矢量信號(hào)�(fā)生器是為不斷滿足通信技�(shù)�(fā)展的�(shù)字化需求而出�(xiàn)的新型信�(hào)�(fā)生器,它將通信中的�(shù)字調(diào)制技�(shù)引入信號(hào)�(fā)生器技�(shù)�(lǐng)域,為通信�(shè)備的�(cè)試提供了必要的條��
在通信�(lǐng)域,由于通信�(yè)�(wù)的增�(zhǎng)每一天都有更多的用戶需要占用新的頻�,而可用的頻譜資源是有限的,因此必須盡可能提高系統(tǒng)單位帶寬傳輸?shù)男畔�?�?shù)字調(diào)制與模擬�(diào)制技�(shù)相比,可帶來更大的信息容量、更好的兼容�、更高的�(shù)�(jù)保密�、更好的通信�(zhì)�。因�,近年來�(shù)字調(diào)制技�(shù)在通信�(lǐng)域得到大量應(yīng)�。矢量信�(hào)�(fā)生器就是為不斷滿足通信技�(shù)�(fā)展的�(shù)字化需求而出�(xiàn)的新型信�(hào)�(fā)生器,它將通信中的�(shù)字調(diào)制技�(shù)引入信號(hào)�(fā)生器技�(shù)�(lǐng)�,為通信�(shè)備的�(cè)試提供了必要的條件�
�(shù)字調(diào)制可以采用許多不同的形式。矢量調(diào)制是�(chǎn)生數(shù)字調(diào)制信�(hào)� 方案。傳�(tǒng)的模擬調(diào)制方案使用幅度調(diào)制或者角度調(diào)�,調(diào)制器用于改變載波的角�(頻率或者相�)或者幅�,但禁止同時(shí)改變載波的角度和幅度。與傳統(tǒng)�(diào)制方案不同的�,矢量調(diào)制方案允許一�(gè)�(diào)制器同時(shí)控制幅度和相�。這種�(diào)制通常用I/O坐標(biāo)圖來描述,因此矢量調(diào)制也被稱為I/O�(diào)�,矢量調(diào)制器也被稱為I/O�(diào)制器�
最早矢量信�(hào)�(fā)生器出現(xiàn)�20世紀(jì)80年代,采用中頻矢量調(diào)制方式結(jié)合射頻下變頻方式�(chǎn)生矢量調(diào)制信�(hào)�
頻率合成單元�(chǎn)生連續(xù)可變的微波本振信�(hào)和一�(gè)頻率固定的中頻信�(hào)。中頻信�(hào)和基帶信�(hào)�(jìn)入矢量調(diào)制器�(chǎn)生載波頻率固定的中頻矢量�(diào)制信�(hào)(載波頻率就是點(diǎn)頻信�(hào)的頻率),此信號(hào)和連續(xù)可變的微波本振信�(hào)�(jìn)行混�,產(chǎn)生連續(xù)可變的射頻信�(hào)。射頻信�(hào)含有和中頻矢量調(diào)制信�(hào)相同的基帶信�。射頻信�(hào)再由信號(hào)�(diào)理單元�(jìn)行信�(hào)�(diào)理和�(diào)制濾波,然后被送到輸出端口輸出�
�(diǎn)頻矢量調(diào)制方案由于其�(diào)制方案簡(jiǎn)單易行而獲得了各大儀器公司的青睞,早期的矢量信號(hào)�(fā)生器都是基于此方案設(shè)�(jì)�,甚至直到現(xiàn)在仍然有不少�(chǎn)品采用這種方案�
隨著半導(dǎo)體技�(shù)的發(fā)�,寬帶矢量調(diào)制器�(shè)�(jì)技�(shù)日益成熟,出�(xiàn)了以寬帶矢量�(diào)制器為基�(chǔ)的矢量信�(hào)�(fā)生器。由于寬帶矢量調(diào)制器工作頻率范圍的限�,實(shí)際應(yīng)用中還要和射�/微波變頻方式相結(jié)合�
矢量信號(hào)�(fā)生器的頻率合成子單元、信�(hào)�(diào)理子單元、模擬調(diào)制系�(tǒng)等方面和普通信�(hào)�(fā)生器是相同的。矢量信�(hào)�(fā)生器和普通信�(hào)�(fā)生器的不同之處在于矢量調(diào)制單元和基帶信號(hào)�(fā)生單��
1、矢量調(diào)制單�
所謂數(shù)字調(diào)制就是將需要傳送的信息�(jìn)行數(shù)字量�,轉(zhuǎn)換成一串二�(jìn)制代�,然后利用載波的某些幅度值或相位值分別代表這些代碼來傳送信��
和模擬調(diào)制一�,數(shù)字調(diào)制也有三種基本方式,即調(diào)�、調(diào)相和�(diào)頻。極坐標(biāo)圖中的不同調(diào)制形式如�1-3所�,幅度是到圓心的距離,而相位是傾角。幅度調(diào)制只改變信號(hào)的幅�。角度調(diào)制只改變信號(hào)的相�。幅度調(diào)制和角度�(diào)制可以同�(shí)�(fā)��
在數(shù)字調(diào)制中,經(jīng)常用參數(shù)I和Q來描�,也就是其極坐標(biāo)圖的直角坐標(biāo)表示。在極坐�(biāo)系中,定義I軸沿0°相位方向,Q軸則旋轉(zhuǎn)90°。信�(hào)在I軸的投影就是它的I分量,在Q軸的投影就是Q分量�
I信號(hào)、Q信號(hào)、載波信�(hào)的合成是通過矢量�(diào)制器�(shí)�(xiàn)�。一�(gè)矢量�(diào)制器通常包含四�(gè)功能單元:本�90°移相功分單元將輸入的射頻信號(hào)�(zhuǎn)換成正交的兩路射頻信�(hào);兩�(gè)混頻器單元將基帶同相信號(hào)和正交信�(hào)分別和對(duì)�(yīng)的射頻信�(hào)相乘;功率合成單元將相乘后的兩路信號(hào)求和并輸�。一般所有輸入輸出端口都�(nèi)部端�50Ω�(fù)載并采用差分信號(hào)�(qū)�(dòng)方式,以降低端口回波損耗和提升矢量�(diào)制器的性能�
基帶信號(hào)通路和矢量調(diào)制器都不可能是理想的,針�(duì)不同的矢量調(diào)制器往往還需要設(shè)�(jì)不同的驅(qū)�(dòng)電路,以提高矢量�(diào)制質(zhì)量。常用補(bǔ)償有�(qū)�(dòng)增益誤差�(bǔ)�、驅(qū)�(dòng)偏置電壓�(bǔ)�、IQ正交誤差�(bǔ)�?shù)?。需要注意的�,在使用矢量�?hào)�(fā)生器�(shí),如果使用儀器外部的基帶信號(hào),也可以適當(dāng)�(diào)整這些�(bǔ)償參�(shù)抵消外部基帶信號(hào)的誤差,以得到更高調(diào)制質(zhì)量的�(shù)字調(diào)制信�(hào)�
2、基帶信�(hào)�(fā)生單�
基帶信號(hào)�(fā)生單元用于產(chǎn)生需要的�(shù)字調(diào)制基帶信�(hào),也可以將使用者提供的波形下載到波形存�(chǔ)器中用于�(chǎn)生使用者定義的格式?;鶐盘?hào)�(fā)生器通常由突�(fā)脈沖處理�、數(shù)�(jù)�(fā)生器、碼元發(fā)生器、有限沖擊響�(yīng)(FIR)濾波器、數(shù)字重取樣�、DAC和重�(gòu)濾波器組��
矢量信號(hào)�(fā)生器除了具有普通信�(hào)�(fā)生器相同的技�(shù)指標(biāo)外,一般還具有以下技�(shù)指標(biāo)�
1、調(diào)制帶�
表示矢量信號(hào)�(fā)生器I/Q�(diào)制的頻率響應(yīng)情況。一般是指在單音信號(hào)單邊帶調(diào)制情況下,載波信�(hào)功率相對(duì)未調(diào)制時(shí)載波信號(hào)功率變化�3dB范圍�(nèi)�3dB帶寬。此�(xiàng)指標(biāo)決定了矢量信�(hào)�(fā)生器所能允許輸入在基帶信號(hào)的帶寬�
2、數(shù)字調(diào)制格�
PSK(相移鍵控)一般包括BPSK、QPSK、OQPSK、π/4DQPSK�8PSK�16QPSK、D8PSK。FSK(頻移鍵控)一般包�2FSK�4FSK�8FSK�16FSK、MSK。QAM(正交調(diào)幅)一般包�4QAM�16QAM�32QAM�64QAM�128QAM�256QAM�
3、矢量調(diào)制準(zhǔn)確度
矢量�(diào)制準(zhǔn)確度表示矢量�(diào)制信�(hào)的質(zhì)�,一般有以下幾種表示方式:誤差矢量幅�、幅度誤�、相位誤�、原�(diǎn)偏移�
誤差矢量幅度(EVM):指在I/Q星座圖中,信�(hào)的實(shí)際位置(以位置矢量表示)偏離理想位置(以位置矢量表示)所造成的誤差矢量的幅度�
幅度誤差:信�(hào)的實(shí)際功率和理論功率之間的差�。在1/Q星座圖中,指信號(hào)的實(shí)際位置矢量的幅度和理想位置矢量的幅度之間的差值�
相位誤差:信�(hào)的實(shí)際相位和理論相位之間的差�。在I/Q星座圖中,指信號(hào)的實(shí)際位置矢量的相位和理想位置矢量的相位之間的差值�
原點(diǎn)偏移:指I/Q輸入�0�(shí)載波功率相對(duì)于I/Q輸入為滿�()�(shí)信號(hào)功率的差�。此技�(shù)指標(biāo)代表了載波饋通功率的大小�
矢量信號(hào)�(fā)生器基本�(yīng)用是在通信�(cè)試領(lǐng)域作為簡(jiǎn)單的�(shù)字調(diào)制信�(hào)�(fā)生設(shè)備�(jìn)行整�(jī)�(cè)試以及整部件�(jí)的測(cè)��
一�(tái)高性能的矢量信�(hào)�(fā)生器還需要配備靈活的基帶信號(hào)�(fā)生器,提供產(chǎn)生任意波形信�(hào)的功�,這樣就可以結(jié)合計(jì)算機(jī)�(shí)�(xiàn)�(fù)雜的信號(hào)模擬,比如模擬復(fù)雜雷�(dá)脈沖信號(hào)、多載波信號(hào)、多徑衰落信�(hào)、頻率捷變信�(hào)等�
利用矢量�(diào)制器的幅度控制功�,矢量調(diào)制信�(hào)�(fā)生器還可以提供寬帶的幅度�(diào)�,其3dB帶寬一般可以達(dá)到幾十兆�,目前的已經(jīng)�(dá)到了1000MHz以上,而普通合成信�(hào)�(fā)生器的幅度調(diào)制帶寬往往不到1MHz�
維庫(kù)電子�,電子知�(shí),一查百��
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