增强符号识别的通信测试设备

tation，PXI）和PCI Express 仪器扩充（PCI Express-extensions-for-instrumentation ，PXIe）外形尺寸的 RF 信号产生器和分析仪产品，它们基本上是 PCI 和 PCIe（PCI Express）的加强版（ruggedized version）。你几乎可以在任何一台装有这些硬件模块的 PC 上，用该公司运行在 LabView 绘图开发环境上的 Modulation Toolkit 软件，就可以对一个蜂窝系统进行完整的模型建立。图 1 表示了一个 16-QAM（quadrature-amplitude-modulation，正交振幅调幅法）系统的符号星座图（symbol constellation）和 3D 眼图。

很多案例可以用来说明 National Instruments 工具的使用。例如，参考文献 2 中描述了一个德州大学与 Drexel 大学的联合发展计划，主要是为多输入/多输出（multiple-input/multiple-output，MIMO）系统建立模型。德州大学亦在 2003 年用 LabView 为早期 的iMax 系统建立模型。

National Instruments 模块化的产品也使这些工具适用于现场工作。现场记录 RF 能量是设计工程师在实验室进行产品测试时的常见工作。因此很难综合地（synthetically）建立一种符合现场实际情况的不同环境。National Instruments 的产品经理 David Hall 指出，你可以在某个有硬盘的系统中，使用该公司的一种向量信号分析仪（vector-signal analyzer，VSA），记录下五个小时的实际环境，以便在后来在实验室内进行回放。

垫高频率

为支持对最先进无线系统的测试与模型建立，测试公司必须推进自己的硬件设计，加进以软件为基础的调制工具。Agilent 的 Stark 回顾了无线技术发展的三个维度（dimension），并指出单一标准倾向于推动一个或两个维度，但不会同时推动三个。她以 WiMax 和 UWB 为例。Stark 表示，WiMedia 最流行的变种 UWB 采用了一种相对简单的调制方法，但却占用相对较宽的 500 MHz 通道。与之相反，WiMax 则采用相对较窄的 10MHz 通道，但却用复杂的调制方法。在两种情况下，标准均规定在 5 GHz 至 6 GHz 范围内工作。

仅一个新标准的中心频率就可以产生对新硬件的需求。Rohde Schwarz 的 Panzer 指出，该公司的 CMU200 行动射频测试仪（mobile-radio tester）几乎可以用于所有的蜂窝标准。但它只能工作到 3 GHz， 而为了支持 WiMax，该公司不得不开发 6 GHz 的 CMW500 测试仪。而硬件的推动力并没有就此止步。为了测试 MIMO 系统，可能需要两台 6 GHz的设备。

Azimuth 的 Celine 宣称 MIMO 是测试工具要支持的一种不同技术。Azimuth 把焦点集中在研究 Wi-Fi 和 WiMax，并早在 MIMO 专业技能上投下赌注，以实现公司的差异化。Celine 指出，一台 MIMO 测试仪器中的信道仿真器（channel emulator）与传统仪器并不相同。Celine 表示：“在单输入/单输出（single input/single output，SISO）时，仿真器是作为一个干扰源。而在 MIMO 中，让技术得以运作的是多路径。”

放大器优化经验

一些使用情景能帮助说明仪器的其它特性和设计挑战，并详细说明如何在实验室中使用这种仪器。Agilent 公司的 Stark 将功率放大器看作是在一种标准（如Mobile WiMax）OFDMA 射频设计的关键部分。她表示，一个糟糕的功率放大器设计会对电池寿命、距离和数据速率带来不利的影响，而这些是一个产品对消费者非常重要的终极属性。

根据 Stark 的说法，功率放大器在Mobile WiMax 情况下会成为一个问题，因为调制方法会将设计的放大器推入一个非线性区。另外，输出信号必须要没有规律地改变，并且有一个高的峰值对平均之比值（peak-to-average ratio）。WiMax 设计的客户端亦有空间和发热的限制。

在这一代的模拟与计算工具中，不需要建立硬件就可以开始功率放大器的开发。可以用 Agilent 公司的 EEsof RF 模型建立 EDA 工具来进行放大器的设计和模拟。EEsof 工具可以馈入一台信号产生器（signal generator），并用 PC 上的 89600 VSA 软件来描述设计的特性。VSA 软件包在 PC 上运行，并且可以与Agilent 的各款示波器与信号分析仪器介接。

Stark 提供了几个规格的实例，可以用在这种情境下的特性描述与调谐（tune）。例如，WiMax 与蜂窝标准中有个一般称为误差向量幅度（error-vector-magnitude，EVM）或相对星座误差（relative-constellation-error，RCE）的规格，这是用来测量星座图的精度。功率放大器是添加到 EVM/RCE 误差的一个部件。比如，一个采用二进制相移键控（binary phase-shift keying，BPSK）或四相 QAM（four-phase QAM，4-QAM）的简单系统在调制符号间有较宽的间隔，这种系统可以容