Agilent信号发生器和频谱分析仪TD

1、Agilent信号发生器和频谱分析仪TD-SCDMA测量解决方案完全满足TD-SCDMA 3GPP 标准TD-SCDMA 是由中国提出的一种第三代移动通讯（3GPP）国际标准，它具备TDD-CDMA（时分复用，码分多址）的一切特征，能够满足3G 系统的要求，可在室内、室外环境下进行语音及数据业务。Agilent 公司作为全球专业的测量公司，为TD-SCDMA 测试测量提供全面的解决方案。本技术说明主要针对从事TD-SCDMA 用户终（UE）、基站（Node B）及部件开发和生产测试的工程师，满足他们对收/ 发信机的无线特性、信道编码、解调性能等方面的测试需要，介绍Agilent 频谱分析仪和信

2、号发生器及分别配置TD-SCDMA 测量选件按照标准规范测量的特点。本技术说明中主要涉及到的TD-SCDMA 的标准包括：先进可靠的TD-SCDMA 解决方案Agilent 提供完整的TD-SCDMA 解决方案，帮助用户诊断和定位故障。下面的列表总结了Agilent 的矢量信号发生器MXG/ESG 和高性能频谱分析仪PSA 分别配置TD-SCDMA 测量选件后能满足上述标准要求测试项目的具体情况。Agilent信号发生器和频谱分析仪测试方案注意：元器件及功率放大模块的测试推荐使用N7612B 基本功能和PSA 的TD-SCDMA 功率测量选件211。TD-SCDMA 元器件和接收机特性测量N7

3、612B Signal Studio 为LCR和HSDPA的物理层和完全编码的传输层生成多载波波形N7612B Signal Studio for TD-SCDMA 是专为生成任意（ARB）基带I/Q 波形，在计算机上运行所提供的最新增强的软件工具，配合用于N5182A MXG 或E4438C ESG 信号发生器。该软件支持根据3GPP 1.28Mcps TDD 和TD-SCDMA 中国标准（CWTS）实现的物理层的调制和传输层的编码和复用等规范。该Signal Studio 软件的基本功能，为设计和检验功率放大器和其它BTS 元件生成频谱正确的波形。其高级功能，可以配置单载波或多载波信号，特

4、别适合对手机和基站进行接收机BER/BLER 测量。N7612B 主要特点*卓越的ACLR 测量- TD-SCDMA 单载波和6 载波的ACLR 测量可分别达到-70 dBc 和-76 dBc，最大化地提高了测试精度和测试通过率*强大的HSDPA 调制功能- 支持HARQ 和CQI 参数设置- HS-PDSCH 最高支持2.8 Mbps 传输速率，满足TS34.122 和TS 25.142 规定*灵活的多载波配置- 单独可配置多个同频或异频载波- 灵活设置上下行链路的物理层和传输层信道, 独立配置时隙和码道功率- 完全编码的物理层信道用于元器件如功率模块的测试- 完全编码的传输层信道用于接收机

5、测试*出色的BER 测试能力- 预置12.2 k384 kbps 的RMC 测试信道- 提供I/Q 加损，支持实时AWGN，支持实时衰落*友好的图形界面和丰富的内置软件工具- 系统配置向导，快速设置- 清晰的图形显示，并提供了与设置有关的反馈，在发生冲突时在状态栏中显示一条错误信息- CCDF 显示，可以显示四个不同的波形曲线，包括：Power， I+Q， I/Q 和Spectrum 元器件和模块测试- 简便生成并可播放满足标准的任意波形，满足各种情况测试需求N7612B Signal Studio 软件与N5182A MXG或E4438C ESG矢量信号发生器结合使用时，简便地生成并播放3G

6、PP TDD标准的任意基带I/Q 和RF 波形，测试功放器、滤波器、天线和前端模块。通过使用软件的基本功能，可以迅速配置单载波或多载波信号，并设定元器件设计测试和检验所有阶段所需的参数。可以为每个时隙设置无线资源单元，并使用所需的功率、调制类型、数据源和时隙发送偏置，满足测试要求。在配置每个时隙时，资源分配表可以帮助您快速浏览载波的配置情况。改变扰码或基本中置码(Midamble) 及最大用户数，可以仿真各种用户测试方案。使用N7612B Signal Studio 软件生成波形，可以执行符合TD-SCDMA 标准的各种元件测试，如：*MCPA 邻道功率*杂散辐射模板*功率对时间性能*互补累积

