移动通信的主要测量指标及注意事项

发布: 2010-10-20 00:52 | 作者: | 来源: | 字体: 小中大

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移动通信的主要测量指标及注意事项
    一、主要测量指标
    移动通信系统工作在射频范围，属于无线通信。无线通信测量和有线通信测量
的方法和要求有很大不同，主要因为无线信道的传输媒介是自由空间，充满了各种
各样的电磁波，无线信道中的噪声和干扰比有线信道大得多，设备中很多指标和噪
声及干扰直接有关。在移动通信系统中，基站和移动台都是由发信机（或发射机）
和收信机（或接收机）组成，射频通信测量分为发信机测量和收信机测量。下面介
绍一些主要的测量指标。
    1．发信机主要测量指标
   （1）载波额定功率。载波额定功率是指发信机在未经调制情况下，供给标准输
出负载的平均功率。在正常测试条件下，要求载波输出功率应在标称值的（+1.0－
05）dB范围内，若发信机有几个功率等级时，应逐级测量。具体指标根据厂商规定。
 （2）顺率误差。频率误差是指实际测量的未经调制的载波频率与其标称频率之差。
因为频率误差是一个随机量，应取多次测量值并计算其平均值。
   （3）调制灵敏度。调制灵敏度（额定频偏）是指使发信机射频输出端获得额定
频偏时，其音频输入端1kHZ调制音的电压值。一般规定，额定频偏为最大允许频偏
的60％。最大允许频偏是根据频道间隔规定的已调信号瞬时频率与标称载频的最大
允许差值。
    （4）调制限制。调制限制（最大允许频偏）在测量调制灵敏度基础上，使音频
电平比调制灵敏度值高20dB，调制分析仪测得的频偏即为最大频偏值。即测量确保
发信机不超过额定频偏范围的可得到的最大颗偏。在300－3000HZ范围内改变调制信
号频率，即可测出其不同调制频率下的最大频偏值。
    （5）残余调制频偏。残余调制频偏是指没有外加调制信号情况下，由哼声和噪
声引起的射频寄生调频频偏。
    （6）音频响应。发信机音频响应是指调制音频在300－3000HZ范围内变化时，
发信机频偏与一个6dB／倍频程加重特性之间的重合程度。
   （7）音频非线性失真系数。发信机的音频非线性失真系数是指音频输入端加入
标准测试喜进行调制时，在发信机输出瑞经解调测得的二次及更高次音频谐波成分
的总有效值对整个信号的有效值之比。
    （8）寄生调幅。发信机的寄生调幅是指调频发射机已调射频信号呈现的寄生
幅度调制，通常以输出调频信号的幅度变化百分数表示。
    （9）邻道辐射功率。邻道辐射功率是指发信机在额定调制状态下，总输出功
率中落入相邻频道接收带宽内的部分，邻道辐射功率是调频波频谱展宽、哼声和噪
声所产生的平均功率的总和。
    （10）杂散辐射。发信机的杂散辐射是指用标准测试音调制时，除载频及由调
制信号决定的边带以外离散频率的辐射。
    （11）发信机载波启动时间。发信机载波启动时间指当发信机控制开关正常工
作后到产生载波功率输出所需的时间。
    2．收信机主要测量指标
    由于无线通信的特点，到达收信机输入端信号是经过传输衰减和干扰污染的信
号，所以收信机测量主要表征和衡量收信机处理有用信号和抑制无用信号的性能。
可分为两大部分：带内测量和带外测量。带内测量是确保收信机处理有用信号的能
力，带外测量决定收信机在出现无用信号时的工作性能。
    带内测量包括：
   （1）信纳比（SINAD）。在传统的无线电测量中常用信噪比S／N来表示信号的
传输质量，在移动通信测量中常用信纳比来表示信号的传输质量。
    （2）灵敏度。收信机灵敏度表征了接收微弱信号的能力，它定义为从收信机
产生一个有用基带输出的最小射频信号。灵敏度是收信机最重要的指标，它和发信
机输出功率共同决定了移动通信范围。有几种不同的灵敏度定义。
    ①可用灵敏度。可用灵敏度有时简称灵敏度，它是指在收信机中产生一个可懂
音频输出的最小射频信，号该项指标和信纳比有关，即规定收信机基带输出信号的
最低标准。
    ②抑噪灵敏度。当未经调制的射频信号加到收信机输入端时，收信机静音噪声
输出随着未调制射频信号的增加而减少，当射频信号电平增加到收信机输出噪声电
压降低20dB时的输入载波电平即为抑噪灵敏度。
    ③静噪门限开启灵敏度。静噪门限开启灵敏度是表征无信号或接收到错误信号
时收信机关闭音频放大器的能力。定义为静噪控制置于门限位置时，使收信机静噪
电路不工作的已调射频信号的最低电平。
    （3）音频输出功率。收信机首频输出功率为收信机输人端加入标准测试音调
制的射频信号时，在收信机输出端能提供的最大不失真音频功率。
