GB11299.13-89.pdf

中华人民共和 国国家标准 卫星通信地球站无线电设备测量方法 第三部分分系统组合测量 第三节频分多路复用传输的测量 Gi l 1 1 2 9 91 3 一 8 9 Me t h o d s o f me a s u r e me n t f o r r a d i o e q u i p me n t u s e d i n s a t e l l i t e e a r t h s t a t i o n s P a r t 3 : Me t h o d s o f m e a s u r e m e n t s f o r c o mb i n a t i o n s o f s u b - s y s t e m s S e c t i o n T h r e e - Me a s u r e me n t s f o r F . D. M. t r a n s mi s s i o n 本标准为 卫星通信地球站尤线电设备测量方法 系列标准之一。 1 主题内容与适用范围 本标准规定了频分多路复用( F D M) 电话基带到基带的测量方法， 它是本系列标准G 1 1 1 1 2 9 9 . 4 “ 丛 带测址” 的补充， 该节内容对电话和电视都适用， 如群时延和振幅/ 频率特性 下 述所有的测F GY , 叮以在通 过测试转发器建立的、 包括收发链路在内的传输环路上进行， 也可以在中频自 环上进行。 2 噪声负载特性 2 门定义和 一般考虑 一 个系统的噪声负载特性是指当基带输入端按常规负载电平( 参见2 . 1 . 1 条) 加仁 均匀频谱的随机 噪声( 白噪声) 时. 在选定的模拟一个空载话路的窄带测量信道中测得的噪声功率 测试时， 用、 舫已 和低 通滤波器把加到被测系统基带输入端的白噪声限制在电话信道所占的频带内 各个噪声侧i 4 f 信道山窄 带带阻滤波器提供， 使得特性可在基带频率范围包括低、 中、 高端话路的几个频率位fx l. 卜 进行测 E!. 在噪声测量的信道内. 呈现在系统输出端的总噪声由基本噪声和互调噪声( 有时分别称为空载噪声 和失真噪声) 组成卜 为了分别测得总噪声和基本噪声， 常用的方法是在每个噪声测量信道中一U 带先用噪 声加载， 然后去掉噪声负载， 由这些测量结果求得互调噪声 系统的噪声特性用噪声功率比( n . p . r . ) 或信噪比表7 用系统零相对电 I _ F . 为华准噪声功率或G !v , 声功率电平表达。 噪声功率单位为P W, 噪声功率电平单位为高于1 P W的分贝数或低于1 m W 的分贝 数， 并具休地说明是否为加权值 噪声功率比定义为: 在测量信道中， 当基带满载自噪声时测得的噪声功率与 除被测信道以外的推带 全部加载( 即总噪声) 或全部不加载( 即基本噪声) 时测得的噪声功率的比值 噪吉功率比总是少 山: 分贝 数表示 信噪比定义为: 在规定带宽内的噪声测量信道巾， 标准测试音功率( O d l i m ( ) ) 与噪找 功率之比， 两若 均以电路的同一 点为基准。 信噪比可以在加权或不加权的条件下进行测量， 并表不为上 分fj I 数( 常见的噪声负载测量单位的变换可参考附录 A ( 参考件) 2 . 1 . 1 常规负载 由国际电报电话咨询委员会定义( 见参考资料1 ) 和国际无线电咨询委员会推荐的( 见参考资料2 ) 双 某些典型话路数的常规负载电平见表1 , 其他信道容量的常规负载平均功率电1 it l一 !1 1 、 式计s ) : 1 ,=一 1 5+ 1 0拓g , , N d l i m ( ) , N井 2 4 0 ， (1 中华人民共和国电子工业部1 9 8 9 一 0 3 一 0 1 批准1 9 9 0 一 0 1 一 。 1 实施 GB 1 1 2 9 9 . 1 3一8 9 了 =一 1 十几I o g , , N d B m 0, 1 2 叹 N + 1 . 