精確測量WiMAX信道功率的方法

圖3 從上到下顯示的依次是WiMAX猝發(fā)脈沖的正峰值檢波、平均值檢波和負峰值檢波跡線(xiàn)。

注意：為了顯示跡線(xiàn)的區別，這里將分辨率帶寬設置為3 MHz

對于噪聲信號或近似于噪聲的信號(如許多數字調制信號)來(lái)說(shuō)，使用平均值檢波器可獲得平均功率數據的最佳結果，顯示的跡線(xiàn)點(diǎn)是采樣數據的平均值。圖 3顯示了使用不同類(lèi)型檢波器處理WiMAX信號所獲得的不同跡線(xiàn)顯示。

分辨率帶寬

功率測量通常是指某一帶寬內的測量。同樣，頻譜分析儀上顯示的跡線(xiàn)點(diǎn)也要通過(guò)分辨率帶寬(RBW)濾波器進(jìn)行解讀。對于連續波信號來(lái)說(shuō)，降低RBW 會(huì )得到更好的信噪比，因而使測量結果看上去更平滑。對于近似于噪聲的信號來(lái)說(shuō)，擴大RBW可以在平均檢波bucket中獲得更平均的值，也可使用窄視頻帶寬(VBW)濾波器獲得更平滑的測量結果。使用更窄RBW的缺點(diǎn)是花費的測量時(shí)間更長(cháng)。

在進(jìn)行信道功率測量時(shí)，頻譜分析儀用戶(hù)應根據其無(wú)線(xiàn)技術(shù)標準來(lái)設置RBW。例如，某個(gè)給定標準的專(zhuān)用頻譜輻射(SEM)測試文檔通常包括測量所需要的 RBW設置。取決于信號的頻率范圍，在整個(gè)測量掃寬內，SEM測試的RBW設置還可能會(huì )隨著(zhù)頻率的變化而變化。如果未指定RBW，建議用戶(hù)最好為其信號表征設置RBW。對于窄帶寬(CW)信號來(lái)說(shuō)，最好使用窄RBW濾波器；對于近似于噪聲的信號(例如WiMAX信號)來(lái)說(shuō)，通常最好使用較寬的RBW。

平均值技術(shù)

現代頻譜分析儀使用多種方法來(lái)求取信號的平均值，使信號變得更加平滑。采樣最終在頻譜分析儀上顯示為跡線(xiàn)點(diǎn)的方式在很大程度上取決于平均值技術(shù)，主要涉及的參數有掃描時(shí)間、視頻帶寬等。

掃描時(shí)間

現代頻譜分析儀通常每秒可進(jìn)行數百萬(wàn)次采樣。假設選擇平均值檢波，如果增加掃描次數，那么在顯示跡線(xiàn)點(diǎn)之前的一段時(shí)間(bucket)內取平均值的數據采樣數量會(huì )隨之增加。采樣量越大，所顯示的平均點(diǎn)就越趨向于一致，最終顯示的跡線(xiàn)就越平滑。

視頻帶寬

頻譜分析儀中的VBW濾波器可以減小測量電平的差異，并且在掃描次數增加時(shí)仍保持相同的作用。傳統頻譜分析儀和許多現代化頻譜分析儀都是在顯示標度的級別上執行VBW過(guò)濾，因此可能會(huì )造成功率測量問(wèn)題。

頻譜分析儀的測量結果既能用對數(dB)表示，也能用線(xiàn)性度(電壓線(xiàn)性度)表示。因為VBW濾波是一種求取平均值的過(guò)程，在這些級別上進(jìn)行任何平均值計算，都有可能出現誤差。例如，在噪聲或近似于噪聲信號的對數平均值計算中可能發(fā)生-2.51 dB的誤差。

因此在進(jìn)行功率測量時(shí)，最好在功率標度上使用VBW濾波器。某些現代化分析儀例如Agilent PSA頻譜分析儀和X系列信號分析儀，可在功率標度上使用其VBW濾波器，從而避免了這些實(shí)質(zhì)性的誤差。即便如此，平均值檢波器依然是使結果變得平滑的一個(gè)出色工具，并且可在所有配備VBW檢波器的分析儀中使用。