TD-SCDMA測試

一、射頻收發(fā)信機(jī)測試原理
對于任何一種無線通信系統(tǒng)，射頻收發(fā)信機(jī)都是非常重要的一部分，其性能的優(yōu)劣直接影響整個系統(tǒng)的干擾情況，進(jìn)而決定系統(tǒng)容量。所以準(zhǔn)確地測試基站和機(jī)的射頻收、發(fā)信機(jī)是極為重要的。
1、發(fā)信機(jī)測試
要想分析發(fā)射機(jī)發(fā)射信號，首先要用一個理想的接收機(jī)把發(fā)射信號變成數(shù)字的基帶信號，然后在數(shù)字域進(jìn)行信號處理，得出相應(yīng)的指標(biāo)。實(shí)際測試時，一般利用高性能的頻譜儀或信號分析儀作為理想接收機(jī)。
經(jīng)過理想接收機(jī)并模數(shù)轉(zhuǎn)換后得到了數(shù)字的IQ數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的脈沖成形濾波器、內(nèi)插、同步、抽取就會得到初始的測量信號，然后還需要對測量信號進(jìn)行幅度、相位和頻率、時間的修正得到修正測量信號，另外，對測量信號進(jìn)行解擾解擴(kuò)解調(diào)再調(diào)制再擴(kuò)頻再加擾，再經(jīng)過成形濾波器就得到了參考信號。然后，通過修正測量信號和參考信號的比較計(jì)算，就可以得到信道內(nèi)測量的各個指標(biāo)。
2、接收機(jī)測試
一般接收機(jī)誤碼率的測試需要一個理想的經(jīng)過信道編碼和調(diào)制擴(kuò)頻的信號源，還需要另外一臺儀器對解調(diào)以后的數(shù)據(jù)比特流監(jiān)視，當(dāng)然也可以把信號源和對解調(diào)后的數(shù)據(jù)比特流監(jiān)視的儀器做到一臺儀器里。如果有必要還可以在信號源和被測接收機(jī)之間人為加入一些干擾或信號損傷，這種干擾或損傷也可以在信號源里的基帶部分改變一些參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。
通常，誤碼率測試都是用偽隨機(jī)二進(jìn)制序列(PRBS：Pseudo Random Binary Sequence)作為信號源的原始數(shù)據(jù)。PRBS信號一般表示為PNx(比如，PN9一共有29-1=511個比特)，之所以稱之為偽隨機(jī)，是因?yàn)檫@種PN序列具有一定的隨機(jī)特性，但是這種隨機(jī)性是有規(guī)律的。從個比特的序列里任意截取X個比特，就可以恢復(fù)整個原始序列。
誤碼率測試通常有兩種測試方法：基帶BER測試和環(huán)回(loopback)BER測試。基帶BER測試直接對被測終端接收機(jī)解調(diào)解碼以后的基帶序列重建并作誤碼率比較；而對于環(huán)回BER測試，在測試設(shè)備中用一個理想的接收機(jī)把被測終端接收后又發(fā)射回來的射頻信號接收下來，做理想的解調(diào)解碼，最后序列重建以及誤碼率比較。
二、TD-SCDMA射頻測試方案
產(chǎn)品研發(fā)到生產(chǎn)的過程中，測試也分為幾個部分。對各個模塊和器件進(jìn)行測試評估；模塊集成到系統(tǒng)中時對整個系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證測試；在產(chǎn)品生產(chǎn)時，進(jìn)行生產(chǎn)測試。不同的測試階段，測試方法也不盡相同。器件測試主要側(cè)重某些相關(guān)指標(biāo)；系統(tǒng)測試側(cè)重整機(jī)性能；生產(chǎn)測試側(cè)重速度及穩(wěn)定性。相對于這些不同測試階段，R&均提供了相應(yīng)的測試解決方案。
　1、模塊和器件測試
