.
Hãy chắc chắn rằng thời gian đo để xác định OBW là được thiết
lập để phù hợp với cấu trúc đã nói trước đây.
Mặt nạ phát xạ phổ.
Chuẩn 802.16 xác định một mặt nạ phổ truyền dẫn cho dải tần không được cấp phép. Mặt nạ này được xác định trong dải băng từ 10MHz đến 20MHz.
Nhờ có một cặp các thiết lập của băng thông được xác định mặt nạ phổ có thể được co giãn để phù hợp với các thiết lập băng thông khác (nhưng các mặt nạ được co giãn không phải là các mặt nạ chuẩn thật). Kiểm tra mặt nạ phát xạ phổ rộng có thể được thực hiện tự động bằng phép đo FSQ-K92[MEAS] [SPECTRUM][SPECTRUM IEEE].
Thêm đó, chuẩn ESTI xác định các mặt nạ cho tất cả các thiết lập băng thông được xác định và sẵn có. Các mặt nạ này có thể được chọn trong các chương trình cơ sở và được điều chỉnh tự động đến các giá trị chính xác [MEAS][SPECTRUM][SPECTRUM ESTI].
Bên cạch đó, bộ phân tích dải phổ thông thường đưa ra khái niệm đường giới hạn mềm dẻo cho các ước lượng tối ưu của các thiết lập đường giới hạn do người dùng chỉ ra.
Hình dưới đây trình bày phép đo mặt nạ phát xạ phổ điển hình được thực hiện bởi chương trình cơ sở FSQ-K92.
Hình 22 -Mặt nạ phổ -kênh BW 10MHz.
Công suất kênh kề nhau (ACP).
Công suất kênh kề nhau là tỉ số giữa công suất trong kênh phát chính và các kênh kề với kênh này. Giá trị này thông thường được cho bằng dB.
802.16 không chỉ ra bất kì phép đo nào cho ACP, nhưng với FSQ và FSQ-92 tuỳ chọn, nó có thể tạo ra một phép đo ACP mềm dẻo phù hợp với thiết lập do người dùng chỉ ra.
Hình dưới đây trình bày một phép đo ACP điển hình.
Hình 23-Phép đo ACP.
Đo hệ số nhấp nhô.
Hệ số nhấp nhô được xác định như là tỉ số giữa mức đỉnh và mức RMS của tín hiệu.
Hệ số nhấp nhô của các tín hiệu dao động.
Đối với một tín hiệu dao động, có 2 hệ số nhấp nhô khác
nhau :
Hệ số của bản thân burst đó (“ hệ số nhấp nhô burst”).
Hệ số nhấp nhô của tín hiệu toàn phần (“ hệ số nhấp nhô toàn phần”).
Hình sau trình bày lại tín hiệu được sử dụng cho các suy xét cho phép đo công suất. Hệ số nhấp nhô của burst là 8 dB.
Hình 24-Phép đo hệ số nhấp nhô cho các tín hiệu được
truyền loạt.
Ta cũng có thể quan sát một tín hiệu toàn phần mà giá trị đỉnh của tín hiệu không thay đổi (như đỉnh xảy ra trong burst), nhưng giá trị RMS thay đổi.
Quan hệ giữa hệ số nhấp nhô burst Rburst [dB] và hệ số nhấp nhô toàn phần Rtotal [dB] của một tín hiệu truyền loạt với một chu trình công suất của D ( 0 <Nduty < 1) được xác định như sau :
Đối với tín hiệu trên, hệ số nhấp nhô toàn phần có thể được tính như sau:
Có 3 cách cơ bản để xác định hệ số nhấp nhô :
Tạo một phép đo sử dụng 2 phép dò, một dò với bộ dò giá trị max, một dò với bộ dò RMS.
Sử dụng chức năng đo trong của FSQ ([MEAS][SIGNAL STATISTICS][CCDF]).
Sử dụng chức năng đo trong của tuỳ chọn FSQ-K92 ([DISPLAY LIST]).
Đo hệ số nhấp nhô với 2 phép dò.
Một giải pháp có thể sử dụng cho việc đo hệ số nhấp nhô là tính giá trị đỉnh và giá trị RMS của tín hiệu sử dụng 2 phép dò trong bộ phân tích phổ.
Phép đo được thiết lập theo cách giống như cho công suất toàn thời gian. Sau khi thiết lập phép đo, phép dò thứ 2 với giá trị max được thêm vào, và chênh lệch giữa giá trị RMS và giá trị đỉnh của phép dò thứ 2 sẽ được tính toán.
