移動通信的主要測量指標(biāo)及注意事項(xiàng)

一、主要測量指標(biāo)
移動通信系統(tǒng)工作在射頻范圍，屬于無線通信。無線通信測量和有線通信測量的方法和要求有很大不同，主要因?yàn)闊o線信道的傳輸媒介是自由空間，充滿了各種各樣的電磁波，無線信道中的噪聲和干擾比有線信道大得多，設(shè)備中很多指標(biāo)和噪聲及干擾直接有關(guān)。在移動通信系統(tǒng)中，基站和移動臺都是由發(fā)信機(jī)（或發(fā)射機(jī)）和收信機(jī)（或接收機(jī)）組成，射頻通信測量分為發(fā)信機(jī)測量和收信機(jī)測量。下面介紹一些主要的測量指標(biāo)。
1．發(fā)信機(jī)主要測量指標(biāo)
（1）載波額定功率。載波額定功率是指發(fā)信機(jī)在未經(jīng)調(diào)制情況下，供給標(biāo)準(zhǔn)輸出負(fù)載的平均功率。在正常測試條件下，要求載波輸出功率應(yīng)在標(biāo)稱值的（+1.0－05）dB范圍內(nèi)，若發(fā)信機(jī)有幾個(gè)功率等級時(shí)，應(yīng)逐級測量。具體指標(biāo)根據(jù)廠商規(guī)定。
（2）順率誤差。頻率誤差是指實(shí)際測量的未經(jīng)調(diào)制的載波頻率與其標(biāo)稱頻率之差。
因?yàn)轭l率誤差是一個(gè)隨機(jī)量，應(yīng)取多次測量值并計(jì)算其平均值。
（3）調(diào)制靈敏度。調(diào)制靈敏度（額定頻偏）是指使發(fā)信機(jī)射頻輸出端獲得額定頻偏時(shí)，其音頻輸入端1kHZ調(diào)制音的電壓值。一般規(guī)定，額定頻偏為最大允許頻偏的60％。最大允許頻偏是根據(jù)頻道間隔規(guī)定的已調(diào)信號瞬時(shí)頻率與標(biāo)稱載頻的最大允許差值。
（4）調(diào)制限制。調(diào)制限制（最大允許頻偏）在測量調(diào)制靈敏度基礎(chǔ)上，使音頻電平比調(diào)制靈敏度值高20dB，調(diào)制分析儀測得的頻偏即為最大頻偏值。即測量確保發(fā)信機(jī)不超過額定頻偏范圍的可得到的最大顆偏。在300－3000HZ范圍內(nèi)改變調(diào)制信號頻率，即可測出其不同調(diào)制頻率下的最大頻偏值。
（5）殘余調(diào)制頻偏。殘余調(diào)制頻偏是指沒有外加調(diào)制信號情況下，由哼聲和噪
聲引起的射頻寄生調(diào)頻頻偏。
（6）音頻響應(yīng)。發(fā)信機(jī)音頻響應(yīng)是指調(diào)制音頻在300－3000HZ范圍內(nèi)變化時(shí)，發(fā)信機(jī)頻偏與一個(gè)6dB／倍頻程加重特性之間的重合程度。
（7）音頻非線性失真系數(shù)。發(fā)信機(jī)的音頻非線性失真系數(shù)是指音頻輸入端加入標(biāo)準(zhǔn)測試喜進(jìn)行調(diào)制時(shí)，在發(fā)信機(jī)輸出瑞經(jīng)解調(diào)測得的二次及更高次音頻諧波成分的總有效值對整個(gè)信號的有效值之比。
（8）寄生調(diào)幅。發(fā)信機(jī)的寄生調(diào)幅是指調(diào)頻發(fā)射機(jī)已調(diào)射頻信號呈現(xiàn)的寄生幅度調(diào)制，通常以輸出調(diào)頻信號的幅度變化百分?jǐn)?shù)表示。
（9）鄰道輻射功率。鄰道輻射功率是指發(fā)信機(jī)在額定調(diào)制狀態(tài)下，總輸出功率中落入相鄰頻道接收帶寬內(nèi)的部分，鄰道輻射功率是調(diào)頻波頻譜展寬、哼聲和噪聲所產(chǎn)生的平均功率的總和。
（10）雜散輻射。發(fā)信機(jī)的雜散輻射是指用標(biāo)準(zhǔn)測試音調(diào)制時(shí)，除載頻及由調(diào)制信號決定的邊帶以外離散頻率的輻射。
（11）發(fā)信機(jī)載波啟動時(shí)間。發(fā)信機(jī)載波啟動時(shí)間指當(dāng)發(fā)信機(jī)控制開關(guān)正常工作后到產(chǎn)生載波功率輸出所需的時(shí)間。
2．收信機(jī)主要測量指標(biāo)
由于無線通信的特點(diǎn)，到達(dá)收信機(jī)輸入端信號是經(jīng)過傳輸衰減和干擾污染的信號，所以收信機(jī)測量主要表征和衡量收信機(jī)處理有用信號和抑制無用信號的性能。可分為兩大部分：帶內(nèi)測量和帶外測量。帶內(nèi)測量是確保收信機(jī)處理有用信號的能力，帶外測量決定收信機(jī)在出現(xiàn)無用信號時(shí)的工作性能。