0 1 2- 2 0 41 2 + 0 . 52 0 4 + I . 5 2 5 2 + 2 . ( ) J沁，八曰曰八父户q白曰父户八乙产减朴 曰川叮才自月份补曰。口户舀n扭自曰 介口-协7.门勺白O7)斗11 伟伟16托 1 2 2 5 22+ 0 . 5 1 2 - 3 0 0 1 2 4 0 8 1 2一 0 . 53 0 0 + 2 ， 0 1 2 于0 . 5 9白月仗曰又曰产川口朽 1八吻.月q户n7仍户 1 2- 5 5 21 2一 0 . 5 4 0 8 士3 . 0 X 5 2 + 4 . 0 钾卜产n暇八0内卜内h6n门n八八卜n leeweles，上11勺才门1月1!1.1 1 2 - 9 0 41 2 - 0 . 58 O 斗 6 0 1 2 - 1 0 5 2 1 2 - 1 3 0 0 1 2十 0. 50 5 2 一 8 0 1 2 + 0 . 5】2 9 6 + 8 . 0 1 2 - 1 7 9 61 2 + 0 . 51 7 9 6 一 1 2 1 2 - 2 5 4 01 2 + 0 . 5 八?1宁宁门广户2 幼do洲厂乃卫q八 ，111宁曰肖J刁J产劲 一 : 1 2 - 3 2 8 41 2 十 0 . 5 2 6 0 0 士2 0 32 8 4 十 2 污1 0 0 22 1 2 - 4 0 2 8】 2 份 一 0 . 54 1 0 0 + 3 00 0 2 2 10 9 2 工3 : 弓 艺 1 吕 7 2 3 7 2 d 9 2 几几2 1 2 - 41 2 + 0 . b48 9 2 + 4 0】0 0 2 2 1 2 一 5:一1 2 + O t s 1 2 - 8 1 2 01 2 一 O t s 5 8 8 4 +5 0 8 1 6 0 + 7 5一 : 3 1 5 03 0 3 I 5 07 G i ) 0 1 2 - -1 5 4 81 ? . 一 0 5 5 .1 8 千 1 058 4飞 以 2 . 1 2 一2 0 4 41 2 +( . 52( ) 4 4一 1 451 车I2 4 8 7 y 0 2 1 3 8 31 爪) 38 8 6 1( j r j I6 5 1 ) 531 0 14 勺 0 I9 、 1 2 一2 2 9 21 2 士0 . 5 2 2 9 ? 千 1 77 7 0 17 3 x 1 2 2 . 3 测量方法 2 . 3 门输入噪声电平 将噪声发生器连到被测系统的基带输入端 选用合适的高通和低通滤波器把噪声带宽限制到系统 基带的带宽. 常规负载电平山(1) 或( 2 ) 式计算. 或者从表川， 选取。 加到基带输入端八 的噪声功率门 f 由 常规负载电平加七 在A 点的相对功率电平得出。 对于某 一 系统容量， 例如1 8 7 2 路， 荃带输人相对电平为 3 7 d B r 时 噪声发生器输出电平( L - ) 是: L ， =一 5+1 0 l o g , , ( 1 8 7 2 ) ( d B mO) 一 3 7 d B r- - 一 1 9 . 3 d B m 、3) 2 . 3 . 2 1 t 声接收机指示噪声功率比的方法 将噪声发生器和噪声接收机分别连到被测系统的基带输入端和输出端， 并且选定噪声测1 T 信道_ 发 GH 1 1 2 9 9 . 1 3 8 9 十器的带阻滤彼器不接入电路 把系统输入噪声电平调整到常规电平或者其他规定的I L . 平 牛 刻仗 栩P J C 1 减器 ill到接收机的电表上址现给定的参考读数 然后将适当的带阻滤波器接入电路. w壮 需要 称见 2 . 2 . 2 . 3 条) 恢复发生器的电平. X 1 13 末可减小接收机的衰减. 直至!R 新得到冬考读数为I I . , F a ; 声功 书 比尼 接收机衰 减器的两个 i r l 定读数之差 噪; ,- 功率比与 其他噪声负载单位的变换在附录A， ! ， 叙述、 2 . 3 . 