基于LabWindows的3.5G頻段電波傳播測控技術

　　而對于電波傳播測量過程中的關鍵——測量數(shù)據(jù)的獲取，通常是采用專用測量設備及與之嚴格配套的測量技術實現(xiàn)，例如對WCDMA系統(tǒng)在進行電波傳播測量時，采用的就是Agilent公司生產(chǎn)的E7476A設備實現(xiàn)的。系統(tǒng)結(jié)構如下圖：

圖1 基于E7478A路測系統(tǒng)結(jié)構圖

　　從上圖中，不難看到傳統(tǒng)儀器的功能都是由儀器生產(chǎn)廠家來定義和制造的硬件及軟件來實現(xiàn)，在決定了系統(tǒng)功能的同時，也決定了用戶無法改變。盡管傳統(tǒng)儀器的精度、功能和性能隨著微電子技術的發(fā)展而不斷提高，但是對于復雜的測量參數(shù)較多的場合，使用起來很不方便，局限性愈發(fā)明顯。隨著虛擬儀器技術的出現(xiàn)，把計算機技術和儀器技術完美結(jié)合起來，充分利用計算機技術來實現(xiàn)或增強傳統(tǒng)儀器的功能。同時，虛擬儀器具有結(jié)構簡單、研制周期短、系統(tǒng)可擴展、維護方便、性能價格比好等特點。同時，它與網(wǎng)絡和外設的連接相當方便，有利于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理和信息的共享。

　　虛擬儀器對測量儀器發(fā)展的深刻意義在于，其功能可以由用戶根據(jù)需要自行設計軟件來定義和擴展，而不是像傳統(tǒng)儀器那樣，功能只能由廠家事先定義并且固定不可變更[5]。這樣，用戶不必購買多臺不同功能或者昂貴的集多種功能于一身的傳統(tǒng)儀器，也不必不斷購買新的儀器。因為虛擬儀器技術可以與計算機同步發(fā)展，與網(wǎng)絡及其他外部設備互連，用戶只需根據(jù)需要改變軟件程序就可以不斷賦予或者擴展增強它的功能，
虛擬儀器編程語言LabWindows/CVI是美國NI公司開發(fā)的Measurement Studio軟件組中的一員。它是32位的面向計算機測控領域的虛擬一起軟件開發(fā)平臺，可以在多操作系統(tǒng)（如Windows 98/NT/2000 /XP、Mac OS和Unix等）下運行[6]。

　　LabWindows/CVI以ANSI C為核心，將功能強大、使用靈活、應用廣泛的C語言與測控專業(yè)工具有機地結(jié)合起來，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集，分析和顯示。另外，它的集成化開發(fā)平臺，交互式編程方法，豐富的控件和庫函數(shù)大大增強了C語言的功能，使LabWindows/CVI自身功能更加強大，應用更加方便，成為測量技術開發(fā)人員建立檢測系統(tǒng)，自動測量環(huán)境，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，過程監(jiān)控系統(tǒng)等首選的開發(fā)環(huán)境[7]。

　　因此，考慮4G移動通信系統(tǒng)IMT-Advanced侯選頻段3.5GHz電波傳播測量的特點，我們設計并成功應用了基于虛擬儀器技術的新型電波傳播測控系統(tǒng)3 4G電波傳播測量系統(tǒng)概述

3.1 測量系統(tǒng)架構

　　測量系統(tǒng)包括發(fā)射端和接收端兩部分，如圖2所示。發(fā)射端由信號發(fā)生器、功率放大器和發(fā)射天線組成。Agilent ESG信號發(fā)生器產(chǎn)生3.5GHz CW測量信號，發(fā)射端的功率放大器用于擴展測量范圍。接收端由頻譜分析儀、控制計算機和GPS接收機系統(tǒng)組成。Agilent PSA頻譜分析儀具有低噪聲、高采樣率的特點，GPS接收機采樣點的地理坐標。
實測過程中，接收信號功率與地理信息的實時測量結(jié)果通過控制計算機上開發(fā)的虛擬儀器技術獲得采集同步和自動儲存，從而保障測量滿足李氏定理條件，并且提高了測量效率。

圖2 測量系統(tǒng)框圖

3.2 測量系統(tǒng)指標

表 1 電波傳播系統(tǒng)指標

3.3 硬件接口

1. 測量信號：