    （4）谐波失真。谐波失真是指收信机标准负载的输出功率为额定值时，各项
音频分量总和的有效值与总输出信号有效值之比。
    （5）音频响应。收信机音频响应定义为在输入信号的频偏保持不变情况下，
调制频率在300－3000HZ内变化时，收信机音频输出电平的频率特性与一个-6dB／
倍频程的去加重特性之间的吻合程度。对于元去加重的收信机，基带输出在音频频
段内是平坦的，在高端和低端是滚降的。
    （6）限幅特性。收信机的限幅特性是指输入射频的电平在一个规定范围内变
化时，输出音频电平的稳幅性能。
    （7）调制接收带宽。调制接收带宽指收信机接收一个输入电平比实际灵敏度
高6dB，再使输出信号的信纳比回到12dB时的输入信号调制频偏的两倍。调制接收
带宽直接反映了收信机工作时的动态带宽，它与中频滤波器的带宽、解调失真、
本振频率及中频滤波器中心频率的准确度有关，是一个很有实际意义的指标。
    带外测量指标：
   （1）邻道选择性。邻道选择性量度收信机在接收一个有用信号时抑制邻道强信
号的能力，对于移动通信系统中信道间距窄，在一个小的区域内会遇到很多信号的
情况，该项指标对收信机来说特别重要。邻道选择性定义为在相邻信道上存在已调
无用信号时，收信机接收已调有用信号的能力，用无用信号与可用灵敏度的相对电
平来表示。
    （2）寄生响应抗扰性。寄生响应抗扰性又称为杂散响应抑制，它是收信机阻止
单个频率的无用信号在收信机输出端产生不良影响的能力。寄生响应抗扰性是用无
用信号与灵敏度的相对电平来表示。
    （3）互调抗拒比。接收机互调抗拒比是指接收机对子有用信号的频率有特定关
系的两个或更多个无用信号的抑制能力，它也是用干扰信号与灵敏度相对电平表示
的。
    （4）同频抑制。接收机同频抑制是接收机抑制来自同～信道的干扰的能力，同
样也用干扰信号与灵敏度相对电平表示。
    （5）阻塞。接收机的阻塞是指在有用信号频率附近的一定范围内，存在未调制
的干扰信号，从而使接收机信纳比降低或音频输出功率减少的现象。它也是用干扰
信号与灵敏度的相对电平表示。
    3．信令测量
    移动通信系统信令比较复杂，也无法对各种信令系统的许多参数作详细的规定
和测量，从便于比较起见，对有些共性的重要技术参数作相应要求。
   （1）信令灵敏度。信令灵敏度是指接收机的输出信纳比为12dB时，为了获得标
准的成功呼叫概率（应大于80％），接收机所必需的射频输入信令电平。
    （2）误动信令。当发送端无编码信号时接收机解码有响应称为噪声或话音误动
信令；对已知编码传输，接收解码器响应不正确称为码功能性误动；对不正确地址
的解码器响应称为码地址误动。通常用两次误动出现的时间间隔来表示噪声和话音
误动。用误动数与全部传输数之比表示码误动。
    （3）解调器／解码器工作电平范围。在解调器／解码器组件的工作电平范围内
组件应正常工作，并符合信令灵敏度和额定的误动指标。
    （4）解调器／解码器音频响应带宽。指标在音频信号范围内以低电平输入，使
解调器／解码器符合信令灵敏度及规定的编码误动次数。
    二、注意事项
    1．测量仪表与被测量设备的阻抗匹配
    射频测量中，信号源与负载之间或信号发生器与被测收信机之间的阻抗必须匹配，
否则会出现驻波，引入测量误差。在不特别注明情况下要求加到收信机输人端的测试
信号标称阻抗为50n，测试信号电平用收信机输入端开路时电压即信号发生器电动势
表示（在阻抗匹配情况下，被测收信机输入端端电压值等于信号源电动势的一半）。
    2．连接线尽量短
    测量时，仪器与被测设备之间连线必须尽可能地短，过长的连线会引入衰减、驻
波、噪声或哼声。整个测量系统中的仪表和被测设备必须很好接地，但要避免有强信
号通过接地线而造成附加耦合。
    3正确使用仪器
    测量时，必须对所用各种测试仪器的性能十分了解，正确使用，才能避免引入测
量误差及错误的测量结果。仪器的精密度、输入和输出阻抗、工作频率、非线性失真
等对测量精度均有不同程度影响。
    4．电平量度标准
    在测量中，电平的量度有好几种方法，在不同的场合，功率和电压常用不同单位，
如信号发生器输出电压范围用dBm表示，而收信机的灵敏度用Pv表示，有的地方还用
表示dBpV方法，所以在测量中一定要注意到单位之间正确的换算关系。
    5．严格按照国家标准执行
    移动通信的主要指标应定期测量并严格按照国家标准执行。具体设备可参阅厂商
提供的技术说明书，特别是对基站的发信机设备，如果性能指标不符合国家标准应坚
决停止使用，这对避免造成相互间严重干扰，保证区域内整个系统正常运行是非常重
要的。