多输入多输出(MIMO)技术是诸如移动WiMAX及3GPP长期演进(LTE)等先进无线通信技术的关键技术。MIMO 系统可以克服因多径衰落、干扰以及频谱资源有限而遇到的接收问题。
大多数测量仪器解决方案可以解调LTE MIMO数据,并且提供发射机测试解决方案,包括波形、频谱、星座及EVM测量。由于所有的高级组件都在MIMO接收机中,完整的MIMO测试流程需要包括MIMO接收机测试,测量误码率(BER)性能指标。
先进设计系统(ADS)为LTE时分双工(TDD)系统提供一套业界唯一的完整模型库。该模型库提供了时频同步模块,信道估计模块等高级组件模型。
ADS连接解决方案(Connect Solution)将安捷伦测量仪器与仿真软件无缝连接,为LTE频分双工(FDD)/TDD MIMO系统提供完整的测试方案。在安捷伦上海开放实验室已经创建及设立了一个用以测试2x2 WiMAX MIMO系统的 MIMO项目。ADS连接解决方案同时支持发射机及接收机的MIMO测试解决方案。
MIMO 测试系统安装
图1:2x2 MIMO系统结构框图。
下面将以 2x2MIMO系统作为例来讨论MIMO测试系统,如图1所示。测试系统将按照图2进行设置和配置。
图2:2x2MIMO系统的测试系统结构图。
首先,ADS生成LTE TDD MIMO信号并将其发送到两台安捷伦信号发生器(ESGc/MXG/PSG),其中一台(上面一台)设置为主信号源,另一台设置为从信号源。主信号发生器上的Event 2端口连接到两台信号发生器各自的Pattern Trigger In端口。测试系统使用两台信号发生器(相同型号)且两台发生器之间使用10MHz的参考频率连接。来自这两台ESGc的RF输出发送至双通道DUT,该DUT可以是真实的MIMO信道,或者是MIMO接收机分支的一部分。DUT输出信号被一台安捷伦双通道道分析器(Infiniium Scope或VSA)捕获并发送回ADS,以进行后期处理并测量诸如波形、频谱、星座、EVM及BER等系统性能。
为便于使用ADS CS,创建了一个LTE TDD MIMO项目,如图3所示。这是该项目中针对多径衰落条件下的MIMO TDD信号产生的而设计的。RF源用于ADS仿真中的RF MIMO信号生成。生成的MIMO信号被传送至MIMO信道,然后MIMO仿真信号通过ESG Sink 1及ESG Sink 2被传送至安捷伦ESG信号发生器。如果信道模型被关闭,两台ESG的RF输出将提供与发射天线处的信号相当的测试信号。否则,RF输出将提供与接收天线处的信号相当的测试信号。众所周知,ADS不仅发送数据,而且还发送控制ESG的命令。在该设计中,有三个变量块。
图3:针对LTE TDD MIMO信号生成的ADS设计。