3 K h fi ) la 机 指示噪声功率或估噪比的方法 将o声发生器和噪声接收机分别连到被测系统的纂带输入端和输出端 选定啦， 川则 杏 洲汽 道 , t = 仙人 合适的带阻滤波 n . 系统输入噪声电平调整到常规电平或其他规定的电平 如果r带 要 冬见之 . :2 . 之 .热 应该对滤波器的插入损耗规定容差。 接收机传输电平衰减器调整到适应于系统基带输出端的相对电平的值， 然后 发 变i , , 程华 : 沙 凭 器以期 加灵敏度. 肖 一 至在接收机电表 I : 1到读数; 如果可能， 这个读数应指在电表的合适指 r I , -袱程食减 f I j , 及电表的读数之和直接给出以系统零相对电平点为茱准的噪声功率: 2 . 3 . 4 获本噪声 测量基本噪声应在无噪声负载时读数. 这在新型的噪声发生器_ L 用噪声通/ 断J 卜 关来测是很方使 的， 这开关可抑制噪声输出， 而保持发生器输出阻伉不变 用噪声功率或电平校准的接收机给出毕本噪 声的tU 接读数 用噪声功率比校准的接收机， 需要作相对 飞 参考电平的测堂. 见2 . 3 . 2 条所述 得出的噪， _ ; 功率!:L 川 用幕本噪声功率比表示， 或用附录A的方法换算为噪声功率电平 2 . 3 . 5 总噪声是噪声负载电平和接收的射频载波电平的函数。 按照2 . 3 . 2 条( 关于噪声功率比) 或2 . 3 . 3 条( 关于噪声功率或信噪比) . 总噪声可以在噪吉负载电平 与 常规负载电平之相对值在 一 定的范围( 例如一6 -+1 a d B ) 内进行测量. 并目 _ 叮 绘制出如图2 或图3 所 表示的曲线( 根据选择的噪声测量单位) 当白噪声负载增加到额定值或常规值以 卜 时， 噪声近似于互调噪声， 这个噪声与负载密明相关: 当 自噪声负载降到低干常规值时， 噪声近似于基本噪声并与负载无关 测量一般在接收的射频载波电平调到额定值的条件下进行， 但是， 如果噪声负载特性与 这个电牛 、 关 系很大时噪声负载测量常常在较低的若干射频载波电平上反复进行 对于每一个 接收的射频载波电平， 在整个噪声负载电平的范围内口 f 作出类似于 图2 或降 i ? 听 的总 噪声曲线 2 . 3 . 6 噪声功率比随输入电平变化而引起的变化 这个测员表明r 沿传输路径电平失调的影响或在不同的频偏时性能的变化 用图1 中的测量设备和图4 中的附加测量装置测量 其步骤如 : a . 将.A点的噪声负载功率电平调到规定值. 并保持不变 n衰减器一 L和+A L在足够大的范围内变化， 由一 L和+ L L产生的衰减生化总是绝利值相 等符号相反 。 . 噪声功率比或者信道噪声电平作为A 点电平的函数进行测里 其结果绘成如图2 1 1 1 图形 2 . 4 结果表示法 当要求对少数几个接收的射频载波和/ 或负载电平进行测量时， 其结果应该用表格形式表刁 : 按收闺 射频载波电平、 噪声测量信道的频率等以及基本噪声测41 值、 总噪声测幼值。 当要求对定范围的忆收 的肘频载波和/ 或负载电平进行测量时， 其值应该用类似图2 或图3 所示的图形来表小 2 . 5 要规定的细节 当 要求进行本项测量时， 设备技术条件， 卜 应包括下列内容: 基带信道容量; n . 高通和低通滤彼器的截止频率. k H z ; GB 1 1 2 9 9 . 1 3 一 8 9 一- 一一一一一一一 一 一一-洲钾-. .-，-， 一一一-一一一一 须加垂 去加市特H : ; 基带输入端的相对电平. d B r : 常规负载电平d B m O; 相对于常规负载的噪声负载电平范围. d l i ; 9 . 每个 话路的方均根值频偏( 测试音频偏) k H z ; h . 基带输出端的相对电平， d B r ; i . 噪声测址信道的， 卜L ; 频率. k H z ; j . 接收的射频载波电平的范围; k .本噪声电平的容限; l . 总噪声电平的容限 3 连续导频和带外噪声 3 . 