從低軌候選DFT-S-OFDM信號的幀結(jié)構(gòu),子載波間隔,F(xiàn)FT/IFFT點(diǎn)數(shù)以及信道編碼要求來看,其與當(dāng)今的3GPP 5GNR信號物理層制式非常類似,所不同的是低軌要求QPSK和8PSK調(diào)制格式。其中8PSK不在5GNR標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)制格式之中,因此一般商業(yè)儀器無法對該信號進(jìn)行一鍵式信號產(chǎn)生和分析。
Keysight中國利用本地研發(fā)的優(yōu)勢,第一時(shí)間在5GNR信號生成軟件和分析軟件中完成了對DFT-S-OFDM 8PSK制式的支持。目前已經(jīng)完成和部分單位的驗(yàn)證測試。商用化的軟件配合自身儀表可以提供系統(tǒng)級的整機(jī)指標(biāo)和一致性測試功能,節(jié)省用戶的測試時(shí)間和避免定制化開發(fā)中的不必要誤差。
圖3. DFT-S-OFDM信號一鍵產(chǎn)生(8PSK調(diào)制,400M載波*2)
圖4. DFT-S-OFDM 8PSK一鍵式解調(diào)分析
Keysight信號產(chǎn)生和分析平臺(tái)都是開放式的儀表,既可以接受用戶的原始IQ文件,也可以抓取并導(dǎo)出采集的原始IQ文件供用戶在Matlab第三方軟件中進(jìn)行分析。Keysight儀表提供基于Matlab的信號產(chǎn)生、校準(zhǔn)、下載、抓取和分析示例程序。
0.2信號產(chǎn)生和分析硬件平臺(tái)
Keysight的寬帶信號產(chǎn)生和分析平臺(tái)有多種選擇,根據(jù)所需要的頻率,帶寬和通道數(shù)可以靈活組合。下圖為經(jīng)典的寬帶微波矢量信號源和信號分析平臺(tái)。該平臺(tái)中的矢量信號源部分特點(diǎn)如下:
1、主機(jī)頻率最高為44GHz,覆蓋Ka頻段衛(wèi)星測試需求。
2、最大帶寬為4GHz,覆蓋當(dāng)前低軌候選信號各種組合并為后續(xù)預(yù)留空間。
3、低殘余EVM:在低軌衛(wèi)星頻段信號源和分析儀直連的殘余EVM在0.5%-1%之間,為測試提供較高的置信度。
4、高功率輸出下的低殘余EVM:一般信號源和功放一樣都有一定的線性區(qū)間,在高功率輸出狀態(tài)下的信號失真比較明顯(大于+3dBm輸出時(shí)殘余EVM迅速惡化),Keysight微波矢量信號源在輸出功率到+10dBm時(shí)都能維持很低的EVM,滿足高功率激勵(lì)場景下的測試需求。
5、支持V頻段,E頻段及W頻段矢量擴(kuò)展:與Keysight 毫米波變頻器組合可以支持V波段衛(wèi)星寬帶測試需求,帶寬高達(dá)4GHz。
6、成熟的寬帶校準(zhǔn)技術(shù):通過Keysight寬帶校準(zhǔn)技術(shù)可以去除寬帶矢量源固有的平坦度、相位非線性和IQ調(diào)制鏡像,保證在Q和V頻段都具備低殘余EVM。
圖5. 基于信號源和信號分析儀的硬件平臺(tái)
*(實(shí)際測試結(jié)果包含在完整文檔中)
0.3基于矢量信號源和矢網(wǎng)的功放和變頻器
ACPR和EVM測試
信號分析儀通過解調(diào)的方法測量EVM是從時(shí)域測量的方法,根據(jù)帕瑟瓦爾定理,時(shí)域和頻域是等效的,矢網(wǎng)用的是從頻域測量和求解EVM的方法。矢網(wǎng)測量器件(功放或變頻器)的EVM的原理:
在矢量信號源激勵(lì)寬帶調(diào)制信號的情況下,矢網(wǎng)分別用被測件輸入端的參考接收機(jī)和輸出端的測試接收機(jī)測量被測件輸入和輸出端的頻譜,利用頻譜的相關(guān)運(yùn)算,計(jì)算器件響應(yīng)的線性部分和失真部分,從而計(jì)算EVM。
*(實(shí)際測試結(jié)果包含在完整文檔中)
矢網(wǎng)方案的特點(diǎn):
1、帶寬非常寬,可以達(dá)到4 GHz。EVM測量的帶寬只受限于矢量信號源的帶寬,矢網(wǎng)的頻譜測量沒有帶寬限制,只要在矢網(wǎng)工作的頻率范圍內(nèi)就可以。
2、能夠直接給出ACPR和EVM的測試結(jié)果。
3、測試速度快,每個(gè)功率點(diǎn)只需要幾秒鐘的時(shí)間。對產(chǎn)線測試非常有益。
4、通過對信號源的校準(zhǔn),可以得到更低的本底EVM。
5、對于多載波的信號,可以同時(shí)給出每個(gè)載波的EVM測試結(jié)果,以及總的EVM結(jié)果(均方根)。