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消除高速轉換器連續波和調變信號測量的差異

作者: 時(shí)間:2016-12-23 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏
  高速類(lèi)比數位轉換器(ADC)及數位類(lèi)比轉換器(DAC)的訊號常??墒褂眠B續波(continuous wave, CW)來(lái)描述,對于A(yíng)DC而言,較容易透過(guò)CW產(chǎn)生器和窄頻帶通濾波器產(chǎn)生無(wú)雜訊的CW訊號;對于DAC而言,較容易分析CW訊號;這兩者皆提供許多標準參考測試,可在各種裝置之間明確比較。然而,大多數的系統都是將高速資料轉換器用于調變波形取樣。消除以CW測量為基礎各種規格與調變訊號系統要求之間的差異極為不易。

  CW訊號和調變訊號之間存在兩種差異,會(huì )影響高速資料轉換器的行為。首先,CW訊號沒(méi)有頻寬-電源僅局限于單一頻率,而調變訊號有頻寬,電源分布于某個(gè)頻率範圍??赡墚a(chǎn)生的結果是CW訊號失真,另一個(gè)頻率引起CW諧波,調變訊號失真引起比頻率範圍更寬的諧波和交叉調變:第二次諧波的2倍、第叁次諧波的3倍等。在頻寬與調變訊號相同的某個(gè)頻段中,電源的傳播導致較低完整度的失真電源。

本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/201612/333219.htm

  其次,大多數調變訊號(只有GSM中使用的GMSK等調變機制除外)均對振幅進(jìn)行調變,而產(chǎn)生低于最大功率的平均功率。為了便于比較,CW訊號的功率維持恆定。圖1顯示存在的差異,呈現出調變長(cháng)期演進(jìn)(LTE)訊號的功率與時(shí)間的對比關(guān)係。平均功率約為最大功率的7%,亦即比最大功率低11dB。

  

  在大多數裝置中,諧波失真雜訊會(huì )隨著(zhù)訊號功率增加而增加。例如,訊號功率每增加1dB,叁階諧波雜訊便增加3dB。因此,相較于低平均功率的調變訊號,最大功率的CW訊號呈現更明顯的失真。圖2顯示如此的情況,將最大功率的CW訊號叁階諧波失真與調變LTE訊號進(jìn)行比較。使用的失真模型是簡(jiǎn)單的多項式:

  Vout=Vin+coeff×Vin3

  諧波失真係數coeff為任意選擇的值,藉以說(shuō)明顯著(zhù)的失真程度。

  CW訊號產(chǎn)生比CW訊號低42dB的叁階失真雜訊,而LTE訊號產(chǎn)生比LTE訊號低56dB的叁階失真雜訊。圖2顯示的功率已標準化為各個(gè)訊號的最大功率。

  因此,使用最大功率CW訊號評估理論裝置中調變LTE訊號的諧波失真,會(huì )將LTE訊號失真高估14dB。

  如何才能進(jìn)行更精確的CW測試?CW測試無(wú)法擷取完全相同的調變訊號結果,而調變訊號失真取決于訊號功率的統計分佈。在上例中,比最大功率低-7dB的CW訊號,會(huì )產(chǎn)生與LTE訊號相同的第叁次諧波失真(見(jiàn)圖2)。由于調變LTE訊號的平均功率比最大功率,或峰值功率低約11dB,相當于將CW訊號功率設定比調變訊號平均功率高4dB。

  若要以更精確的方式快速評估調變訊號效能,可使用調變訊號峰值功率與平均功率的dB比率,然后將CW功率設定為1/3的最大功率。例如,如果調變訊號PAR為6dB,則應將 CW 訊號設定為比最大功率低-4dB,再測量相對于訊號功率的諧波失真。這種方法對于OFDM、WCDMA和QAM等各種調變訊號類(lèi)型均有效。



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