NI PXI結合FPGA實(shí)現最佳WLAN測量，支持802.11ac

表1. 802.11ac中調制方式的RMS EVM要求

測試設備通常需提供比規范要求(如-32 dB用于256 QAM)高至少10 dB的測量能力，從而提供足夠的空間用于特征和產(chǎn)品測試。如圖7所示，NI PXIe-5644R可提供業(yè)界領(lǐng)先的EVM值。

圖7. 使用NI PXIe-5644R的802.11ac EVM環(huán)回模式

針對所有無(wú)線(xiàn)標準和測試設備，可以通過(guò)調整軟件和硬件以獲取最佳測量方式。使用NI PXIe-5665 VSA進(jìn)行相鄰通道失真測量中討論了可用于信號分析儀的部分硬件優(yōu)化。

下面將討論諸如相位跟蹤、通道跟蹤、正交偏移補償等其它優(yōu)化方式。

注： 以下圖片均使用通過(guò)NI PXIe-5644R環(huán)回模式生成和采集的80 MHz、MCS 9 802.11ac信號。

圖8. NI PXIe-5644R可對80 MHz 256-QAM信號進(jìn)行-46 dB EVM測量。

相位跟蹤

相位跟蹤可用于跟蹤由殘余頻偏和相位噪聲引起的調制符號的相位變化。如果將正交頻分復用(OFDM)相位跟蹤方法設置為標準，根據IEEE標準802.11a-1999的17.3.9.7章節和IEEE標準802.11n-2009的20.3.21.7.4章節指定，該工具包可對OFDM符號執行基于導頻的通用相位誤差糾正。

如果將OFDM相位跟蹤方法設置為瞬時(shí)，WLAN分析工具包可對OFDM符號執行基于導頻的通用相位誤差糾正，以及在每個(gè)調制符號中補償相位失真。IEEE標準中并未定義該類(lèi)型補償，但該補償對于確定幅值中調制失真和相位誤差十分有用。通過(guò)該相位跟蹤方法，該工具包僅計算誤差向量幅度(EVM)，EVM為對包長(cháng)度和不同子載波的復數調制符號變化引起的誤差。

默認值為標準。

注：下圖為放大的256-QAM信號圖。為了更好的說(shuō)明參數變化效果，下圖僅顯示了4個(gè)符號。

圖9. 上圖顯示了80 MHz 802.11ac信號進(jìn)行相位跟蹤對EVM數的影響。該圖表在256-QAM信號圖中僅顯示了4個(gè)符號。

通道跟蹤

通過(guò)啟用通道跟蹤，WLAN分析工具包可估計前導包和數據的通道響應，然后將該響應作為整個(gè)包的通道頻率響應估計。如禁用通道跟蹤，該工具包可估計長(cháng)訓練序列(LTS)的通道響應，然后將該響應作為整個(gè)包的通道頻率響應估計。

圖10. 啟用通道跟蹤的效果

正交偏移補償

WLAN分析工具包也可以補償由于發(fā)生器/DUT引起的相位偏移。圖11顯示了帶正交偏移的信號。正交偏移補償最適用于帶大量點(diǎn)的調制方式(如256 QAM)。

圖11. 帶正交偏移的信號

256-QAM信號圖(已放大為僅顯示4個(gè)符號)顯示了正交偏移補償的效果。

圖12. 啟用相位偏移補償的效果

添加減損

NI WLAN生成工具包也可以在生成信號中增加減損并查看DUT的響應。通過(guò)WLAN生成工具包可添加以下減損：

• 載波頻率偏移

• 采樣時(shí)鐘偏移

• IQ減損

o 增益失調

o 直流偏移

o 正交偏移

o 定時(shí)偏移

• 載波噪聲比

傳輸頻譜屏蔽

802.11ac要求強制80 MHz頻譜屏蔽測試?？蛇x項也包括80+80 MHz和160 MHz頻譜屏蔽測試。80 MHz段可以為連續或非連續(在不同波段中)。

圖13. 80 MHz 802.11ac信號的頻譜屏蔽測量

工程師可以通過(guò)兩個(gè)同步的發(fā)生器或分析儀生成并采集80+80信號。如圖14所示，如果兩段屬于不同波段，將在每段中應用常規80 MHz頻譜屏蔽，但當兩段屬于同一波段并且為連續時(shí)，將在信號中應用疊加的頻譜屏蔽。

圖14. 80+80 802.11ac信號的頻譜屏蔽測量

測量速度

所有測試工程師都面臨縮減測試時(shí)間的挑戰。在特定環(huán)境中，工程師需要保證新產(chǎn)品的穩定測試流程。在生成環(huán)境中，測試工程師需要以最快時(shí)間測試盡可能多的參數。