利用示波器分析CDMA射頻無線信號(hào)

由于實(shí)時(shí)示波器技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)在可以利用示波器來捕獲并分析全波段超高頻RF信號(hào)，實(shí)時(shí)示波器提供的獨(dú)特先進(jìn)分析能力是傳統(tǒng)CDMA和其它無線技術(shù)頻域設(shè)備無法完成的。

像圖1所顯示的屏幕顯示功能在以前就無法實(shí)現(xiàn)，八個(gè)窗口用不同的放大倍率顯示同一個(gè)實(shí)時(shí)無線CDMA信號(hào)。要同時(shí)觀察到信號(hào)特征和波形需要大量波形采集存儲(chǔ)器，本圖中的無線CDMA信號(hào)使用了1,000萬個(gè)采集點(diǎn)，在最后一個(gè)縮放比例為250,000:1的視圖中，可在CDMA信號(hào)上升和下降沿上見到實(shí)際數(shù)據(jù)采集點(diǎn)。正如圖上所看到的，一次采集到的采樣點(diǎn)足以精確地表現(xiàn)出實(shí)際信號(hào)形狀。

圖2顯示了對CDMA信號(hào)很有用的幾種分析方法，可在信號(hào)采集的同時(shí)執(zhí)行，其中FFT能夠用于特定的縮放區(qū)域。

當(dāng)進(jìn)行取景平移時(shí)，根據(jù)函數(shù)所包含頻率的不同FFT的結(jié)果可能有所不同?？s放區(qū)域在整個(gè)原始波形區(qū)域平移時(shí)，F(xiàn)FT顯示了波形用戶選擇部分的頻譜內(nèi)容，可將信號(hào)部分的頻譜從周圍波形數(shù)據(jù)中隔離出來。

柱狀圖功能可顯示CDMA信號(hào)中所捕獲的每個(gè)周期瞬時(shí)脈沖寬度的統(tǒng)計(jì)分布情況，而軌跡視圖功能則可以繪制每個(gè)周波瞬時(shí)脈沖寬度，并且和5:1縮放視圖在時(shí)間上相關(guān)。通過比較軌跡視圖和縮放視圖，可以看到CDMA信號(hào)中的脈沖寬度與振幅成反比，這種方式為深入了解調(diào)制特性提供了便利。軌跡參數(shù)的任何異常都可以很容易地在軌跡視圖中辨識(shí)出來，并通過多重縮放軌跡和采集要觀察的點(diǎn)等方法將其在要求的波形中隔離出來。

另外示波器上還有一個(gè)自定義Matlab腳本運(yùn)行功能，可在示波器應(yīng)用中運(yùn)行并直接將結(jié)果輸出到示波器方格顯示器中，這種自定義腳本可將數(shù)字濾波和信號(hào)處理放在數(shù)據(jù)做其它分析之前或之后使用。

任何能以某種算法描述的過程都可以應(yīng)用在CDMA分析過程中。如圖3顯示了CDMA信號(hào)的I(同相)和Q(90度相移)部分，示波器的數(shù)學(xué)功能使得它可以很快地求平方、求和以及重新調(diào)節(jié)波形以便生成瞬時(shí)功率輸出波形。自動(dòng)測試參數(shù)則來自功率波形的最大和平均值，并且可分開直接在示波器顯示屏上顯示CDMA信號(hào)的峰值與平均功率之比。

為了協(xié)助采集無線CDMA信號(hào)，還可使用放大天線。采用電視上用的標(biāo)準(zhǔn)部件，將帶F連接器的RG6視頻同軸電纜剝離作為天線，再將帶電源的線內(nèi)放大器與示波器BNC適配器相連形成一個(gè)放大天線陣列，這樣能檢測到附近微小的無線CDMA信號(hào)。

作者: 黃勤業(yè)

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