配置软件定义的WLAN测试系统

量套件与相关软件的组合，均为测量系统的必要组件。 WLAN测量套件包含NI WLAN生成工具包与NI WLAN分析工具包。 这两个工具包均包含LabVIEW的API、 LabWindows™/CVI，与ANSI C/C++，且均可搭配PXI射频矢量信号生成器与分析仪使用。 针对高层操作，WLAN生成工具包可用于建立IEEE 802.11a/b/g信号。 WLAN分析工具包，则可通过矢量信号分析仪所采集的信号，进一步提供测量结果。 图4为此测量方式的程序框图。

图4. WLAN测试系统的构架

无论是使用属性节点或用于编程的API，均可进行特殊标准、数据传输率、突发间隔与载波频率等设置。 图5与图6即是通过属性节点或用于编程的API，以调整常用设置。

图5. 以LabVIEW属性节点设定WLAN测量

图6.以LabVIEW用于编程的API设定WLAN测量

图6a. 以LabWindows™/CVI用于编程的API设定WLAN测量

其入门范例程序，是专为自动化测量应用所设计的。 若要进行更多互动式测量，则可使用如图7所示的近似LabVIEW或LabWindows™/CVI展示面板。

图7. WLAN测量的LabVIEW展示面板

图7为频域中的基本802.11g频谱遮罩。 请注意，下列章节叙述的所有测量，均是通过此范例执行的。

4. 常见的WLAN测量

在进行任何WLAN组件或无线电的特性描述时，所需的特定测量往往取决于该被测设备。 举例来说，若要了解功率放大器的特性参数，则必须整合EVM与三阶交互调变(IM3)测量，以进行非线性化的特性描述。 然而，由于载波偏移测量属于射频信号生成器的功能，因此其重要性较低。 表3所列的是部分常见的WLAN测量。 如表3所示，若下列章节提及相关附属测量，则可使用WLAN分析工具包执行多种测量。

表3. 以WLAN分析工具包所执行的测量

5. 传输功率

WLAN测量的重点之一，即为传输功率。 目前有多种方法可测量功率，且不同的功率测量均需要不同的WLAN标准。 当进行802.11a/g传输器的特性描述时，WLAN测量系统可同时产生峰值功率与平均功率的结果。 针对802.11b设备，常见的测量系统也可提供功率的波升与波降次数。 请注意，虽然峰值功率计为功率测量的有效工具，但若要测量信号的平均功率，仍是射频矢量信号分析仪的速度最快。 而当传输器设定为输出连续调制载波时，则平均功率计仅可测量功率。

在以射频矢量信号分析仪测量功率时，将通过所触发的突发计算其结果。 如此一来，即可通过完整突发或突发的特定部分，测得平均功率。 通过WLAN分析工具包，即可设定闸控功率测量；以用户定义的开始与停止时间为基准，测量其中的平均功率。 此外如图8所示，也可使用工具包回传IEEE 802.11a/g信号的功率对时间轨迹。

图8.功率对时间轨迹中的训练序列、信道估计与数据。

图8中的功率对时间轨迹常做为调试工具，可确保突发的各个部分 – 从训练序列到OFDM符号 – 均确保传输的进行。

6. 误差矢量幅度

由于EVM可找出多种减损所造成的误差，包含正交偏移、IQ增益失衡、相位噪声，与非线性失真，因此是最重要的测量之一。 针对调制过的信号，EVM将比较信号预期与实际的相位/强度。 如图9所示，NI WLAN分析工具包，即将误差矢量|E|乘以强度矢量|V|，以得出该值。

图9. EVM Measurement的图形化表示

一般来说，用户可指定百分比(%)或分贝(dB)为EVM单位。 然而，IEEE 802.11a/g测量的EVM是以分贝为单位；IEEE 802.11b的EVM是以百分比为单位。 等式1则说明转换这2种单位的方法。

等式1. 分贝与百分比转换

举例来说，1%的EVM等于-40 dB；而5%的EVM等于-26 dB。 测量完整突发的EVM时，仪器往往呈现均方根(RMS)的EVM结果。 针对OFDM信号，将跨所有子载波与符号得出EVM并作为RMS结果。 针对DSSS信号，则是跨所有切片得出RMS。

在许多范例中，几乎可通过星座图检视所有的EVM性能。 星座图可显示各个符号的相位与强度，让用户找出特定的正交减损。 图10即为64-QAM的星座图。

图10. EVM Measurement的图形化表示

如图10所示，-46 dB的EVM等于0.5%。 使用的是NI PXIe-5673射频矢量信号生成器与NI PXIe-5663射频矢量信号分析仪，并设定为回送模式。 此2组仪器均设定为2.412 GHz的中央频率，与-10 dBm的射频功率强度。 因此在这些设定之下，仪器均达相同的-46 dB EVM。 另请注意，图10中的WLAN分析工具包可平行执行所有的时域测量。 通过复合式的测量，即可得出EVM、载波偏移，与载波泄漏；还有如IQ增益失衡与正交偏移等正交减损现象。

7. 频谱遮罩测量

频谱遮罩可进行传输器的非线性特性描述。 一般来说，频谱图可做为诊断工具，以确定分析中的信号是否产生失真现象。 由于频谱遮罩测量属于Pass/Fail