号功率的方法
Duty cycle:已知Frame周期和Burst长度,即占空比,可用该模式测试Burst平均功率。
Scope Mode:通过测量Power VsTime,进行门限扫描,可以得出Burst平均功率。
Burst Mode:通过功率探头的触发功能进行Burst捕获,得出Burst平均功率。
其中后两种方法不需要知道WiMax信号具体的帧结构信息。
频谱仪测试
时域测量
图3显示的是时域上对WiMax信号的Preamble功率进行测量,为了准确的得出测量结果,需要使得测量带宽覆盖WiMax信号带宽。
图3 对Wimax信号的Preamble功率进行测量(时域)
由于仪器当中使用的滤波器SF(shape factor)不一样,如果使用模拟中频滤波器,其带宽要等于5倍的信号带宽;如果使用信道滤波器,其带宽要大于信号带宽。
频域测量
首先要使Wimax信号的SF尽量接近滤波器的SF,由该组数据可看出应选择10KHz RBW
·WiMAX
B3dB=1.798MHz, B60dB=2.248MHz→SF60/3=1.25
·RBW filter 10kHz
B3dB=9.91kHz, B60dB=53.45kHz→SF60/3=5.39
·RBW filter 200kHz
B3dB=196.5kHz, B60dB=1.898MHz→SF60/3=9.66
其次要选择合适的扫描时间,TSweep=NSweep points·TSignal Cyde,假设频谱仪的扫描点数为625,被测信号周期10ms,则最小扫描时间是6.25s,如果扫描时间过短,每个扫描点不能覆盖一个完整的信号周期,则不能反映其真实的频域信息。
信号幅度统计测量
Crest factor指的是信号峰值功率与rms功率的比值。对于TDD信号而言,有两种定义:Burst CF(仅评估Burst)和Total CF(评估整个信号周期),两者之间的关系是RTotal= RBurst+101-D,其中D为信号占空比。例如,一个WiMax信号周期10ms,burst长度2ms,Burst CF为8,则Total CF为:
RTotal=8dB+101-0.2+8dB+6.3dB=14.3dB
有两种方法可以测试crest factor,
(1)分别使用rms和peak detector扫描信号轨迹,计算差值。
图4 rms和peak detector扫描信号轨迹
如图4所示,将频谱仪设置为Power Vs Time模式,扫描周期为一个Burst长度,两条轨迹分别为max hold和average,两者之间的差值即为crest factor
(2)使用频谱仪内置测量功能。
RS信号分析仪FSQ的WiMax选件中包含了Crest factor测量功能,当然我们需要进行正确的设置以保证对大量的level采样值进行评估。
Rms Level测量
该项测试中,必须保证评估时间是WiMax信号周期的整数倍,如图5左端显示。而评估时间过长或过短,则会得出图5右端错误的rmslevel测量结果。
图5 Rms Level测量
Peak level测量
图6 Peak Level测量
仪器会以一定的采样频率对信号进行采样,图6以正弦波为例,在采样过程中,很可能会遗漏peak点,进而造成峰值功率计算误差。为了避免这种情况的发生,一般会增加采样频率,降低采样周期,以减少遗漏peak点的可能;或者采取多次扫描测量,进行peak level的统计。在频谱仪WiMax测量选件中,可选择多个burst进行统计已达到准确的测量结果,如图7。
图7 选择多个burst进行统计
调制测量
OFDM symbol(FFT)频谱测量
在一些Wimax测试过程中,经常会出现以下情况:信号分析仪不能正确解调信号,但是有频谱输出。此时,我们可以通过观测某些符号的FFT频谱辨别信号是否有正常调制。
图8 FFI频谱测量
图8显示了一个DL burst的long preamble中第一个符号的FFT频谱,可以看出这个符号承载在50个载波上,此时的Preamble是正常的,接下来可以判断是否由于其他因素如解调设置引起的解调失败。
调制测量(OFDM)
图9 OFDM Burst的测量结果
图9显示了一个OFDM Burst的测量结果,测试项包含了EVM,I/Q调制质量,载频误差RSSI(接收信号强度指示),CINR(载干比)等。同时可以通过设置蓝色标记的limit值进行方便的信号评估。此外还可以显示每个Burst的星座图,以及符号的bitstream。
调制测量(OFDMA)
图10 调制测量(OFDMA)
图10分别显示了在解调OFDMA信号时各个Zone/segment,以及每个Zone对应的Burst的设置。这些设置应该和被测信号保持一致,当然在仪器当中也保存了一些预设置。
误差判别
Burst功率误差
图11 Burst功率误差
如图11显示,我们可以通过观察不同调制方式的burst在星座图上的显示位置,来确认是否有幅度误差(此时需关闭le