數字通信技術(shù)與儀器測量技術(shù)

　　隨著(zhù)數字無(wú)線(xiàn)通訊時(shí)代的來(lái)臨，原本一些日常使用的通訊設備也逐漸開(kāi)始數字化了。

　　數字通信技術(shù)與應用


　　現今的各種通信系統基本上可以用“調制方式”來(lái)區分以及分類(lèi)：


　　1. MSK/GMSK: 為歐洲蜂窩移動(dòng)電話(huà)GSM以及AMPS的移動(dòng)數據傳輸CDPD采用。


　　2. BPSK：為Cable Modem所采用。


　　3. QPSK/DQPSK：適用于衛星通信、美國的窄帶CDMA、北美數字蜂窩系統NADC、日本的PDC以及PHS。


　　4. OQPSK：為美國的窄帶的CDMA以及衛星通信所采用。


　　5. FSK/GFSK：為歐洲數字無(wú)繩電話(huà)DECT、數字尋呼系統POCSAG/FLEX,ERMES所采用。


　　6. 8/16 VSB：為北美數字電視(ATV)、廣播以及數字有線(xiàn)電視所采用。


　　7. 16QAM：為微波數字通信、數據機、DVB－C、DVB－T所采用。


　　一般來(lái)說(shuō)，“通信”是一項成熟的技術(shù)，但是這通常是指模擬通信，因為數字通信的革命正方興未艾。首先，模擬通信與數字通信的差異在于:


· 模擬通信從頭到尾都未將音頻語(yǔ)音做任何型式的變化，而數字通信一開(kāi)始就將模擬型式的音頻語(yǔ)音信號進(jìn)行數字化處理。因此數字調制不僅可以傳送音頻語(yǔ)音信號，而且還可以進(jìn)行數據通訊的傳輸；


· 其次，模擬通訊的調制技術(shù)只有調幅、調頻和調相等三種，然而在數字調制方面，就只有I－Q調制一種。


· 尤其在射頻傳輸的技術(shù)方面，由于模擬信號是不可分割的，但是數字信號則是一件非常簡(jiǎn)單的事情，因此模擬通信在處理射頻傳輸的技術(shù)只有頻分多址(FDMA)/頻分雙工(FDD)；而在數字通信方面，有多種技術(shù)可供選擇，如頻分多址、時(shí)分多址或碼分多址，且在收發(fā)雙工方面，除了FDD之外，也可以采用TDD的雙工技術(shù)。



儀器測量技術(shù)與應用


　　從上述的分析比較中，我們可以發(fā)現模擬通信與數字通信比較：


· 在基頻方面是正弦波對數字位元；


· 在調制方面是AM/FM/PM對IQ調制；


· 在射頻傳輸方面，則是連續波對時(shí)變信號。


因此在模擬通信測得是靈敏度，但是在數字通信則變成誤碼率BER或者幀誤碼率FER；在模擬通信的調制參數是調制系數、調制頻偏等，而在數字調制則是EVM、I－Q、I－Q 偏值等；在模擬通信的射頻測量測載波頻率、發(fā)射功率、帶寬等，而在數字通信的射頻測量參數有些與模擬通信一樣，另外多了時(shí)變的參數，如載波的ON/OFF比，相鄰信道功率等。


　　由此在基帶和調制方面的測量參數，模擬調制通信與數字調制通信的差異非常大，所以采用的測量?jì)x器可說(shuō)是完全不一樣。但是通常能解調數字的儀器也多能應付模擬解調的需求。而在射頻方面的測量參數，則是有一部分是重疊的,所以使用模擬通信的射頻參數測量?jì)x器通常也可以延用到數字通信的射頻測量工作。最典型的是頻譜分析儀，基本上一部頻譜分析儀就可以涵蓋。如果再經(jīng)過(guò)適當的“變化處理”，還可以測量數字通信的相關(guān)射頻的參數。裝載不同的特定軟件，一個(gè)頻譜分析儀可變成GSM、DECT、NADC、CDMA等測試儀器。它不僅可以測量射頻測試，甚至還能夠解調I－Q信號。


　　通常頻譜分析儀裝入適當的軟件，比較適合用在生產(chǎn)線(xiàn)的測試站或者是QA相關(guān)部門(mén)。至于用于研發(fā)的，則應該選用較高性能的測量?jì)x器。適用于研發(fā)的數字通信測量?jì)x器可以分成發(fā)射和接收兩個(gè)部分，不管是具有發(fā)射或是接收分析解調的電子儀器，最好具有能夠擴展功能的能力。如目前在開(kāi)發(fā)GSM系統，則選購的測量?jì)x器就不能只考慮到GSM的測量，還應該選擇未來(lái)能夠應付窄帶CDMA、甚至寬帶CDMA，以及數字視訊的分析儀和信號發(fā)生器。


　　通常在研發(fā)階段的數字通信儀器可分成5個(gè)部分，基帶信號處理與調制、射頻發(fā)射、射頻接收、解調與分析和通訊協(xié)議等。這對應到電子儀器就會(huì )是一部具有多種調制方式的基帶調制信號發(fā)生器，加上一部具有高性能I－Q調制及高達3 ～4 GHz的射頻信號發(fā)生器；在接收方面，通常一部?jì)x器會(huì )具有各種數字調制信號的解調功能，還有觸發(fā)信號的能力，時(shí)域、頻域和調域的分析能力，射頻接收、解調分析等功能。