基于R&S矢量源及信号分析仪的无线系统仿真及设计方案

在整个无线系统的仿真和设计中，VSS为研发和测试人员提供了从最底层到系统级的设计方案，可以发挥设计人员最大的自主性。例如，基带设计工程师可以利用此结构一直深入到信号的各个层面，甚至自己定制或修改信号。为加快相应的设计，VSS集成了R&S公司的WinIQSim2信号产生软件，可以方便地产生完全符合通信标准的各种复杂的数字调制信号，如GSM、WCDMA、Wimax、LTE等。射频工程师则不需要深入信号的细节，就能设置各种参数如信号功率、调制以及进行相应的物理层参数设置。这样，从系统设计到模块设计，从基带设计工程师到射频设计工程师都可以根据自己的需要选择适合自己的设计方法，完成从仿真到设计再到测试的各个阶段工作(图10)。

图10：集成R&S公司WinIQSim2的信号产生方案。

在此，我们分别给出基于矢量源及信号分析仪的军用FMCW系统及民用LTE无线系统的仿真及设计方案。

1. 基于矢量源和VSS的FMCW雷达系统

如图11所示，整个仿真系统包括收发两部分，其中为了进行阶段测试，由VSS设计生成的FMCW信号除利用在仿真系统外，还可以直接传送至矢量源，从矢量源的射频直接输出，进而对系统模块进行验证。

图11：基于矢量源和VSS的FMCW雷达系统。

图12所示为FMCW系统仿真结果，除FMCW信号源的时域、频域外，也给出了接收机的中频输出的功率谱。通过仿真结果可以对我们的设计系统进行相应指导。

图12：基于VSS的FMCW雷达系统的仿真结果。

2. 基于R&S矢量源、信号分析仪以及VSS的LTE测试系统

如图13所示，LTE测试系统中包含接收和发射两部分。在VSS系统中，根据LTE的标准生成LTE测试信号，作为我们被测设备的激励源。信号分析仪采集被测设备的输出，传送至我们的仿真系统，并行相应的结果分析。

图13：基于R&S矢量源、信号分析仪以及VSS的LTE测试系统。

图14所示为被测系统的实测结果，可以得到被测系统的EVM及IQ星座图。除此之外，我们也可以从上至下看到LTE测试系统中的收发模块设计。

图14：基于R&S矢量源、信号分析仪以及VSS仿真软件的LTE测试系统的测试结果。

本文小结

在目前的无线通信系统设计中，需要对从开始阶段引入测试以保证设计的准确性。本文从设计流程的角度讨论了仿真系统及测试系统在整个研发生产中的作用。 R&S公司的测试仪表以及AWR公司的仿真软件可以很好的将仿真、设计及测试融为一体，方便的在设计、研发、生产、测试各个阶段满足客户的不同需求。从设计实例可以看出，R&S的矢量源及信号分析仪在VSS仿真系统的帮助下，可以广泛应用于各种军用、民用的无线通信系统设计中，为研发设计提供指导性帮助。

作者：马志刚

无线通信产品经理

罗德与施瓦茨中国有限公司

参考文献：

1. 构建一个无线系统通用软件仿真平台 胡伟东等 无线电工程 2004.12

2. 宽带无线网络系统级仿真分析 杨育波、蒋海林等

3. 3G无线网络系统级仿真与网络规划 孙犁辉 移动通信 2006.8

4. R&S SMU、FSQ、EX-IQ Box Manual

5. MWO & VSS & TestWave Manual