帶內(nèi)測量包括：
（1）信納比（SINAD）。在傳統(tǒng)的無線電測量中常用信噪比S／N來表示信號的傳輸質(zhì)量，在移動通信測量中常用信納比來表示信號的傳輸質(zhì)量。
（2）靈敏度。收信機(jī)靈敏度表征了接收微弱信號的能力，它定義為從收信機(jī)產(chǎn)生一個(gè)有用基帶輸出的最小射頻信號。靈敏度是收信機(jī)最重要的指標(biāo)，它和發(fā)信機(jī)輸出功率共同決定了移動通信范圍。有幾種不同的靈敏度定義。
①可用靈敏度?？捎渺`敏度有時(shí)簡稱靈敏度，它是指在收信機(jī)中產(chǎn)生一個(gè)可懂音頻輸出的最小射頻信，號該項(xiàng)指標(biāo)和信納比有關(guān)，即規(guī)定收信機(jī)基帶輸出信號的最低標(biāo)準(zhǔn)。
②抑噪靈敏度。當(dāng)未經(jīng)調(diào)制的射頻信號加到收信機(jī)輸入端時(shí)，收信機(jī)靜音噪聲輸出隨著未調(diào)制射頻信號的增加而減少，當(dāng)射頻信號電平增加到收信機(jī)輸出噪聲電壓降低20dB時(shí)的輸入載波電平即為抑噪靈敏度。
③靜噪門限開啟靈敏度。靜噪門限開啟靈敏度是表征無信號或接收到錯(cuò)誤信號時(shí)收信機(jī)關(guān)閉音頻放大器的能力。定義為靜噪控制置于門限位置時(shí)，使收信機(jī)靜噪電路不工作的已調(diào)射頻信號的最低電平。
（3）音頻輸出功率。收信機(jī)首頻輸出功率為收信機(jī)輸人端加入標(biāo)準(zhǔn)測試音調(diào)制的射頻信號時(shí)，在收信機(jī)輸出端能提供的最大不失真音頻功率。
（4）諧波失真。諧波失真是指收信機(jī)標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載的輸出功率為額定值時(shí)，各項(xiàng)音頻分量總和的有效值與總輸出信號有效值之比。
（5）音頻響應(yīng)。收信機(jī)音頻響應(yīng)定義為在輸入信號的頻偏保持不變情況下，調(diào)制頻率在300－3000HZ內(nèi)變化時(shí)，收信機(jī)音頻輸出電平的頻率特性與一個(gè)-6dB／倍頻程的去加重特性之間的吻合程度。對于元去加重的收信機(jī)，基帶輸出在音頻頻段內(nèi)是平坦的，在高端和低端是滾降的。
（6）限幅特性。收信機(jī)的限幅特性是指輸入射頻的電平在一個(gè)規(guī)定范圍內(nèi)變
化時(shí)，輸出音頻電平的穩(wěn)幅性能。
（7）調(diào)制接收帶寬。調(diào)制接收帶寬指收信機(jī)接收一個(gè)輸入電平比實(shí)際靈敏度高6dB，再使輸出信號的信納比回到12dB時(shí)的輸入信號調(diào)制頻偏的兩倍。調(diào)制接收帶寬直接反映了收信機(jī)工作時(shí)的動態(tài)帶寬，它與中頻濾波器的帶寬、解調(diào)失真、本振頻率及中頻濾波器中心頻率的準(zhǔn)確度有關(guān)，是一個(gè)很有實(shí)際意義的指標(biāo)。
帶外測量指標(biāo)：
（1）鄰道選擇性。鄰道選擇性量度收信機(jī)在接收一個(gè)有用信號時(shí)抑制鄰道強(qiáng)信號的能力，對于移動通信系統(tǒng)中信道間距窄，在一個(gè)小的區(qū)域內(nèi)會遇到很多信號的情況，該項(xiàng)指標(biāo)對收信機(jī)來說特別重要。鄰道選擇性定義為在相鄰信道上存在已調(diào)無用信號時(shí)，收信機(jī)接收已調(diào)有用信號的能力，用無用信號與可用靈敏度的相對電平來表示。
（2）寄生響應(yīng)抗擾性。寄生響應(yīng)抗擾性又稱為雜散響應(yīng)抑制，它是收信機(jī)阻止單個(gè)頻率的無用信號在收信機(jī)輸出端產(chǎn)生不良影響的能力。寄生響應(yīng)抗擾性是用無用信號與靈敏度的相對電平來表示。
（3）互調(diào)抗拒比。接收機(jī)互調(diào)抗拒比是指接收機(jī)對子有用信號的頻率有特定關(guān)
系的兩個(gè)或更多個(gè)無用信號的抑制能力，它也是用干擾信號與靈敏度相對電平表示
的。
（4）同頻抑制。接收機(jī)同頻抑制是接收機(jī)抑制來自同～信道的干擾的能力，同
樣也用干擾信號與靈敏度相對電平表示。
（5）阻塞。接收機(jī)的阻塞是指在有用信號頻率附近的一定范圍內(nèi)，存在未調(diào)制的干擾信號，從而使接收機(jī)信納比降低或音頻輸出功率減少的現(xiàn)象。它也是用干擾信號與靈敏度的相對電平表示.
