用于射頻測量的任意波形發(fā)生器

Tabor公司的 Wonder Wave 系列任意波形發(fā)生器(AWG) 是目前可用的功能強(qiáng)大、靈活的測試工具。它們具有產(chǎn)生幾乎任何信號(hào)的獨(dú)特能力，是需要產(chǎn)生真實(shí)信號(hào)時(shí)的首選儀表。AWG的基本性能由最大抽樣頻率、DAC分辨率和波形存儲(chǔ)容量等技術(shù)參數(shù)決定。抽樣頻率大于1GHz，數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換分辨率達(dá)到16比特，波形存儲(chǔ)容量高于16M樣值，這些代表了當(dāng)前最先進(jìn)的技術(shù)(圖1)。

AWG在射頻中的應(yīng)用

多年來，我們用AWG產(chǎn)生復(fù)雜的波形，尤其是基帶信號(hào)或低頻IF信號(hào)。這些信號(hào)可以直接用于信號(hào)通路端點(diǎn)的許多測試中?；鶐盘?hào)，I 和 Q 分量通過正交調(diào)制器產(chǎn)生需要的調(diào)制載波。也就是說，相對低頻的IF信號(hào)可以向上轉(zhuǎn)換到所需的頻率(圖2)?，F(xiàn)今市場上大多數(shù)具有復(fù)雜調(diào)制能力的矢量信號(hào)發(fā)生器都采用內(nèi)部或外部AWG產(chǎn)生需要的信號(hào)(如UMTS，Wi-Fi和藍(lán)牙)。

基于以下因素，Tabor公司的AWG可以很好地應(yīng)用于調(diào)制產(chǎn)生：

● 不需要特殊的硬件

● 可以產(chǎn)生從

直流到奈奎斯特頻率的任意載波

● 幾乎可以產(chǎn)生具有任何失真，線性和非線性的信號(hào)

● 可以單獨(dú)作為通用工具

● 有些模型，如2571A和2572A具有并行數(shù)字輸出，可以用于軟件無線電(SDR)系統(tǒng)測試

性能

采用AWG作為射頻發(fā)生器的一個(gè)最通常的考慮因素是可用動(dòng)態(tài)范圍。在該應(yīng)用領(lǐng)域的一些重要測試，如相鄰信道功率比(ACPR)，非常依賴這個(gè)技術(shù)指標(biāo)。然而，最重要的還是噪聲功率譜密度，換句話說就是信號(hào)占用的頻帶中的噪聲。對信號(hào)帶寬(SBW)中的噪聲功率譜密度進(jìn)行積分獲得信道SNR。例如，采用1.2GS/s，12比特的理想AWG(如Tabor公司的WW1281A) 產(chǎn)生一個(gè)10dB峰值因子(PAPR)的CDMA下行IF信號(hào)，其信號(hào)-量化噪聲比是82dB(圖3)。

回繞

相對于AWG的其它應(yīng)用領(lǐng)域，無線測試對信號(hào)質(zhì)量和一致性有更高的要求，因?yàn)橥瑫r(shí)涉及到了信號(hào)的許多方面：時(shí)間、頻率、調(diào)制、信道編碼、協(xié)議以及影響信號(hào)這些方面的回繞不一致。回繞引起的人為誤差是因信號(hào)起始和結(jié)束時(shí)非一致產(chǎn)生的。在信號(hào)設(shè)計(jì)中，去除回繞人為誤差是非常重要的，這樣當(dāng)實(shí)際用于傳輸時(shí)，如同在真實(shí)的發(fā)送器中一樣，信號(hào)流中沒有毛刺。Tabor公司的Modular軟件采用一種稱為循環(huán)卷積的操作，即使對于任意數(shù)量的載波，也可以自動(dòng)消除因?yàn)榛乩@而引起的人為誤差(圖4)。

計(jì)算信號(hào)

Tabor公司的Modular軟件包(圖5) 在不犧牲信號(hào)質(zhì)量的前提下，采用了快速計(jì)算的算法，因此信號(hào)產(chǎn)生速度快，測試交互性可以達(dá)到更高層次。理想的無損傷波形可以用于許多測試，但是一些測試要求仿真實(shí)際條件。 Modular可以產(chǎn)生線性和非線性(AM/AM和AM/PM)、多路徑以及各種干擾的信號(hào)。它提供了足夠的可視化特性和分析能力，用于驗(yàn)證合成的信號(hào)。Modular可以顯示一系列圖表，如星座和相位圖、頻譜、I和Q對應(yīng)時(shí)間關(guān)系圖、CCDF以及直方圖。

Modular可以輸入外部定義的調(diào)制、I和Q時(shí)域波形、基帶濾波器和數(shù)據(jù)序列。它也可以采用ASCII定界格式輸出波形數(shù)據(jù)，同一測試波形就可以用于任何仿真工具中，因此結(jié)果可以與被測設(shè)備的實(shí)際性能相關(guān)聯(lián)。

總結(jié)

由于支持高抽樣率/分辨率，大容量記錄長度以及良好的線性度，Tabor公司的AWG功能日益強(qiáng)大，將會(huì)在射頻領(lǐng)域得到更廣泛的使用。Tabor公司的AWG可以提供所有類型的內(nèi)置調(diào)制，F(xiàn)M，AM，SWEEP，PWM，F(xiàn)SK，PSK，ASK，(n)QAM，(n)PSK，甚至是在一個(gè)信號(hào)中組合了FM、AM和PM的獨(dú)特的3D調(diào)制?，F(xiàn)在新Modular軟件與功能強(qiáng)大的AWG組合在一起，Tabor公司可以為市場上射頻/無線應(yīng)用提供具有超強(qiáng)功能的工具。