利用示波器分析CDMA射頻無線信號

由于實時示波器技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)在可以利用示波器來捕獲并分析全波段超高頻RF信號，實時示波器提供的獨特先進分析能力是傳統(tǒng)CDMA和其它無線技術(shù)頻域設(shè)備無法完成的。

像圖1所顯示的屏幕顯示功能在以前就無法實現(xiàn)，八個窗口用不同的放大倍率顯示同一個實時無線CDMA信號。要同時觀察到信號特征和波形需要大量波形采集存儲器，本圖中的無線CDMA信號使用了1,000萬個采集點，在最后一個縮放比例為250,000:1的視圖中，可在CDMA信號上升和下降沿上見到實際數(shù)據(jù)采集點。正如圖上所看到的，一次采集到的采樣點足以精確地表現(xiàn)出實際信號形狀。

圖2顯示了對CDMA信號很有用的幾種分析方法，可在信號采集的同時執(zhí)行，其中FFT能夠用于特定的縮放區(qū)域。

當(dāng)進行取景平移時，根據(jù)函數(shù)所包含頻率的不同FFT的結(jié)果可能有所不同?？s放區(qū)域在整個原始波形區(qū)域平移時，F(xiàn)FT顯示了波形用戶選擇部分的頻譜內(nèi)容，可將信號部分的頻譜從周圍波形數(shù)據(jù)中隔離出來。

柱狀圖功能可顯示CDMA信號中所捕獲的每個周期瞬時脈沖寬度的統(tǒng)計分布情況，而軌跡視圖功能則可以繪制每個周波瞬時脈沖寬度，并且和5:1縮放視圖在時間上相關(guān)。通過比較軌跡視圖和縮放視圖，可以看到CDMA信號中的脈沖寬度與振幅成反比，這種方式為深入了解調(diào)制特性提供了便利。軌跡參數(shù)的任何異常都可以很容易地在軌跡視圖中辨識出來，并通過多重縮放軌跡和采集要觀察的點等方法將其在要求的波形中隔離出來。

另外示波器上還有一個自定義Matlab腳本運行功能，可在示波器應(yīng)用中運行并直接將結(jié)果輸出到示波器方格顯示器中，這種自定義腳本可將數(shù)字濾波和信號處理放在數(shù)據(jù)做其它分析之前或之后使用。

任何能以某種算法描述的過程都可以應(yīng)用在CDMA分析過程中。如圖3顯示了CDMA信號的I(同相)和Q(90度相移)部分，示波器的數(shù)學(xué)功能使得它可以很快地求平方、求和以及重新調(diào)節(jié)波形以便生成瞬時功率輸出波形。自動測試參數(shù)則來自功率波形的最大和平均值，并且可分開直接在示波器顯示屏上顯示CDMA信號的峰值與平均功率之比。

為了協(xié)助采集無線CDMA信號，還可使用放大天線。采用電視上用的標(biāo)準(zhǔn)部件，將帶F連接器的RG6視頻同軸電纜剝離作為天線，再將帶電源的線內(nèi)放大器與示波器BNC適配器相連形成一個放大天線陣列，這樣能檢測到附近微小的無線CDMA信號。

作者: 黃勤業(yè)

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