Векторный анализатор сигналов
Векторный анализатор сигналов — это прибор, который измеряет величину и фазу входного сигнала на одной частоте в пределах ПЧ полосы пропускания прибора. Основное использование — проведение внутриканальных измерений, таких как величина вектора ошибок , мощность кодовой области и спектральная неравномерность известных сигналов.
Векторные анализаторы сигналов полезны для измерения и демодуляции сигналов с цифровой модуляцией, таких как W-CDMA , LTE и WLAN . [1] Эти измерения используются для определения качества модуляции и могут использоваться для проверки конструкции и испытаний электронных устройств на соответствие.
Операция
[ редактировать ]
Процесс анализа спектра векторного анализатора сигналов обычно включает этапы понижающего преобразования и оцифровки, а также этапы цифровой обработки сигналов и отображения.
Этап понижающего преобразования и оцифровки
[ редактировать ]Векторный анализатор сигналов сначала преобразует спектры сигналов с понижением частоты с использованием супергетеродинных методов .Часть спектра входного сигнала преобразуется с понижением частоты (с помощью генератора, управляемого напряжением , и смесителя ) в центральную частоту полосового фильтра . Использование генератора, управляемого напряжением, позволяет учитывать различные несущие частоты.
После преобразования в промежуточную частоту сигнал фильтруется , чтобы ограничить полосу сигнала и предотвратить наложение спектров . Затем сигнал оцифровывается с помощью аналого-цифрового преобразователя . Частота дискретизации часто варьируется в зависимости от рассматриваемого диапазона частот.
DSP и этап отображения
[ редактировать ]После оцифровки сигнала он разделяется на квадратурную и синфазную составляющие ( данные I/Q ) с помощью квадратурного детектора, который обычно [ нужна ссылка ] реализовано с помощью дискретного преобразования Гильберта . Несколько измерений выполняются и отображаются с использованием этих компонентов сигнала и различных процессов DSP , таких как приведенные ниже.
Спектр сигнала от БПФ
[ редактировать ]БПФ используется для вычисления частотного спектра сигнала. Обычно имеется опция оконной функции для ограничения утечки спектра и повышения разрешения по частоте. [2] Это окно реализуется путем умножения его на оцифрованные значения периода выборки перед вычислением БПФ.
Диаграмма созвездия
[ редактировать ]Созвездная диаграмма представляет собой сигнал, модулированный с помощью схемы цифровой модуляции, такой как квадратурная амплитудная модуляция или фазовая манипуляция . Эта диаграмма отображает величину квадратурной и синфазной составляющих в вертикальном и горизонтальном направлениях соответственно. можно сделать качественную оценку целостности сигнала На основе интерпретации этой диаграммы .
Величина вектора ошибки
[ редактировать ]Представляя квадратурные и синфазные компоненты в виде вертикальной и горизонтальной осей, величину вектора ошибки можно вычислить как расстояние между идеальными и измеренными точками созвездия на диаграмме. Это требует знания модулированного сигнала, чтобы сравнить полученный сигнал с идеальным сигналом.
Типичный функционал
[ редактировать ]Типичные дисплеи векторного анализатора сигналов отображают спектр сигнала, измеренный в пределах ПЧ полосы пропускания , диаграмму созвездия демодулированного сигнала, измерения величины вектора ошибок и во временной области график сигнала . В зависимости от типа используемой модуляции может отображаться гораздо больше результатов измерений (декодирование символов, измерения MIMO , сводка радиокадров и т. д.).
Ссылки
[ редактировать ]Сноски
[ редактировать ]- ^ Национальный институт стандартов и технологий [1] , Измерения для поддержки радиопередачи модулированных сигналов для сектора общественной безопасности , стр. 15 апреля 2008 г., по состоянию на 19 июля 2011 г.
- ^ Keysight [2] , Основы векторного анализа сигналов Keysight , опубликовано 30 сентября 2019 г.