gsm基礎(chǔ)及gsm移動臺無線收發(fā)信機分析(doc25)-電子電信(編輯修改稿)
2024-09-21 00:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 為了測量相位和頻率誤差，可以用一個測試裝置對被測設(shè)備的發(fā)射輸出信號進行采樣來獲得實際的相位軌跡。對采樣信號解調(diào)然后以數(shù)學(xué)方法得到理想的相位軌跡。從一個軌跡減去另一個軌跡得到誤差信號。這個信號的平均斜率（相位 /時間）就是頻率誤差。信號的變化就是相位誤差，用均方根（ rms）和峰值表示。下圖所示即為此測試過程： 下圖所示為一個發(fā)射突發(fā)脈沖的測量結(jié)果以及它與 GSM 標(biāo)準規(guī)定的限度之間的關(guān)系。 GSM 系統(tǒng)使用動態(tài)功率控制確保 每一個鏈路具有足夠并且是最小的功率。這樣可以使整個系統(tǒng)的干擾保持最小。對于 MS來說，可以最大限度地延長電池的壽命。 超出規(guī)范的功率測量結(jié)果通常表示功率放大器電路、校準表格或者供電電源有問題。 GSM 平均輸出功率是在 GSM 突發(fā)脈沖的有用部分測量的。進行測量的時候， GSM 測試設(shè)備通過解調(diào)輸入信號獲得正確的參考時序，并控制選通 GSM 突發(fā)脈沖的有用部分。 RF 載波功率隨時間的變化 在 GSM 系統(tǒng)中，發(fā)射機必須按照 TDMA 時序結(jié)構(gòu)快速變化發(fā)射功率以避免對相鄰時隙造成干擾。如果發(fā)射機開啟太慢，突發(fā)脈沖最 開始的數(shù)據(jù)就可能丟失，降低了鏈路的質(zhì)量；如果關(guān)閉得太慢， TDMA 幀中下一個時隙的用戶將受到干擾。 因此，本測試就是根據(jù)規(guī)定的功率變化模式評估載波功率在時域內(nèi)的變化，同時還可以證實發(fā)射機的關(guān)閉是完好的。如果發(fā)射機沒有通過發(fā)射 RF 載波功率隨時間變化關(guān)系的測試，通常說明 PA 單元或者功率控制環(huán)路存在問題。 (ACP) ACP 由兩個指標(biāo)定義： ? 調(diào)制和寬帶噪聲頻譜 ? 切換頻譜 這兩個測量指標(biāo)通常一起被稱作 “輸出 RF 頻譜 ”（ ORFS）。 發(fā)射機中的調(diào)制過程 使連續(xù)載波發(fā)生頻譜擴展。 “調(diào)制和寬帶噪聲頻譜 ”測量指標(biāo)用來保證調(diào)制過程不會造成過量的頻譜擴展，因為這將對相鄰信道用戶造成干擾。 將分析儀調(diào)諧到要進行測試的頻率，然后在調(diào)制突發(fā)脈沖的部分時間里進行時域選通。用這種方式測量功率，然后分析儀重新調(diào)諧到下一個頻率或者欲測量的頻率偏移。持續(xù)這一過程直到所有頻偏下的功率都被測量并與允許的限度進行對比。這樣作的結(jié)果是得到了一組功率隨頻率變化的點，也就是信號的頻譜。然而，由于信號的跳變部分不在選通范圍之內(nèi)，因此沒有突發(fā)效果產(chǎn)生的頻譜成分。 測量結(jié)果的限制以 dBc 表示，所 以測量的第一步是讀取發(fā)射機調(diào)諧的中心頻率。 GSM 發(fā)射機 RF 功率變化非?？臁Ｖ懊枋龅?“發(fā)射 RF 載波功率隨時間變化關(guān)系 ”測試指標(biāo)確保功率的變化能夠在正確的時間里并且足夠快的發(fā)生。然而，如果 RF 功率變化得太快，發(fā)射信號中就會產(chǎn)生不希望出現(xiàn)的頻譜成分。本測量指標(biāo)就是用來確保這些成分能夠保持在可接受的水平之下。 為進行切換頻譜測量，分析儀在零檔模式下調(diào)諧到多個偏移頻率進行測量。本測量中不在時域進行選通控制。 這些指標(biāo)對于確保 GSM發(fā)射機不會向錯誤的頻譜部分 發(fā)射能量是必需的，那樣會對頻譜的其他用戶造成干擾。 這里討論人為的雜散信號。將測試裝置直接連接到 MS 的天線連接器進行測量。測量內(nèi)容包括： ? Tx 和 Rx 頻帶雜散 ? 交叉頻帶雜散 ? 帶外雜散 . GSM Tx 和 Rx頻帶雜散 Tx 頻帶雜散測量是與落入 925 960 MHz GSM Tx 頻帶的雜散信號有關(guān)的測量。 Rx 頻帶雜散測量是發(fā)射機向 Rx 頻帶 (880 915MHz)發(fā)射多少能量的度量。這個測量保證 Tx 雜散不會 “阻塞 ”或者說使鄰信道接收機的靈敏度降低（這一規(guī)范基于移動臺之間的平均距離為 1 米）。 進行此測量時，通常在分析儀輸入之前使用 Rx帶通濾波器來衰減 Tx頻帶的信號。 （例如 GSM900 到 DCS1800） 在一些國家， GSM900 和 DCS1800 系統(tǒng)是并存的。由于這個原因，ETSI 3GPP 標(biāo)準需要規(guī)范交叉頻帶性能以確保 GSM 發(fā)射機向DCS1800 頻帶或者 DCS1800 向 GSM 頻帶輻射最小的能量。 帶外雜散信號是覆蓋 100KHz 到 這一很大頻率范圍的一系列頻譜分析儀測試項目。 3GPP 標(biāo)準包括了 MS 必須遵守的寬帶 雜散信號限制。 這部分定義并討論描述 GSM 接收機精確度時使用的關(guān)鍵性能參數(shù)。 靈敏度是接收機性能的基本度量。它規(guī)范了在給定的解調(diào)信息錯誤百分比下最小的接收信號電平。所有接收機測量得到的結(jié)果都是 BER（誤比特率）或者其他與之有關(guān)的值，即： ? FER（幀刪除率）是在觀察的時間段里被刪除的幀占總傳送幀數(shù)的百分比 ? RBER（殘余誤比特率）；當(dāng)幀被刪除時，只測量剩余幀的 BER。參數(shù) RBER 定義了這個指標(biāo)。 BER 是收到的錯誤的比特數(shù)與總比特數(shù)之比。它的測量如下，測試系統(tǒng)輸出一 個攜帶已知比特模式的信號（通常使用偽隨機比特序列 （ PRBS））。 PRBS 信號一般以 PNx 表示，其中 x 是序列中被置換的位數(shù)（例如， PN9 = 2^91 即 511 bits）。 被測接收機試圖解調(diào)并對這一比特序列進行解碼，然后通過一個反回通道（使用一種叫作環(huán)形回路的方法）將結(jié)果比特數(shù)據(jù)送回測試系統(tǒng)進行比較。最后由測試系統(tǒng)計算出所需的度量結(jié)果。 GSM 手機就是使用這種環(huán)形回路的方法進行測試的。
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