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【案例实测】仅凭一套系统真的能搞定 5G 波形测试吗?

时间:2018-10-07 新闻来源:本站原创 阅读:  次

案例实测】仅凭一套系统真的能搞定 5G 波形测试吗?

2017-02-24 


 

前言

今天跟大家分享的这两个案例研究,应用了是德科技创新和灵活的、适用于 5G 波形生成和分析的测试台。该测试系统将软件解决方案和测试设备完美结合起来,通过仿真前沿的 5G 波形应用场景来执行 "假设-分析" 研究。真正做到仅凭一套系统即可搞定 5G 波形测试!

 




 

NO.1 微波案例研究

宽带信号生成和分析 (28 GHz)

 



如前所述,测试台在微波频率范围内具有高达 2 GHz 的调制带宽,可以用来生成和分析宽带波形。在此案例中,我们可以使用 M8190A AWG 和 E8267D PSG 矢量信号发生器(具有宽带 I/Q 输入) 的组合来生成最高 44 GHz 的宽带微波测试信号。


1 GHz 调制带宽的 28 GHz 宽带 FBMC 信号用 Signal Studio 定制调制软件生成。帧数、采样率和过采样率等参数通过该软件的参数化图形用户界面 (GUI) 设置。FBMC-OQAM 波形参数,例如 FFT 长度、上下保护子载波、多载波符号数量和空闲间隔等,也可以设置。基本的 FBMC 滤波器设置 ― K 系数和滤波器组结构 ― 可以由用户输入。


 显示了测试信号结果。频谱中心频率为 28 GHz,测量扫宽为 1.2 GHz。


同样,Signal Studio 定制调制软件可以用于创建具有 1 GHz 调制带宽、频率为 28 GHz 的OFDM 波形。使用 GUI 可以设置基本的参数 (例如帧数等)。而且可以针对前导码、导频和数据子载波设置资源映射参数,包括每个资源块的位置和功率提升 (boosting)。针对导频和数据的前导码、调制以及净荷设置 I/Q 值。


测试信号结果在图3 中的六条轨迹屏幕中显示:

  • 左上: 星座图

  • 中上: EVM 与子载波

  • 右上: 搜索时间

  • 左下: 28 GHz 中心频率处的 ~1 GHz 宽频谱

  • 中下: 误码摘要

  • 右下: OFDM 均衡信道频率响



NO.2 毫米波案例研究

宽带单载波调制 (60 GHz)

 


本例使用了图4 所示的硬件配置。用 SystemVue 以 2 GHz 符号率、4 倍过采样和 8 GSa/s采样率生成宽带波形。波形随后下载至 M8190A AWG,M8190A 的输出连接至 PSG 矢量信号发生器的宽带 I/Q 输入端。PSG 产生一个 5 GHz 信号,再通过 Keysight N5152A 60 GHz 上变频器转换为 60 GHz。MXG 模拟信号发生器 (右下) 为上变频器提供本振信号。



对于带宽高达 2 GHz 的 5G 应用,最重要的是应考虑到幅度和相位可能发生的变化,这些变化对信号质量有不利影响。在这种情况下,使用 Infiniium 示波器来直接测量60 GHz 测试信号,并使用已安装的 89600 VSA 软件解调和分析该信号。能够不依赖外部下变频器完成这些操作的优势,可以对减少因系统未正确校准而产生的幅度和相位误差提供很大帮助。


信号链内部 (M8190A、PSG、电缆、上变频器、电缆和互连) 有可能在这些频率上产生幅度和相位线性误差。使用 89600 VSA 软件中的自适应均衡器加以必要的矢量校正,可以减少这些误差。均衡器会产生复数值的频率响应,用它们可以最大限度地减少幅度和相位误差。具体做法是,将频率响应读数输入 SystemVue 软件,使用它校正波形响应(图5)。


图6 显示了经矢量校正的 60.48 GHz 信号的解调分析结果。注意,不使用自适应均衡,通常很难解调 2 GHz 宽带信号,因为硬件在宽带宽上会导致信号减损。不过在本例中没有使用自适应均衡,幅度和相位线性误差在仿真过程中得到校正,从而生成经校正而具有低 EVM 的波形。



通过用 60-90 GHz VDI 上变频器代替 N5152A 60 GHz 上变频器,并添加滤波器和隔离器,相同的测试台配置可以在 72 GHz 频率上使用。对于信号分析,使用 60-90 GHz VDI下变频器将信号降频到 4 GHz IF (图7)。在此情况下,使用 MXG 模拟信号发生器 (右下)为上变频器和下变频器提供本振信号。