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客户案例 | RIGOL插入变频器对SNR和误码率恶化的量化丈量
Wanbo| 2025-02-25|Return to List

  变频器能够将输入频率转换到更高或者更低的频段 ,通常称为上变频或者下变频;混频器则能够将输入信号与本振信号混频 ,得到两者的和或差 ,有时辰也会有多个信号混合。这种职能让变频器和混频器在射频电路中不成或缺 ,它在通讯系统、射频电路设计和信号处置等领域中表演着沉要的角色。


  与放大器一样 ,对混频器和变频器执行的很多丈量通常都是射频测试 ,例如增益、增益平展度群时延、增益和相位压缩和噪声系数(SNR)。

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图1.1无源混频器以及有源混频器经典示例


  道理测试:


  在表征组件或子系统若何降低经过器件信号的信噪比(SNR)时 ,用户时时选取噪声系数(NF)丈量法(单元:dB)。造成SNR降落的原因可能是损耗、有源器件产生的额表噪声或两者共同作用。噪声系数(或线性暗示的噪声因子)的界说为输入SNR除以输出SNR ,它同样合用于放大器和变频器。若是放大器或变频器处于梦想状态 ,那么输出噪声将蹬宗输入噪声乘以器件增益 ,这样在输入端和输出端会得到一样的SNR。


  本案例中 ,客户重要使用0.95-2.15GHz的变频器 ,必要构建一个拥有不变SNR和误码率丈量链路;谡庋桓霾槐涞牧绰饭婊 ,来评价插入被测设备(变频器、混频器)后 ,对SNR和误码率恶化的量化丈量。因而必要确定输入SNR以及经过变频器设备的输出SNR。本案例将具体解说若何利用RIGOL产品对变频器噪声系数进行丈量 ,实现该丈量需要。

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图 2.1 插入变频器对 SNR 和误码率恶化的量化丈量接线图

  与此同时还必要丈量EVM ,通过推算现实发射信号与梦想无误差基准信号之间的向量差来评估信号的误差情况 ,从而全面衡量调造信号的幅度误差和相位误差。RIGOL的矢量信号分析利用软件(VSA)能够在时域中解调被测器件的输出信号。测试波形的载波经过了肯定数量的符号和特定体式的调造 ,对于每个解调符号 ,软件都要推算与梦想符号的误差幅度。再将该误差归一化到表层符号的幅度或均匀符号功率的平方根。而后使用均方根求和 ,归并所有的符号误差。得到总体EVM值。


  在整个测试过程中还必要持续误码率测试 ,来对解调数据和原始数据比对 ,得到正确的误码率值 ,来综合评价该器件对误码率恶化的影响。


  测试挑战:


  1.信号源:选择相宜的信号源进行测试 ,确保信号源的频率领域和功率切合测试要求。该信号源必要输出特定调造信号 ,而后来进行加噪输出。


  2.数据处置:输出端对测试得到的数据进行适当的处置和分析 ,推算得到正确的噪声系数值 ,并且实现对变频器输入端信号的解码 ,进行误码率测试等。


  3.通用丈量通常必要误码仪或者信号分析仪来实现 ,利用局限 ,成本较高。


  解决规划:


  为相识决上述问题 ,RIGOL推出了以DSG836A和RSA5065N为主题产品的解决规划。该规划不仅能够满足发射端信号调造和增长噪声的需要 ,并且接管端的频谱仪能够用来测试EVM、SNR、误码率以及变频器增益等其他参数。


  1. 输入端信号天生DSG836A输出频率领域9kHz-3.6GHz ,输出功率领域-110dBm~+13dBm ,能够天生多种调造信号 ,实现变频器输入端信号的天生。

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  图3.1 DSG836A射频信号源


  Ultra IQ Station上位机则内置了多种数字调造模式 ,支持用户通过上位机导入0,1码元数据 ,而后进行IQ调造 ,通过USB或者LAN衔接把该信号下载到DSG IQ系列信号源中;上位机还拥有.mat文件导入职能 ,便于用户通过matlab直接编码调造天生复杂信号的IQ波表;通过该上位机的噪声设置职能 ,正确增长噪声 ,实现输入端信号的SNR设置。
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图 4.1 DSG 调造类型


  2.输出端信号测试信号经过变频器之后在输出端通过RIGOL的RSA5065N来进行测试。


  RSA5065N实时频谱仪频率领域9kHz-6.5GHz ,底噪低至-165dBm/Hz ,能够实现微幼噪声的丈量。同机遇械能够选配VSA解调职能 ,对变频器输出的IQ调造信号进行精确丈量 ,得到误码率 ,EVM等丈量参数。


  先对信号调造参数进行设置 ,选择调造类型 ,码元 ,码率等参数 ,能够获得星座图、解调了局、频谱迹线等丈量了局。丈量了局蕴含EVM ,SNR等参数。
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图 4.2 QAM 信号解调


  同时能够通过导入发射端的编码数据 ,机械内部软件通过对解码数据和导入数据作对比 ,直接得到误码率了局 ,如下图所示。
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图 4.3 信号误码率测试


  接下来批改信号源输出端信号的质量 ,通过DSG的上位机来参与噪声 ,把变频器插入电路 ,进行测试插入前后的对比。
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图 4.4 加噪后的 16QAM 信号


  能够看到 ,在输入端批改了输入信号的质量 ,增长了噪声 ,而后在输出端显著SNR变大。这样就能够轻松测试输出信号在分歧的SNR下器件对其影响的正确量化。


  3.变频器其他参数测试通过RSA5065N自带的单一矢网职能还能够测试变频器增益、增益平展度、群时延、增益和相位压缩参数。


  幼结:


  通过RIGOL DSG836A和RSA5065N能急剧的构建一个拥有不变SNR和误码率丈量链路;谡庋桓霾槐涞牧绰饭婊 ,来评价插入被测设备(变频器、混频器)后 ,对SNR和误码率恶化的量化丈量。


  仪器支持RIGOL DSG800系列射频信号源


  DSG800系列射频信号源提供了全面的调造解决规划 ,标配AM/FM/?M ,选配脉冲调造职能、脉冲序列产生器 ,并且DSG821A和DSG836A标配I/Q调造职能 ,所有的调造都支持表部源和内部源。此表 ,为满足出产线的利用需要 ,DSG800在设计和出产阶段都经历了刻薄的尝试验证 ,以保障其高度的不变性和靠得住性。DSG800系列面板布局清澈、易于操作 ,可输出不变、精确、纯净的信号 ,且其拥有体积幼、沉量轻的特点 ,是通讯、推算机、仪器仪表、研发、教育、出产和维建等多多领域的梦想工具。

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  产品特点:


  ■高频率1.5 GHz/2.1 GHz/3 GHz/3.6 GHz


  ■幅度精度典型值≤0.5 dB


  ■输出功率-110 dBm至+20 dBm


  ■高信号纯净度 ,相位噪声典型值<-112 dBc/Hz 20 kHz


  ■标配AM/FM/?M仿照调造


  ■选配脉冲调造 ,高达70 dB通断比 ,选配脉冲序列产生器

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