Hình sau mô tả kết quả đo trong chế độ tách tiêng màn hình. Màn hình trên được sử dụng để đo hệ số nhấp nhô của một tín hiệu toàn phần. Từ công suất RMS trên burst toàn phần (-29.82 dBm, hộp xanh và phép dò) và công suất đỉnh (-20.64 dBm, hộp đen và phép đo), một hệ số nhấp nhô 9.18 dB được tính toán.
Với phương pháp này, ta dễ dàng thu được hệ số nhấp nhô của các vùng khác nhau của burst đơn giản bằng cách thay đổi các giới hạn tìm kiếm thuộc giá trị RMS được tính toán và giá trị đỉnh được tìm kiếm. Điều này có thể thấy trong màn hình dưới. Từ RMS (-27.43 dBm) và đỉnh (-23.89 dBm), một hệ số 3.54 có thể được tính toán.
Hình 25- Đo hệ số nhấp nhô sử dụng 2 phép dò – Mào
đầu và toàn bộ.
Đo hệ số nhấp nhô với FSQ-K92.
Giá trị của hệ số nhấp nhô phụ thuộc vào 2 giá trị : giá trị của tín hiệu RMS và giá trị của đỉnh tín hiệu. Giá trị này gây ra một số vấn đề mà có thể được giải quyết bằng talking a closer để xem mẫu tín hiệu làm việc với nhau như thế nào với bộ tính toán hệ số nhấp nhô.
Đo mức RMS.
Giá trị RMS của tín hiệu được tính toán trên một lượng lớn các giá trị mẫu của tín hiệu, và một số loại tín hiệu được đưa ra từ tất cả các mẫu. Nếu một tín hiệu được truyền loạt được đo, giá trị RMS được xác định bởi mức burst và chu trình công suất tín hiệu. Nếu FSQ đang hoạt động trong chế độ trigger tự do, chắc chắn rằng bạn không chỉ đo các phần còn lại của burst. Quan hệ này là giống các quan hệ được mô tả trong phần trước. Nhưng nếu thời gian đo quá dài, bạn sẽ không thu được bản đọc RMS chính xác.
Hình sau mô tả vấn đề đó. Vùng này được đánh dấu bằng mầu vàng là độ dài của cửa sổ dò tín hiệu. Trong quá trình dò đầu tiên, một burst được bao gồm trong vùng được dò, nhưng trong vùng dò thứ 2 chứa 2 burst. Một phép tính đơn giản cho thấy rằng mức của vùng dò thứ 2 là cao hơn 3 dB so với vùng dò thứ nhất.
Hình 26-Dò RMS lỗi của các tín hiệu dao động.
Đối với một bản đọc RMS chính xác của công suất tổng (burst & gap) cho một tín hiệu truyền loạt, độ dài đo là một số nguyên bội của độ dài khung.
Đo mức công suất.
Giá trị đỉnh được tính toán bằng cách tính mức lớn nhất trong tín hiệu. Với mỗi qua trình xử lý tín hiệu số sử dụng lấy mẫu tín hiệu, các giá trị chỉ sẵn có ở các lần nào đó (phụ thuộc vào tần số lấy mẫu). Hình dưới đây trình bày vấn đề có thể xảy ra trong hoàn cảnh này. Tín hiệu ( dạng sóng sin) được lấy mẫu với một tần số hiển nhiên, và đỉnh được tìm (điểm đỏ). Không may giá trị được lấy mẫu xung quanh giá trị đỉnh thực, vì vậy giá trị đỉnh thực không được dò thấy. Lỗi này có giá trị lên đến vài dB.
Hình 27- Việc dò đỉnh và tính toán hệ số nhấp nhô.
Đây là 2 cách để giải quyết vấn đề này :
Tăng tần số lấy mẫu và vì thế giảm khả năng của mẫu có đỉnh lỗi.
Tạo một vài phép đo không tương quan ( với trigger chạy tự do) và tìm đỉnh chung trên toàn bộ kết quả đo.
Để tạo một bản đọc hệ số nhấp nhô chính xác từ FSQ-K92, thiết lập “Overall Burst Count” để chọn trigger chạy tự do và đọc hệ số nhấp nhô như là hệ số thực của tín hiệu.
Hình sau đây mô tả kết quả của một phép đo xem xét chỉ trên 2 burst với sự tính toán giá trị đỉnh (hình cao hơn), và một phép đo xét ở 100 burst (hình thấp hơn). Ta có thể thấy rõ ràng, hệ số nhấp nhô lớn nhất được đo là cao hơn và chặt chẽ hơn hệ số n
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 272o ki7875m.doc