TD-SCDMA 信号产生解决方案 WinIQSIM是R&S公司开发的运行在PC机上的模拟软件,用于计算IQ基带信号,它可以通过GPIB卡对信号源产生的信号进行灵活配置。该软件不仅可以产生单载波和多载波的各种调制信号,而且还可以产生GSM、IS-95、CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA、WLAN802.11等各种数字标准信号。
对于TD-SCDMA信号的产生,WinIQSIM软件可同时设置四个TD-SCDMA小区来模拟实际的网络环境。每个小区都可以独立设置扰码、同步码、下行导频时隙的功率和上下行转换点等参数,如图1所示。

此软件可以灵活设置每一个时隙内的信道类型、信道的数据率、信道的扩频码、Midamble偏移、每个信道的数据源格式等参数,如图2所示。设置完成后可预览每个时隙内的信道图和码域分布图,以此来验证设置的正确性,防止码域冲突。

WinIQSIM可以控制产生TD-SCDMA信号的信号源,包括双通道矢量信号源SMU200A、SMIQ系列矢量信号源和AMIQ基带IQ信号源。下面分别介绍。
双通道矢量信号源SMU200A
双通道矢量信号源SMU200A是R&S公司最新推出的产品,它将两个独立的信号源集成在一个单元中,可以满足现代通信系统的研发和生产中遇到的所有需求。其出色的射频和基带特性表现为:
· 频率范围100KHz至6GHz,输出功率高达19dBm
· 具备两套完全独立的基带和射频通路。两路基带信号可以无损叠加
· 内置的I/Q调制器拥有200MHz射频带宽
· 超低SSB相位噪声,典型值为-135 dBc (f = 1 GHz, 20 kHz 载波偏移处, 1 Hz的测量带宽)
· 宽带噪声的典型值为 -153 dBc (f = 1 GHz, 载波偏移大于5 MHz , 1 Hz 的测量带宽)
· 极优异的ACLR特性:对于3GPP FDD ACLR的典型值:+70 dB(Test Model1, 64DPCH)
· 内置强大的信道衰落,AWGN和失真模拟器,支持BER测试
· 极佳的图形界面和字段敏感的在线帮助使得操作极为方便
· 电平稳定时间和频率稳定时间极短,因而适合自动化测试需求

双通道矢量信号源R&S® SMU200A
SMU200A不仅可以输出各种连续波、模拟调制信号、数字调制信号,而且通过选配不同的选件,可以产生GSM、IS-95、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000、WLAN802.11等各种数字标准信号。该仪器加上选件任意波形发生器SMUB10和TD-SCDMA信号产生软件SMUK14可产生TD-SCDMA信号。通过在外部PC机上安装免费软件WinIQSIM,能够对信号进行灵活配置。
SMIQ系列矢量信号源
SMIQ家族包含了四种不同上限频率的信号源,300KHz~6.4GHz的宽频率范围覆盖了所有主要的无线频段。

矢量信号源R&S® SMIQ和I/Q调制信号源R&S®AMIQ
SMIQ是R&S公司提供的数字调制信号的解决方案,不仅能满足现在和未来的需求,还特别考虑了第三代数字移动通信研发的需要。标配的高性能I/Q调制器保证了小的误差矢量幅度和高的交调抑制度。由于使用了现代数字处理器技术,可以使之产生高精度、高数据速率的数字调制信号。SMIQ可以产生高质量的各种调制信号,广泛应用于研发和型号认证测试领域。此外由于优越的性价比,这些信号源在生产应用中具有价格优势。SMIQ的主要特性为:
· 频率范围从300KHz到2.2GHz/3.3GHz/4.4GHz/6.4GHz
· 具有模拟和数字信号调制功能
· 可以产生通用的宽带数字调制信号,符号速率高达18Msymbol/s
· 内置高矢量精度的宽带IQ调制器
· 内部可以选配衰落模拟器、噪声源和失真模拟器
· 具有BER测量的选件
· 具有任意波形发生器的选件
· 可以产生低ACP值的TD-SCDMA 和WCDMA信号
· 三年的校准周期可以降低维护成本
· 优越的性价比
AMIQ I/Q调制信号源
AMIQ是一个可以产生I/Q信号的基带信号源。它通过WinIQSIM来编程和设置,也可以通过矢量信号源SMIQ来控制。自动幅度调整和微调使得AMIQ的IQ两路的输出具有很好的对称性,误差矢量因此可以降低到最小,这一点以前的双通道任意波形发生器是很难做到的。每个通道可以存储4M(R&SAMIQ03)或者16M(R&S AMIQ04)的采样点,因此可以产生足够长度的高符号速率的信号序列。时钟频率可以高达100Msample/s,幅度分辨率为14比特(数字IQ输出可以达到16比特)。这些特性使得AMIQ成为数字调制信号源的理想选择。
TD-SCDMA信号分析解决方案
基站测试固件 FS-K76 和终端测试固件FS-K77是针对TD-SCDMA信号分析的测试解决方案。它们可以安装在R&S公司的频谱分析仪FSQ、FSU和FSP等仪器的内部,可通过GPIB和LAN接口进行远程控制,而且测量速度快,达到每秒五次。能自动检测信道数据率,选择捕获到的TD-SCDMA信号时隙数(在FSU上最高值为64个时隙)。
在仪器内部安装这两个固件,我们就可以通过仪器面板上的快捷键测量出TD-SCDMA信号调制域的误差矢量幅度EVM、频率误差和波形系数等调制精度参数,频域的邻信道功率比ACLR、频谱杂散模板、功率时间图等指标,码域的码域功率、峰值码域误差等参数。这不仅方便了用户的操作,而且测量结果也更加快速和准确。
下面的图1和图2显示的是安装了FS-K76的FSU对TD-SCDMA下行信号的测量结果。