7、概率分布函数（CCDF）测试*波形质量测试*码域功率测试接收机测试- 配置测试信道，执行BER/BLER 测量N7612B Signal Studio 软件的高级功能提供预置RMC信道设置，并提供用户自定义传输信道编码的测试信号，特别适合在PRACH 或PDCH 信道上执行接收机BER/BLER 测量。在测试中为隔离不同的接收机模块，数据净荷可以只采用物理层编码，也可以采用物理层和传输层编码。此外，可以在DwPCH 中选择S1/S2 旋转，测试手机能否正确识别P-CCPCH 复帧结构，标出信道，或在信道中设置不同的上行发送定时偏置，检验模块或系统性能。接收机一致性测试- 仿真有噪声的环境通过增

8、加正交信道噪声仿真器（DPCHo），还可以在系统中仿真与多个用户有关的干扰。这可以确定当存在许多其它用户时，接收机能否正确解调某条信道。N7612B Signal Studio 软件可以在TD-SCDMA波形中增加校准后的AWGN，测试接收机的灵敏度。通过在数字域的波形中增加AWGN，该软件可以生成准确的载波噪声比（C/N），消除了与增加模拟信号有关的不确定性。更多扩展测试性能*使用Agilent N5115B Baseband Studio 衰落解决方案（仅适用于E4438C ESG）在信号中增加信道裂化*使用Agilent N5102A Baseband Studio 数字信号接口模块（仅

9、适用于E4438C ESG）访问数字IQ 和数字IF 测试信号TD-SCDMA 发射机特性测量基于标准规范，快速准确进行功率测量TD-SCDMA 的标准中对用户终端和基站发射机的输出功率、输出功率的动态范围、发射机打开/ 关闭功率、频谱辐射和杂散辐射都进行了详细的规定。有些测量指标，如发射机的打开和关闭功率（PvT）对测试仪表性能提出很高的要求。Agilent PSA 高性能频谱分析仪，不论是功率测量精度、动态范围，还是一键式操作的易用性，都很好地满足测试要求。*发射功率（Transmit Power）TD-SCDMA 标准对用户终端和基站的发射功率的规定包括最大输出功率和输出功率的动态范围，

10、其中功率控制步长在1 dB 变化量时，要求的容限是± 0.5 dB,Agilent PSA 的幅度精度可以达到0.24dB （95% 的置信度）完全可以满足。既可以单独测量任意业务时隙、上行导频时隙（UpPTS）和下行导频时隙（DwPTS），又可以测量一个完整的5 ms 无线子帧。测量结果用测量值（RMS 值或对数平均值），最大值、最小值分别显示。*功率时间模板（Power versus Time） TD-SCDMA 测试标准中定义了严格的功率打开/ 关闭与时间的关系，也称为PvT。PvT 测试保证TD-SCDMA 的射频突发信号落在特定的时间模板内，是TD-SCDMA 系统的一个重

11、要指标。由于TD-SCDMA 也是一个TDMA 系统， PvT 时间模板的定义是为了避免一个或多个时隙的突发信号对其它时隙的用户造成干扰。TD-SCDMA 终端和基站的发射信号都必须满足相应的要求。Agilent PSA 配合选件211 提供出色的PvT测量，使用了与标准规定一致的模板，既可以测量单一时隙发射，又可以测量一个完整的5 ms 无线子帧。PSA 使用了特殊的扫频方式实现了112 dB 的开关电平测量动态范围，甚至可以支持TD-SCDMA基站在最大30 dBm的发射功率下的PvT测试。当被测试信号落在标准规定的模板内后， PSA 的屏幕上会快速给出Pass/Fail （通过/ 失败）

12、的清晰指示。*邻道功率 Adjacent Channel Power （即：ACLR）邻道泄漏比（ACLR）是指该信道的发射功率与其落到相邻信道辐射功率的比值。PSA 的该项测试可以测到6 对相邻信道对发射信道的功率，显示功率的绝对值和相对值，根据3GPP 标准中的规定发射机的ACLR，尤其是对基站的ACLR 的标准规定要达到第一邻道<-40 dB，第二邻道<-45dB。同样，对产生激励信号以进行此项测试的信号发生器，就要求有更高的ACLR 性能。 一方面， Agilent 的MXG/ESG 配置选项UNV 后可提供- 76 dBc 的单载波ACLR ；另一方面，PSA 可以达到