飞一 般考虑 在且 星通信系统中， 通常对连续导频和在通信频带以外的合适频槽中对基带噪声性能f F 不中断,II, 务的情况下作定期检查， 这样能不中断业务而连续估量系统的性能 带外噪声测最也可用于验收试验中以得到一参考值 可以用这个值来比较有业务时的测试值- 3 . 2 测里方法 在原理 匕 ， 其测量方法类 似带内测量的方法 但只能用2 . 3 . 3 条所述的方法 为r 选样带外q , 声测斌 额率和导频， 用选频电平表来替代白噪声接收机。 选频电平表的带宽必须小于插入传输通道的带阶滤波 器的带宽 测量带外噪声设备配置的 一 个例子绘于图5 0 推荐的频率列在表3 0 详细的滤波器规范在参考资料( 5 ) 给出。 通常带阻滤波器包含在频率调制 Q .r 的 摧带部分中 如果白噪声测试仪没有装带外噪声测量用的发送带阻滤波器， 那么， 白噪声发生器输出和被测系流 的输入端之间. 需要插入合适的带阻滤波器 表 3 条统容量 ( 话路散 ) 电话信道所占频带范围 k H, 噪声测量频槽的中心频 绮 k 子 r :一 1 2 - 6 0 飞 2 I 0 f : 1 2 1 5 fi 1 2 - 2 0 4:一 一: 1 2 - 2 5 2 1 2一 3 0 0一 Q门下rJ牛母亡 1毕曰卜口口 .牛日户11 1一: 1 2- 4 0 8 1 2 5 5 2 1 2 - v8 0 4 t 2 - 1 0 5 2 1 2一 1 300 自一切祠卜、卜 1沙1 1口白门， 一: 1 2 - - 1 5 4 81 73 , 1 2 一 17 U f马9 ! 6 G B 1 1 2 9 9 . 1 3 一 8 9 续表 3 系统代 k觉 ( 话路数 ) 电话信道所占频带范围 k Hz 噪声侧景频槽的中心1 砂 宁 kl I , 4 9 2 5 5 2 6 1 2 79 2 9 了 2 1门92 1 2 - 2 0 4 4 I 2 2 2 92 1 2 - 2 5 4 0 1 2- 3 284 1 2 - 4 0 2 8 1 只， -4 : I 2 5: 1 2- 8 1 2 0 2 2 4 s 2 1 3 f , 2 了 9 : 36 1 2 4 牛3 1 , 5 3 81 6 3 0( ， 8 9 3 2 测址按 卜 述步骤进行; a . 断开白噪声负载， 选频电平表调谐到连续导频的频率， 并记 下 导频电平. 如果需要 调整被侧系 统使其基带输出端的连续导频达到额定电平。 b加上白噪声负载， 选频电平表调谐到带外噪声频槽的频率， 少 1 几 记下带外噪声频槽的功率电平_ 3 . 3 结果表示法 带外噪声可用以零相对电平点作基准的绝对值来表示( 例如一6 8 d B T u O ) ， 或者用连续净频信号与 带外噪声之比来表示( 例如4 3 d B ) 。 无论哪一种情况， 都必须规定带外噪声频槽的等效噪声带宽 例奴 1 . 7 4 k H z 或3 . 1 k H z ) 。 如果选频电平表带宽与规定的带宽不同， 那么测出的噪声功率应作适当的修止U 3 . 4 要规定的细节 当要求进行本项测量时， 设备技术条件中应包括下列内容: a . 基带信道的容量; b . 预加重特性; 基带输入端的相对电平， d B r ; d . 常规负载电平， d B m O; e 基带输出端相对电 平， d B r ; f 带外噪声频槽的频率; 9 . 连续导频的频率和电平; h . 在额定负载电平时， 带外噪声频槽噪声电平的容限。 4 周期性噪声 4 . 1一 般考虑 周期性噪声主要是由于电源纹波及基带杂散信号引起的， 这些杂散信号包括谐波和叮能出现的能 量扩散波形 4 - 2 测量方法 应该在基带空载及基带输出匹配的条件下， 用频n分析仪或选频电平表在整个幕带内进行测1 : 4 . 3 结果表示法 其结果应该以d B m O表示。 4 . 4 要规定的细节 当要求进行本项测量时， 设备技术条件中应包括下列内容: 周期性噪声电平的容限; G B 1 ， 2 9 9 . 