　 要保證最終的產(chǎn)品通過嚴(yán)格的一致性測試，首先保證基帶和射頻的器件電路符合更嚴(yán)格的要求。在器件和模塊測試階段，除了用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行傳統(tǒng)的線性和非線性分析(如S參數(shù)、壓縮點(diǎn)、三階交調(diào)等)，還需要用矢量信號源和頻譜分析儀或者矢量信號分析儀對被測件在TDSCDMA信號條件下進(jìn)行時域、頻域碼域和調(diào)制域的分析(如CCDFACP、EVM等)。R&S的矢量信號源SMJ100A和頻譜儀FSU(或FSP可以實(shí)現(xiàn)這些測試。下面以多載波功放及直放站(RRU)測試為例說明。
　 對于TD-SCDMA基站功放以及直放站測試，主要評估的測試項(xiàng)目包括：信道功率；功率對時間關(guān)系(PvT)(上升沿和下降沿模板)；鄰近信道泄漏比(ACLR)(單載波和多載波多載波功率；頻譜雜散模板；頻譜發(fā)射模板(SEM)；誤差矢量幅度(EVM)。
在進(jìn)行TD-SCDMA功放研發(fā)測試時，PvT、多載波ACLR以及各種觸，、、)；發(fā)信號的需求對儀器的要求比較高，R&S測試解決方案可以完全滿足要求：
在FSU和FSP中可采用兩次掃描方式進(jìn)行PvT的測試，具體分別通過開關(guān)打開對帶內(nèi)掃描，開關(guān)閉合時對帶外掃描并通過曲線擬合成實(shí)際測試的PvT曲線，該測試方法也被證明能有效地對基站功放進(jìn)行測試，并且實(shí)現(xiàn)了112dB的開關(guān)電平測量動態(tài)范圍，甚至可以測試TD-SCDMA基站在最大30dBm的發(fā)射功率下的PvT測試。
TD-SCDMA基站功放要求最高測試六載波ACLR，SMJ100A可產(chǎn)生非常理想的信號，而FSU/P同樣提供了足夠的測量范圍。從而保證了測試到的ACLR不是由于測試儀器造成的。由下圖可知FSU六載波ACLR可達(dá)-66db，F(xiàn)SP六載波ACLR可達(dá)-61db。
由于TD-SCDMA的時分特性，在測試當(dāng)中需要多個觸發(fā)信號，提供給分析儀器以及被測功放，SMU具備靈活且方便的觸發(fā)信號設(shè)置，可以產(chǎn)生各種觸發(fā)信號。
作為一種調(diào)制指標(biāo)的測試，誤差矢量幅度EVM對于直放站和功放測試很重要，因?yàn)镋VM能直接體現(xiàn)放大器的非線性引起的信號失真和畸變。FSU/P內(nèi)置TD-SCDMA選件不但能測試TD信號的功率和頻譜，還可以直接測試其EVM。大大方便了功放和直放站測試。
3、基站和終端整機(jī)的研發(fā)和一致性測試
　 根據(jù)3GPP25.142(基站)和34.122(終端)的射頻一致性測試規(guī)范定義了發(fā)射機(jī)、接收機(jī)的特性和系統(tǒng)性能的測試要求。其中TD-SCDMALCR的基站/終端則是根據(jù)該規(guī)范的1.28McpsTDD的要求進(jìn)行測試。上述規(guī)范是研發(fā)和一致性測試中采用的準(zhǔn)則。在該階段，對被測設(shè)備的測試往往非常嚴(yán)格，以排除各種潛在的缺陷。研發(fā)測試對儀器的功能、動態(tài)范圍、精度等要求極高。
　R&S提供了SMU200A+FSQ+SMA+NRP的研發(fā)測試解決方案。SMU200A可以內(nèi)置兩路獨(dú)立的信號源，其中一路用于產(chǎn)生有用信號，另外一路則可以產(chǎn)生規(guī)范定義的各種干擾信號(連續(xù)波或者調(diào)制信號干擾)，從而實(shí)現(xiàn)兩臺信號源的功能。而且SMU200A可以產(chǎn)生規(guī)范要求的衰落模擬和AWGN，這樣，一臺SMU200A就能滿足規(guī)范對信號源的要求。FSQ的頻譜儀模式具備同類產(chǎn)品中最佳的動態(tài)范圍，這在進(jìn)行規(guī)范要求的雜散測試和ACLR測試是非常重要的。而FSQ的矢量信號分析模式則可以對信號進(jìn)行IQ域的分析，便于在研發(fā)階段定位和分析故障。SMA是一臺高性能的模擬信號源，用于接收交調(diào)特性測試。功率計(jì)NRP主要用于精準(zhǔn)功率測試。
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