3．信令測量
移動通信系統(tǒng)信令比較復(fù)雜，也無法對各種信令系統(tǒng)的許多參數(shù)作詳細(xì)的規(guī)定和測量，從便于比較起見，對有些共性的重要技術(shù)參數(shù)作相應(yīng)要求。
（1）信令靈敏度。信令靈敏度是指接收機(jī)的輸出信納比為12dB時(shí)，為了獲得標(biāo)
準(zhǔn)的成功呼叫概率（應(yīng)大于80％），接收機(jī)所必需的射頻輸入信令電平。
（2）誤動信令。當(dāng)發(fā)送端無編碼信號時(shí)接收機(jī)解碼有響應(yīng)稱為噪聲或話音誤動
信令；對已知編碼傳輸，接收解碼器響應(yīng)不正確稱為碼功能性誤動；對不正確地址
的解碼器響應(yīng)稱為碼地址誤動。通常用兩次誤動出現(xiàn)的時(shí)間間隔來表示噪聲和話音
誤動。用誤動數(shù)與全部傳輸數(shù)之比表示碼誤動。
（3）解調(diào)器／解碼器工作電平范圍。在解調(diào)器／解碼器組件的工作電平范圍內(nèi)
組件應(yīng)正常工作，并符合信令靈敏度和額定的誤動指標(biāo)。
（4）解調(diào)器／解碼器音頻響應(yīng)帶寬。指標(biāo)在音頻信號范圍內(nèi)以低電平輸入，使
解調(diào)器／解碼器符合信令靈敏度及規(guī)定的編碼誤動次數(shù)。
二、注意事項(xiàng)
1．測量儀表與被測量設(shè)備的阻抗匹配
射頻測量中，信號源與負(fù)載之間或信號發(fā)生器與被測收信機(jī)之間的阻抗必須匹配，否則會出現(xiàn)駐波，引入測量誤差。在不特別注明情況下要求加到收信機(jī)輸人端的測試信號標(biāo)稱阻抗為50n，測試信號電平用收信機(jī)輸入端開路時(shí)電壓即信號發(fā)生器電動勢表示（在阻抗匹配情況下，被測收信機(jī)輸入端端電壓值等于信號源電動勢的一半）。
2．連接線盡量短
測量時(shí)，儀器與被測設(shè)備之間連線必須盡可能地短，過長的連線會引入衰減、駐波、噪聲或哼聲。整個(gè)測量系統(tǒng)中的儀表和被測設(shè)備必須很好接地，但要避免有強(qiáng)信號通過接地線而造成附加耦合。
3正確使用儀器
測量時(shí)，必須對所用各種測試儀器的性能十分了解，正確使用，才能避免引入測量誤差及錯(cuò)誤的測量結(jié)果。儀器的精密度、輸入和輸出阻抗、工作頻率、非線性失真等對測量精度均有不同程度影響。
4．電平量度標(biāo)準(zhǔn)
在測量中，電平的量度有好幾種方法，在不同的場合，功率和電壓常用不同單位，如信號發(fā)生器輸出電壓范圍用dBm表示，而收信機(jī)的靈敏度用Pv表示，有的地方還用表示dBpV方法，所以在測量中一定要注意到單位之間正確的換算關(guān)系。
5．嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行
移動通信的主要指標(biāo)應(yīng)定期測量并嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。具體設(shè)備可參閱廠商提供的技術(shù)說明書，特別是對基站的發(fā)信機(jī)設(shè)備，如果性能指標(biāo)不符合國家標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)堅(jiān)決停止使用，這對避免造成相互間嚴(yán)重干擾，保證區(qū)域內(nèi)整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行是非常重要的。