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低轨宽带通信卫星的系统和器件调制质量的测试整体方案


  来源: 是德科技 时间:2020-03-17 编辑:清风
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从低轨候选DFT-S-OFDM信号的帧结构,子载波间隔,FFT/IFFT点数以及信道编码要求来看,其与当今的3GPP 5GNR信号物理层制式非常类似,所不同的是低轨要求QPSK和8PSK调制格式。其中8PSK不在5GNR标准的调制格式之中,因此一般商业仪器无法对该信号进行一键式信号产生和分析。


Keysight中国利用本地研发的优势,第一时间在5GNR信号生成软件和分析软件中完成了对DFT-S-OFDM 8PSK制式的支持。目前已经完成和部分单位的验证测试。商用化的软件配合自身仪表可以提供系统级的整机指标和一致性测试功能,节省用户的测试时间和避免定制化开发中的不必要误差。



图3. DFT-S-OFDM信号一键产生(8PSK调制,400M载波*2)


图4. DFT-S-OFDM 8PSK一键式解调分析


Keysight信号产生和分析平台都是开放式的仪表,既可以接受用户的原始IQ文件,也可以抓取并导出采集的原始IQ文件供用户在Matlab第三方软件中进行分析。Keysight仪表提供基于Matlab的信号产生、校准、下载、抓取和分析示例程序。


0.2信号产生和分析硬件平台


Keysight的宽带信号产生和分析平台有多种选择,根据所需要的频率,带宽和通道数可以灵活组合。下图为经典的宽带微波矢量信号源和信号分析平台。该平台中的矢量信号源部分特点如下:


1、主机频率最高为44GHz,覆盖Ka频段卫星测试需求。

2、最大带宽为4GHz,覆盖当前低轨候选信号各种组合并为后续预留空间。

3、低残余EVM:在低轨卫星频段信号源和分析仪直连的残余EVM在0.5%-1%之间,为测试提供较高的置信度。

4、高功率输出下的低残余EVM:一般信号源和功放一样都有一定的线性区间,在高功率输出状态下的信号失真比较明显(大于+3dBm输出时残余EVM迅速恶化),Keysight微波矢量信号源在输出功率到+10dBm时都能维持很低的EVM,满足高功率激励场景下的测试需求。

5、支持V频段,E频段及W频段矢量扩展:与Keysight 毫米波变频器组合可以支持V波段卫星宽带测试需求,带宽高达4GHz。

6、成熟的宽带校准技术:通过Keysight宽带校准技术可以去除宽带矢量源固有的平坦度、相位非线性和IQ调制镜像,保证在Q和V频段都具备低残余EVM。


图5. 基于信号源和信号分析仪的硬件平台

*(实际测试结果包含在完整文档中)


0.3基于矢量信号源和矢网的功放和变频器


ACPR和EVM测试


信号分析仪通过解调的方法测量EVM是从时域测量的方法,根据帕瑟瓦尔定理,时域和频域是等效的,矢网用的是从频域测量和求解EVM的方法。矢网测量器件(功放或变频器)的EVM的原理:


在矢量信号源激励宽带调制信号的情况下,矢网分别用被测件输入端的参考接收机和输出端的测试接收机测量被测件输入和输出端的频谱,利用频谱的相关运算,计算器件响应的线性部分和失真部分,从而计算EVM。



*(实际测试结果包含在完整文档中)


矢网方案的特点:

1、带宽非常宽,可以达到4 GHz。EVM测量的带宽只受限于矢量信号源的带宽,矢网的频谱测量没有带宽限制,只要在矢网工作的频率范围内就可以。

2、能够直接给出ACPR和EVM的测试结果。

3、测试速度快,每个功率点只需要几秒钟的时间。对产线测试非常有益。

4、通过对信号源的校准,可以得到更低的本底EVM。

5、对于多载波的信号,可以同时给出每个载波的EVM测试结果,以及总的EVM结果(均方根)。

关键词:低轨通信卫星 测试 整体方案    浏览量:41027

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