13、- 83 dB 的ACLR 测量范围，为发射机及内部模块的精确测量提供了更大的动态范围。根据标准要求的测试限制线， PSA 可自动检测结果的通过/ 失败。*多载波功率（Multi-Carrier Power）多载波功率与邻道功率类似，但它测试的是2 个或更多传输通道的功率及这些功率泄漏到邻道的情况。多载波功率主要用于检测功放的性能，因为它同时承载2 个或更多载波。PSA 最多可以测量12 个载波功率，允许最多3 个偏置的自定义测试限制线。*频谱辐射模板（Spectrum Emission Mask）发射机频谱辐射模板和邻道功率比可以限制在信道带宽以外，由于调制扩散及发射机的非线性所产生的不期望

14、的信号。在PSA 上， TD-SCDMA 的SEM 分别提供了基站（BTS），移动终端（MS）和直放站（Repeater）的符合标准的测试模板，可自动检测通过/ 失败，消除繁琐的、占用很多时间的手动校准。测量结果一目了然，频谱显示和数值列表显示在一个屏幕上；测试检波器可以选择平均检波或峰值检波；信道偏置频率、参考带宽和限制特定值都可以改变（绝对值和相对值皆可）。*杂散辐射（Spurious Emission）杂散辐射是由无用信号产生的辐射，例如谐波辐射、寄生辐射、交调分量以及其它频率变换分量。PSA 不但具有快速杂散测量的功能，依照标准规定进行分段测量，并可一键测试完成。而且用户可以根据自己定

15、义，设定观测杂散的频率范围。PSA 可以上报最多200 个杂散信号的测量值。*占用带宽（Occupied Bandwidth）占用带宽是指以指定信道的中心频率为中心，包含总发射功率99% 能量时对应的频带宽度。TD-SCDMA 基于1.28Mcps 码片速率的占用带宽为1.6 MHz。PSA 的占用带宽测量可以快速、清晰、准确地给出测量结果，自动检测根据标准规定通过/ 失败。发射功率的百分比，带宽下移x dB 可根据用户定义自行设定。发射机调制分析测量- 综合EVM 测量对发射机的另一类测量是有关发射机的调制性能部分。*误差矢量幅度（Error Vector Magnitude, EVM）误差

16、矢量幅度（EVM）是指测量波形与理想调制波形之间的矢量差。两个调制波都通过滚降系数 =0.22，带宽为1.28 MHz 的匹配根升余弦滤波器。两个波形进一步通过选择频率、绝对相位、绝对幅度及码片时钟定时进行调制，从而使误差向量最小。EVM 定义为用平均误差矢量信号功率和平均参考信号功率之比的均方根，用% 来表示。测量时隙为一个间隔。下图给出了计算误差矢量的示意图。*复合EVM （ Composite EVM）复合EVM 测试的是复合信号EVM。复合信号包含了所有的码道的信号。EVM 测试目的是考察基站或用户终端能否产生足够精确的波形使误差矢量幅度不超过规定标准（对于基站是12.5%，对于用户终

17、端是17.5%），避免超过指标要求的EVM 增加本信道链路的发射误差。Agilent PSA 提供了丰富的包括时域、频域、码域和调制域的测量。配置选件212 可进行如EVM 的测量。在分析结果中，除EVM 和Rho 值外，同时还提供丰富的分析功能，包括幅度误差、相位误差、频率误差、I/Q 偏移等信息。这些测量信息很好地帮助分析TD-SCDMA 的数字调制信号，精确地定位出导致信号EVM 恶化的原因。*码域测量（ Code Domain Measurements）PSA 的码域测量提供如绝对码域功率，相对码域功率，码域误差，激活码道数，码道星座图和误差显示，码片功率，解调比特， 等等。如果配置选

18、件213， 还能够分析HSDPA/8PSK 的信号。 HSDPA/8PSK 的编码分析在3GPP 标准中，为了满足迅速增长的对高速移动数据业务，特别是移动因特网业务的需求，提出了HSDPA（High Speed Downlink Packet Access 高速下行分组接入）技术。HSDPA是3GPP Release 5提出的一种增强方案，同时适用于WCDMA 和TD-SCDMA 系统。HSDPA 的主要目的是对分组数据业务的高速支持，数据传输速率要求远远超过2Mbps，而且要获得更低的时间延迟、更高的系统吞吐容量和更有力的QoS 保证。PSA 测量选件213，提供了针对TD-SCDMA 中用到的HSDPA/8PSK 编码的分析，可以完成对数据通道和控制通道编码的分析，对采用16QAM 或8PSK 调制的性能分析。技术指标1. E4438C ESG 矢量信号发生器，配有选件UNB