1 3一8 9 b . 基带频率范围 5 可懂串话 5 门定义和 一 般考虑 串话定义为从个“卜 扰” 电路到另 1 个“ 被干扰” 电路的无用的能里转移。 如果转移的能量包括可以理解的信息， 这种现象叫做“ 可懂串话” 。 叮 了f串话用被干 扰信道中有用信号与山干扰信道的信号在该被于 扰信道中引起的J 乙 用信号功率之 比来表示 两条卫星通信电路之间的可懂串话可以在发射或接收路径的任何一段出现 例如 在多载波传输路 径中， 呈现调幅、 调相转换的网络与呈现 沐 线性振幅/ 频率特性的网络串接时， 可能引入可 悔串话 5 . 2 测量_ 方法 测里可侏串话比时， 分别由各自的白噪声发生器产生带宽限定的随机噪声对 干 扰信道和被干扰信 道加载， 以此来模仿工作条件。 测量设备配置如图6 所示。 相同的带阻滤波器插入4个噪声发产 L 器的输出 端， 以在干扰信道和被干扰信道内产生同一中心频率、 窄带的无噪声频带。 以频率为无噪声频率中心频率的正弦单音信号加到干扰基带信道 利用选频电平表或频潜分析仪 测虽在被干扰基带信道中所出现的无噪声频带中心频率的信号电平来衡量串话比的大小 为了评价所有分系统引入的全部贡献， 建议利用连接到高功率放大器输出的射频衰减器， 经过标准 转发器或测试转发器， 连到低噪声放大器输入端， 建立射频环路， 如图6 所示。 干扰信道和被干扰信道都 应该包括基带端口 之间所有分系统。 在开始测量之前， 必须证实各分系统都正确地调整到规定的运行值( 特别重要的是保证正确地5 1 整 调制器和解调器的灵敏度， 高功率放大器的输出功率以及低噪声放大器输入功率电平) 参考图6 , 测量步骤如下: a . 选用适当的带限滤波器和插人两个相同的带阻滤波器， 将1 ( 被干扰信道) 和2 ( 干扰信道) 的C 1 噪声发生器调整到要求的负载电平。 b . 将干扰信道相加器2 接标准终端负载( 开关S E ) . 正弦被测试信号发生器连至被千扰信道相加 器1 ( 开关S , ) ， 并将正弦信号调到无噪声频带中心频率( L) ， 电平调至其规定值( 例如。 d B m O ) c . 在选频电 平表或频谱分析仪连接到被干扰信道基带输出端的条件下 ， 测量频率为 f的正弦测 试信号电平， 这就是基准电平。 d . 使标准终端负载接至被干扰信道的相加器1 ( 开关 S) 。 使正弦测试信号连接到干扰信道相加 器2 ( 开关5) ， 重新测量测试信号电平. 步骤c 测出的参考电平与该测试信号电平之比， 即为叮 A Q3 话 比 E . 步骤i1 到a 在正弦测试信号电平规定的范围内重复进行。 5 . 3 结果表示法 结果可用基带频is 分析仪所显示图形的复制件、 表格或按下例表示: “ 对 F 在。 一一1 5 d B m O范围内的正弦测试信号， 可 懂串话比 优于. . . d B “ . 5 . 4 要规定的细节 气要求进行本项测量时， 设备技术条件中应包括 列内容: a . 所用的射频信道和干扰及被干扰信道的基带容墩; n . 无噪声频带的中心频率f , ; c . 正弦测试信号的电平范围; a . 最小可I T 串话比的容限 6 参考资料 ( ) C . C . I . T. T. R e c o mme n d a t i o n G. 2 2 3 : GB 1 1 2 9 9 . 1 3 一 8 9 A s s u mp t i o n s f o r t h e c a l c u l a t i o n o f n o i s e ( n h y p o t h e t i c a l r e f e r e n c e c i r c u i t s f o r t e l e p h o n y ( 2 ) C . C . 