NI PXI結(jié)合FPGA實(shí)現(xiàn)最佳WLAN測(cè)量，支持802.11ac

表1. 802.11ac中調(diào)制方式的RMS EVM要求

測(cè)試設(shè)備通常需提供比規(guī)范要求(如-32 dB用于256 QAM)高至少10 dB的測(cè)量能力，從而提供足夠的空間用于特征和產(chǎn)品測(cè)試。如圖7所示，NI PXIe-5644R可提供業(yè)界領(lǐng)先的EVM值。

圖7. 使用NI PXIe-5644R的802.11ac EVM環(huán)回模式

針對(duì)所有無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試設(shè)備，可以通過調(diào)整軟件和硬件以獲取最佳測(cè)量方式。使用NI PXIe-5665 VSA進(jìn)行相鄰?fù)ǖ朗д?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/測(cè)量">測(cè)量中討論了可用于信號(hào)分析儀的部分硬件優(yōu)化。

下面將討論諸如相位跟蹤、通道跟蹤、正交偏移補(bǔ)償?shù)绕渌鼉?yōu)化方式。

注： 以下圖片均使用通過NI PXIe-5644R環(huán)回模式生成和采集的80 MHz、MCS 9 802.11ac信號(hào)。

圖8. NI PXIe-5644R可對(duì)80 MHz 256-QAM信號(hào)進(jìn)行-46 dB EVM測(cè)量。

相位跟蹤

相位跟蹤可用于跟蹤由殘余頻偏和相位噪聲引起的調(diào)制符號(hào)的相位變化。如果將正交頻分復(fù)用(OFDM)相位跟蹤方法設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.11a-1999的17.3.9.7章節(jié)和IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.11n-2009的20.3.21.7.4章節(jié)指定，該工具包可對(duì)OFDM符號(hào)執(zhí)行基于導(dǎo)頻的通用相位誤差糾正。

如果將OFDM相位跟蹤方法設(shè)置為瞬時(shí)，WLAN分析工具包可對(duì)OFDM符號(hào)執(zhí)行基于導(dǎo)頻的通用相位誤差糾正，以及在每個(gè)調(diào)制符號(hào)中補(bǔ)償相位失真。IEEE標(biāo)準(zhǔn)中并未定義該類型補(bǔ)償，但該補(bǔ)償對(duì)于確定幅值中調(diào)制失真和相位誤差十分有用。通過該相位跟蹤方法，該工具包僅計(jì)算誤差向量幅度(EVM)，EVM為對(duì)包長(zhǎng)度和不同子載波的復(fù)數(shù)調(diào)制符號(hào)變化引起的誤差。

默認(rèn)值為標(biāo)準(zhǔn)。

注：下圖為放大的256-QAM信號(hào)圖。為了更好的說明參數(shù)變化效果，下圖僅顯示了4個(gè)符號(hào)。

圖9. 上圖顯示了80 MHz 802.11ac信號(hào)進(jìn)行相位跟蹤對(duì)EVM數(shù)的影響。該圖表在256-QAM信號(hào)圖中僅顯示了4個(gè)符號(hào)。

通道跟蹤

通過啟用通道跟蹤，WLAN分析工具包可估計(jì)前導(dǎo)包和數(shù)據(jù)的通道響應(yīng)，然后將該響應(yīng)作為整個(gè)包的通道頻率響應(yīng)估計(jì)。如禁用通道跟蹤，該工具包可估計(jì)長(zhǎng)訓(xùn)練序列(LTS)的通道響應(yīng)，然后將該響應(yīng)作為整個(gè)包的通道頻率響應(yīng)估計(jì)。

圖10. 啟用通道跟蹤的效果

正交偏移補(bǔ)償

WLAN分析工具包也可以補(bǔ)償由于發(fā)生器/DUT引起的相位偏移。圖11顯示了帶正交偏移的信號(hào)。正交偏移補(bǔ)償最適用于帶大量點(diǎn)的調(diào)制方式(如256 QAM)。

圖11. 帶正交偏移的信號(hào)

256-QAM信號(hào)圖(已放大為僅顯示4個(gè)符號(hào))顯示了正交偏移補(bǔ)償?shù)男Ч?/p>

圖12. 啟用相位偏移補(bǔ)償?shù)男Ч?/p>

添加減損

NI WLAN生成工具包也可以在生成信號(hào)中增加減損并查看DUT的響應(yīng)。通過WLAN生成工具包可添加以下減損：

• 載波頻率偏移

• 采樣時(shí)鐘偏移

• IQ減損

o 增益失調(diào)

o 直流偏移

o 正交偏移

o 定時(shí)偏移

• 載波噪聲比

傳輸頻譜屏蔽

802.11ac要求強(qiáng)制80 MHz頻譜屏蔽測(cè)試。可選項(xiàng)也包括80+80 MHz和160 MHz頻譜屏蔽測(cè)試。80 MHz段可以為連續(xù)或非連續(xù)(在不同波段中)。

圖13. 80 MHz 802.11ac信號(hào)的頻譜屏蔽測(cè)量

工程師可以通過兩個(gè)同步的發(fā)生器或分析儀生成并采集80+80信號(hào)。如圖14所示，如果兩段屬于不同波段，將在每段中應(yīng)用常規(guī)80 MHz頻譜屏蔽，但當(dāng)兩段屬于同一波段并且為連續(xù)時(shí)，將在信號(hào)中應(yīng)用疊加的頻譜屏蔽。

圖14. 80+80 802.11ac信號(hào)的頻譜屏蔽測(cè)量

測(cè)量速度

所有測(cè)試工程師都面臨縮減測(cè)試時(shí)間的挑戰(zhàn)。在特定環(huán)境中，工程師需要保證新產(chǎn)品的穩(wěn)定測(cè)試流程。在生成環(huán)境中，測(cè)試工程師需要以最快時(shí)間測(cè)試盡可能多的參數(shù)。