利用示波器分析CDMA射频无线信号

由于实时示波器技术的迅速发展,现在可以利用示波器来捕获并分析全波段超高频RF信号,实时示波器提供的独特先进分析能力是传统CDMA和其它无线技术频域设备无法完成的。

像图1所显示的屏幕显示功能在以前就无法实现,八个窗口用不同的放大倍率显示同一个实时无线CDMA信号。要同时观察到信号特征和波形需要大量波形采集存储器,本图中的无线CDMA信号使用了1,000万个采集点,在最后一个缩放比例为250,000:1的视图中,可在CDMA信号上升和下降沿上见到实际数据采集点。正如图上所看到的,一次采集到的采样点足以精确地表现出实际信号形状。

图2显示了对CDMA信号很有用的几种分析方法,可在信号采集的同时执行,其中FFT能够用于特定的缩放区域。

当进行取景平移时,根据函数所包含频率的不同FFT的结果可能有所不同。缩放区域在整个原始波形区域平移时,FFT显示了波形用户选择部分的频谱内容,可将信号部分的频谱从周围波形数据中隔离出来。

柱状图功能可显示CDMA信号中所捕获的每个周期瞬时脉冲宽度的统计分布情况,而轨迹视图功能则可以绘制每个周波瞬时脉冲宽度,并且和5:1缩放视图在时间上相关。通过比较轨迹视图和缩放视图,可以看到CDMA信号中的脉冲宽度与振幅成反比,这种方式为深入了解调制特性提供了便利。轨迹参数的任何异常都可以很容易地在轨迹视图中辨识出来,并通过多重缩放轨迹和采集要观察的点等方法将其在要求的波形中隔离出来。

另外示波器上还有一个自定义Matlab脚本运行功能,可在示波器应用中运行并直接将结果输出到示波器方格显示器中,这种自定义脚本可将数字滤波和信号处理放在数据做其它分析之前或之后使用。

任何能以某种算法描述的过程都可以应用在CDMA分析过程中。如图3显示了CDMA信号的I(同相)和Q(90度相移)部分,示波器的数学功能使得它可以很快地求平方、求和以及重新调节波形以便生成瞬时功率输出波形。自动测试参数则来自功率波形的最大和平均值,并且可分开直接在示波器显示屏上显示CDMA信号的峰值与平均功率之比。

为了协助采集无线CDMA信号,还可使用放大天线。采用电视上用的标准部件,将带F连接器的RG6视频同轴电缆剥离作为天线,再将带电源的线内放大器与示波器BNC适配器相连形成一个放大天线阵列,这样能检测到附近微小的无线CDMA信号。

作者: 黄勤业

市场推广经理

力科公司

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