数字调制信号的测试和调试技术 分析仪, 频谱仪, 生产线, 通用, 技术

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安捷伦科技最新推出的MXA系列信号分析仪(图1)，集传统的扫频式频谱仪和矢量信号分析仪的功能于一身。MXA系列的市场定位是中档信号分析仪，目前提供4种频段的产品，都是从20Hz开始，分别到3.6 GHz、8.4 GHz、13.6 GHz和 26.5 GHz。MXA具有极高的测量速度，基于各种通讯标准的测量功能，使其适用于生产线应用， 当然该产品也非常适合通用研发和航空、军工科研。        
当分析数字调制信号时，分析仪的解调带宽是一个很重要的指标，MXA标准配置可以提供高达10MHz的解调带宽，加上B25选件之后，解调带宽可以扩展的25MHz。当然MXA还具备信号分析仪必备的射频性能，包括：较高的电平和频率精度、极低的本地噪声和很宽的动态范围。
        MXA内置了很多通讯标准的分析软件，包括IEEE 802.16e WiMAX、WCDMA、HSDPA/HSUPA以及自动相位噪声测量，并且可以进行数字视频DV、WiMAX、WLAN和个人无线通讯PMR系统和组件的调制分析。而且支持现在流行的蓝牙、GSM、EDGE、TETRA 1和2、TD-SCDMA和 ZigBee.等标准的测试应用。
        MXA提供广阔的频谱分析功能和完整的信号分析功能，并且在两者之间切换只需零点几秒。分析无线信号的调制结果是有一定的挑战性的，操作者通常一开始就要面对矢量信号分析。实际上一开始进行频谱分析，比一开始就分析复杂的调制信号更有效，使用MXA信号分析仪，采用以下的3个步骤，可以有效的测量数字调制信号，并排除故障：进行基本的频谱测量；继续进行频域和时域的矢量测量；最终进行数字解调和调制质量分析，以隔离和确定问题所在。(图2)


        上述的方法非常适合研发阶段，当然这个方法也可以用于产品的试生产阶段。该方法有助于在产品设计的最初阶段就发现问题。
        传统的频谱测量可以提供诸如：功率、失真、信噪比和相位噪声等基本的信号特性。传统的频谱测量还可以验证变频操作的频率和幅度精度。MXA采用全数字中频分辨率滤波器，以及全数字中频处理，可以提供更准确、更清晰的信号区分能力，并提高测量的精度。(图3)


        大多数数字调制信号是随着时间变化的，例如射频脉冲的时有时无，以及由于均衡训练和同步序列而引起的信号变化。因此测量信号随时间变化的特性，可以更深入的了解信号本身。幸运的是MXA可以提供三种分析信号时间特性的工具：传统的频谱分析；结合安捷伦89601A分析软件的矢量信号分析功能；许多基于通讯标准的测试设置，有助于快速测量信号的特性。采用快速傅立叶变换(FFT)和数字信号处理技术(DSP)，80601A矢量信号分析软件提供了丰富的触发功能，用于捕捉特定时间内的信号。这些触发功能包括：可以调节触发电平、保持时间、可调延迟的正/负电平脉冲触发；可调的时间门(time gate)，用于选定被测信号的指定部分；可调节的频率分辨率和分辨率带宽滤波器的形状，可以优化电平精度和时间对频率变换的分辨率；可以为频谱、占用带宽、互补累计分布函数CCDF(complementary cumulative distribution function)和功率谱密度等复杂测量，提供时间门功能；可以捕捉并回放单次测量的结果(高达42M测量点)；可调节的FFT记录时间，最多可达409,600点，可以一次测量极长的射频突发信号。