图1的上半部分显示的是选定时隙内的信号码域功率图;下半部分是对时隙的测试结果:数据部分的功率、Midamble部分的功率、合成EVM、IQ调制的不平衡度、波形系数、载频误差、码片速率误差等。
图2的上端是检测到的时隙内各个信道的参数:扩频因子SF、数据率、调制格式、功率和Midamble偏移;图的下端是各个时隙的合成EVM图示。

下面分别介绍R&S公司的可以分析TD-SCDMA信号的频谱仪FSU、FSQ和FSP。
FSQ信号分析仪
FSQ信号分析仪不仅具有与 FSU同样出色的频谱仪特性和功能,而且还具备强劲的矢量信号分析功能,它拥有高达28MHz的解调和分析带宽,这使得FSQ在WLAN和3GPP的产品研发和生产中被广泛应用。除了宽带解调能力以外,它也提供了BTS的多载波测量和杂散测量所需的宽动态范围。

信号分析仪R&S® FSQ
它的主要特点为:
· 具有宽的动态范围:
· TOI典型值为+25dBm
· 1dB 压缩点为+13dBm
· 使用噪声修正的情况下3GPP ACLR值为84dB
· 平均显示噪声电平为-158dBm(1Hz带宽)
· 在10kHz载波偏移处相位噪声为-120dBc(1Hz);在10MHz载波偏移处的典型值为-160dBc(1Hz)
· 28MHz的I/Q解调带宽,并且可升级到120MHz
· 具有信号统计分析功能CCDF 和APD
· 对于3GPP WCDMA 、TD-SCDMA和CDMA2000选项具有码域分析功能。
· 具有多种分辨滤波器:高斯滤波器、FFT滤波器、信道滤波器和RRC滤波器,分辨率滤波器从1Hz到50MHz可调。
· RMS检波器具有100dB的动态范围
· 可以选择的检波器类型
· RMS、采样、平均
· 自动/最大值/峰值
· QUASI峰值(QPK)
FSU频谱分析仪
R&S FSU 的性能超越了业已被证明拥有优越RF性能的R&SFSE和FSIQ家族。在设计、质量管理和生产领域,由于其优异的动态范围,FSU能使极宽动态范围的信号测量变得简单、快速和可靠,所以FSU成为在频谱测量方面新的参考标准:

高端频谱分析仪R&S® FSU
· 具有宽的动态范围:
· TOI典型值为+25dBm
· 1dB 压缩点为+13dBm
· 使用噪声修正的情况下3GPP ACLR值为84dB
· 平均显示噪声电平为-158dBm(1Hz带宽)
· 在10kHz载波偏移处相位噪声为-120dBc(1Hz);在10MHz载波偏移处的典型值为-160dBc(1Hz)
· 28MHz的I/Q解调带宽,并且可升级到120MHz
· 具有信号统计分析功能CCDF 和APD
· 对于3GPP WCDMA 、TD-SCDMA和CDMA2000选项具有码域分析功能。
· 具有多种分辨滤波器:高斯滤波器、FFT滤波器、信道滤波器和RRC滤波器,分辨率滤波器从1Hz到50MHz可调。
这些特性使得FSU很容易在强信号(例如基站信号)存在的情况下也能发现小的杂散信号。而它的高二阶谐波截断点对于多信道的测量具有最适宜的动态范围。
FSP中档频谱分析仪
FSP是一款中档频谱仪,但是它系统地集成了R&S公司高端频谱仪FSIQ的优良特性。在功能性、测量速度和精度性等至关重要的特性方面,FSP提出了中档频谱仪的新标准。所有重要的功能和接口在这款频谱仪中都成为标准配置。它拥有RMS检波器和数字调制信号统计测量的CCDF功能,这些是其它中档频谱仪不能提供的。高集成度的前端、全数字信号处理技术的后端和R&S公司设计的专用ASIC等,这些创新的技术产生了一款具有高端特性、高可靠性和高紧凑性的中档频谱仪。

中档频谱分析仪R&S® FSP
R&SFSP频谱仪的突出特点在于它独特性的测量和许多标准的功能。除了可以广泛选择的选件以外,FSP还提供了你希望从频谱仪所能得到的所有标准的功能和接口:
· 在同档仪器中拥有最大的彩色显示屏
· 分辨带宽从1Hz到10MHz
· 高选择性的数字和FFT滤波器
· 具有Quasi峰值检波器和EMI的分辨带宽
· 具有GPIB、Centronics和RS-232-C等接口
· 可以自动测试TOI、OBW、相位噪声和ACP(R)
· 独立设置的分屏显示和每屏可以显示3条踪迹。
· 可以编辑包含PASS/FAIL指示的限制线
· 在时域内的快速测量,最小扫描时间1us
· 提供TDMA信号测量的门控扫描功能
· 对于3GPP WCDMA 、TD-SCDMA和CDMA2000选项具有码域分析功能。