1R. , R e c o mme n d a t i 4 工 1 4 8 2 - 1 ( V o l . I V) : Me a s u r e me n t o f p e r f o r ma n c e b y m e a n s o f a s i g n a l o f u n i f o r m s p e c t r u m f o r s y s t e m s u s i n g f r e q u e n c y d i v i s i o n m u l t i p l e x t e l e p h o n y i n t h e f i x e d s a t e l l i t e s e r v i c e . ( 3 ) C . C . I . T. T. , R e c o mme n d a t i o n G. 2 2 8 : Me a s u r e m e n t o f c i r c u i t n o i s e i n c a b l e s y s t e ms u s i n g a u n i f o r m s p e c t r u m r a n d o m n o i s e l o a d i n g ( 4 ) C . C . I . T. T. , Re c o mme n d a t i o n G. 2 2 8 : An n e x 1 a n d An n e x 2 . ( 5 ) C . C . I . R. ， R e c o mme n d a t i o n 4 8 1 - 1 ( Vo l . I V) Me a s u r e me n t o f n o i s e i n a c t u a l t r a f f i c f o r s v s t e ms i n t h e f i x e d -s a t e l l i t e s e r v i c e f o r t e l e p h o n y u s i n g f r e q u e n c y -d i v i s i o n mu l t i p l e x . G B 1 1 2 9 9 . 1 3 一 8 9 自动电平控制 广 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 ， 飞-一飞 Lj 丁 高通滤彼器低通滤波器 等效带宽B 输出至被测系统 : 测试信号功率电平c 啦 声 源 噪声发生器 带通滤波器 一一一 1|一1|J 厂| 选频放大器 可变衰减器可变衰减器 lL 混颇器 涸 1!L 愁一一愁 由被测系统输入 本地振荡器 噪声接收机 图 1 白噪声测试仪原理图 I 3 9 GB 1 1 2 9 9 . 1 3 一 8 9 产一 一一了 / 一 一 / 长 一/ / 、 D 日忍兰甚尽极瞥 一 H一 八一 8+ 1 输入白噪吉负载电平与额定 电平之相对值( d B ) 图 2 噪声性能作为负载函数的例子: 噪声功率比测墩 八国屯几袱为公誉扼晕后 O (0已口刃) Z 闷 乡一了 0 留 粉 曰 8 Q 攀 晕 二二 二 一 9 0 8一1 0 +4斗RJ 8 04 1 0 输入白噪声负载电平与额定 电平之相对值( d B ) 图 3 噪声性能作为负载函数的例子: 噪声功率电平或加权信噪比测虽 一11 1 1. A L 图 4 测量系统噪声功率比变化的典型设备配置 1 白噪声测试仪的发送部分( 参看图1); 2一 被测系统; 3 一白噪声测试仪的接收部分( 参看图1 ) GB 1 1 2 9 9 . 1 3 一8 9 连续 浮频 选额电牢 一 表 图 5 测量带外噪声和连续导频电平的设备配置 厂| - 一 一 一 图 6 测量可懂串话比的设备配置 G B 1 1 2 9 9 . 1 3 一8 9 附录A 测t的噪声功率比与噪声功率电平或信噪比的变换 ( 参考件) 噪 声 功 率比 ( n . p . r . ) 信 噪L 匕 ( S I N或S I N , ) 以 及 噪 声 计加 权噪