基于LabWindows的3.5G頻段電波傳播測控技術(shù)

　　而對于電波傳播測量過(guò)程中的關(guān)鍵——測量數據的獲取，通常是采用專(zhuān)用測量設備及與之嚴格配套的測量技術(shù)實(shí)現，例如對WCDMA系統在進(jìn)行電波傳播測量時(shí)，采用的就是Agilent公司生產(chǎn)的E7476A設備實(shí)現的。系統結構如下圖：

圖1 基于E7478A路測系統結構圖

　　從上圖中，不難看到傳統儀器的功能都是由儀器生產(chǎn)廠(chǎng)家來(lái)定義和制造的硬件及軟件來(lái)實(shí)現，在決定了系統功能的同時(shí)，也決定了用戶(hù)無(wú)法改變。盡管傳統儀器的精度、功能和性能隨著(zhù)微電子技術(shù)的發(fā)展而不斷提高，但是對于復雜的測量參數較多的場(chǎng)合，使用起來(lái)很不方便，局限性愈發(fā)明顯。隨著(zhù)虛擬儀器技術(shù)的出現，把計算機技術(shù)和儀器技術(shù)完美結合起來(lái)，充分利用計算機技術(shù)來(lái)實(shí)現或增強傳統儀器的功能。同時(shí)，虛擬儀器具有結構簡(jiǎn)單、研制周期短、系統可擴展、維護方便、性能價(jià)格比好等特點(diǎn)。同時(shí)，它與網(wǎng)絡(luò )和外設的連接相當方便，有利于實(shí)現數據的處理和信息的共享。

　　虛擬儀器對測量?jì)x器發(fā)展的深刻意義在于，其功能可以由用戶(hù)根據需要自行設計軟件來(lái)定義和擴展，而不是像傳統儀器那樣，功能只能由廠(chǎng)家事先定義并且固定不可變更[5]。這樣，用戶(hù)不必購買(mǎi)多臺不同功能或者昂貴的集多種功能于一身的傳統儀器，也不必不斷購買(mǎi)新的儀器。因為虛擬儀器技術(shù)可以與計算機同步發(fā)展，與網(wǎng)絡(luò )及其他外部設備互連，用戶(hù)只需根據需要改變軟件程序就可以不斷賦予或者擴展增強它的功能，
虛擬儀器編程語(yǔ)言LabWindows/CVI是美國NI公司開(kāi)發(fā)的Measurement Studio軟件組中的一員。它是32位的面向計算機測控領(lǐng)域的虛擬一起軟件開(kāi)發(fā)平臺，可以在多操作系統（如Windows 98/NT/2000 /XP、Mac OS和Unix等）下運行[6]。

　　LabWindows/CVI以ANSI C為核心，將功能強大、使用靈活、應用廣泛的C語(yǔ)言與測控專(zhuān)業(yè)工具有機地結合起來(lái)，實(shí)現了數據的采集，分析和顯示。另外，它的集成化開(kāi)發(fā)平臺，交互式編程方法，豐富的控件和庫函數大大增強了C語(yǔ)言的功能，使LabWindows/CVI自身功能更加強大，應用更加方便，成為測量技術(shù)開(kāi)發(fā)人員建立檢測系統，自動(dòng)測量環(huán)境，數據采集系統，過(guò)程監控系統等首選的開(kāi)發(fā)環(huán)境[7]。

　　因此，考慮4G移動(dòng)通信系統IMT-Advanced侯選頻段3.5GHz電波傳播測量的特點(diǎn)，我們設計并成功應用了基于虛擬儀器技術(shù)的新型電波傳播測控系統3 4G電波傳播測量系統概述

3.1 測量系統架構

　　測量系統包括發(fā)射端和接收端兩部分，如圖2所示。發(fā)射端由信號發(fā)生器、功率放大器和發(fā)射天線(xiàn)組成。Agilent ESG信號發(fā)生器產(chǎn)生3.5GHz CW測量信號，發(fā)射端的功率放大器用于擴展測量范圍。接收端由頻譜分析儀、控制計算機和GPS接收機系統組成。Agilent PSA頻譜分析儀具有低噪聲、高采樣率的特點(diǎn)，GPS接收機采樣點(diǎn)的地理坐標。
實(shí)測過(guò)程中，接收信號功率與地理信息的實(shí)時(shí)測量結果通過(guò)控制計算機上開(kāi)發(fā)的虛擬儀器技術(shù)獲得采集同步和自動(dòng)儲存，從而保障測量滿(mǎn)足李氏定理條件，并且提高了測量效率。

圖2 測量系統框圖

3.2 測量系統指標

表 1 電波傳播系統指標

3.3 硬件接口

1. 測量信號：