追寻TD-SCDMA的数据

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——替等状态下的终端指标测试


  在ITU确定的两大类五种无线传输技术中,TD-SCDMA是在SCDMA无线本地环路(SCDMA-WLL)技术取得成功应用的基础上提出的,采用时分双工(TDD)方式,在多方面具有先进性,例如智能天线(Smart Antenna)技术、多用户检测(Joint Detection)技术、同步码分多址(SCDMA)技术、软件无线电(Software Radio)等。



  由于目前正式的手机终端产品尚未面世,对于TD-SCDMA终端无线接口的诸多特性测试,只能够利用“收射频收发信机测试”的主要性能来进行。




  在对于TD-SCDMA用户终端收发信机的参数测定过程中,以接收灵敏度、邻道选择性与干扰、线性和动态范围等几个方面为主。




接收灵敏度




  接收灵敏度作为TD-SCDMA终端射频收信机的重要指标参数,其数值的确定将直接决定TD-SCDMA终端射频收发信机的性能及其可实现性。在术语上,接收灵敏度指在确保误比特率(BER)不超过某一特定值的情况下,用户终端天线端口所测得的最小接收功率。




  TD-SCDMA终端射频收信机接收灵敏度的大小,表征着TD-SCDMA终端接收机接收能力的强弱。根据设计的要求,应当确保在BER不大于0.001的前提下,获得-108dBm的射频收信机接收灵敏度。




  在完成对TD-SCDMA终端整机的正确设置后(如跳线、通电等),设置向射频收信机输入的射频信号的功率电平初始值,借助物理层程序分析计算获得信噪比。如果信噪比大于BER为0.001所对应的相关数值,则应当调整相关电平,直到获得成功为止,此时便可获得响应灵敏度值。




邻道选择性(ACS)与干扰




  由于CDMA技术本身具有的先天的“自我干扰”特性,TD-SCDMA终端在接收到有用信号的同时,也有可能接收到邻道上的信号,这些信号被视为干扰信号。邻道干扰主要是由射频收信机中的窄带滤波器抑制的,如中频声表面波滤波器、基带滤波器等。为了准确接收有用信号,射频收信机在接收过程中具有对邻道干扰进行有效抑制的能力。




  这一抑制功能的实现及其实现程度,可通过邻道选择性这一指标来衡量。邻道选择性是指在相邻信道信号存在的情况下,接收机在其指定信道频率上接收有用信号的能力。




  邻道选择性的定义,使接收机滤波器在指定信道频率上的衰减与在相邻信道频率上的衰减对比具有了相当的意义与可对比性,而邻道选择性的强弱,直接影响着射频收信机的接收性能,这一性能的好坏,可以直接通过邻道选择性定义后所获得的相关数字直接显示出来。根据设计要求,当邻道干扰电平为-54dBm,在保证BER不大于0.001时,射频收信机最小接收电平不得低于-91dBm。




  通过射频合路器向射频收信机输入TD-SCDMA射频通带信号和邻道调制干扰信号,邻道干扰信号与有用信号的中心频率相差1.6MHz,调制方式和有用信号的调制方式相同,功率电平为-54dBm。将射频有用信号的功率电平设置为一个初始值,同样通过信噪比来判断测试是否成功,进而不断调试获得最终值。




线性和动态范围




  TD-SCDMA 终端调制采用非恒定网络的QPSK调制方式。为了支持高速率数据传输,TD-SCDMA系统采用多码道传输方式,这在应用中直接导致TD-SCDMA 终端收发的信号的高峰值现象。




  根据测试,TD-SCDMA终端的峰值与均值功率比高达12dB以上,为了使信号保持良好的线性特性,就需要TD-SCDMA 终端射频收发信机能够具有良好的线性特性。




  为了防止部分移动终端因为信号电平太高而使其他终端发送的信号不能被正确地接收,应当尽量保持所有移动终端发送的信号功率电平在到达基站时处于同一数量级。为此,线性问题转变为如何克服距离影响的问题。




  由于小区覆盖范围的要求, TD-SCDMA终端射频发信机的发射功率应该具有一定的动态范围,经过测试,TD-SCDMA终端射频发信机发射功率需要维持80dB的动态范围。




  对射频收信机动态范围的测试比较简单,通过PC机控制射频信号源,使输入射频收信机的功率电平在-25~108dBm之间变化,借助物理层程序分析计算,检验射频收信机的动态范围是否达到设计要求。射频发信机动态范围的测试与射频收信机动态范围的测试类似。




发信机关闭功率




  射频发信机在关断的情况下在天线口处测得的功率,也是相关的一项重要指标。




  一方面,关闭功率会通过天线辐射出去,对其他用户造成影响;另一方面,部分功率会耦合到本用户的射频收信机,对射频收信机造成影响。




  测试时将射频发信机关断,在天线口处测试其功率的大小。发信机输出功率及线性特性的测试输出功率及线性特性是射频发信机重要的指标。这一工作可以借助频谱分析仪来完成,在正确设置发送的射频信号相关参数(如带宽等)后,即可测试其通带内功率的大小。




发信机杂散特性




  射频发信机杂散分量过大,不但会对其他无线通信系统造成影响,而且也会影响本系统,所以也必须对其进行相关测试。按照测试的标准要求,对测试带宽和相关的频段进行设置,而后借助频谱仪进行测试。




  发信机响应时延的测试、射频发信机响应时延的测试,以及射频收信机响应时延的测试都与此测试相类似。因为发信机输出的是射频信号,因此难以通过普通示波器测量。相应地,可选工具可用频谱分析仪,但是需要注意的是,在进行测试前,应当将带宽设置为零。




摘自 计算机世界
   

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