GSM信号的测量 ZT

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GSM信号的测量
　　现代高度发达的通信技术可以让人们在地球的任意地点控制频谱分析仪，因此就更要懂得不同参数设置和不同信号条件对显示结果的影响。

　　典型的全球移动通信系统(GSM)的信号测量如图1所示,它清楚地标明了重要的控制参数设置和测量结果。IFR2399型频谱分析仪利用彩色游标来加亮测量区域，此例中，被加亮的测量区域是占用信道和上下两个相邻信道的中心50kHz频带。

　　显示的水平轴(频率轴)中心频率为900MHz,扫频频宽为1MHz,而每一小格代表l00kHz。顶部水平线表示0dBm,垂直方向每一格代表10dB。信号已经被衰减了10dB,测量显示的功率电平已考虑了此衰减。

图1 GSM信道带宽显示和功率测量

　　GSM是以两个25MHz带宽来传送的:从移动发射机到基站采用890MHz到915MHz,从基站到移动接收机采用935MHz到960MHz。这个频带被细分为多个200kHz信道，而第50个移动发送信道的中心频率为900MHz,如图1所示。该信号很明显是未调制载波,因为它的频谱很窄。实际运用中，一个GSM脉冲串只占用200kHz稍多一点的信道带宽。

　　按照GSM标准,在发送单个信道脉冲串时,时隙持续0.58ms,而信道频率以每秒217次的变化速率进行慢跳变,再加上扫频仪1.3s的扫描时间,根据这些条件可以判定这是一个没有时间和频率跳变的静态测试,没有迹象表明900阳z的信号是间断信号。

　　为了保证良好的清晰度,选用1kHz的分辨带宽(RBW)滤波器。较新的频谱分析仪中的模拟滤波器的形状系数(3dB:60dB)为11,意思是60dB时滤波器带宽(从峰值衰减60dB)是3dB时滤波器带宽(从峰值衰减3dB)的11倍,即11kHz比1kHz。

　　与此相比,数字滤波器的形状系数还不到5。例如一个3dB带宽为50kHz的带通滤波器,其60dB带宽只有60kHz,这几乎是矩形通带。它保证在计算平均功率时只含有50kHz以外区域很小一点的功率。作为对比,如果分辨带宽RBW 50kHz,使用前面提及的模拟滤波器而不是数字滤波器,其60dB带宽将为550kHz。

　　标记1处的信号电平是4.97dBm。为了使噪声背景出现在屏幕上,显示轨迹线已向上偏移了10dB(在图中不易察觉),这是由于信号峰值被预先衰减10dB使其不超过顶部水平线,这也是信号峰值读数比参考电平高的原因。

　　图中,主信道功率(CHP)读数为7.55dBm,与峰值(标记1处)的读数4.978m不一致,其原因就是主信道功率是在50kHz测量带宽内计算的,而标记1的读数是峰值。公式1定义了在整个带宽内计算主信道功率的方法。

　　其中,
　　　CHPwr:信道功率,单位dBm
　　　CHBW:信道带宽

　　　Kn:噪声带宽与分辨带宽之比

　　　N:信道内象素的数目

　　　Pi:以1mW为基准的电平分贝数(dBm)
　　图1中,分辨带宽为1kHz,信道带宽为50kHz。据式(1),先将在红色游标之间的每个像素功率电平(dBm)的对数值转化成线性功率电平毫瓦(mW)并求其平均值,然后按照测量带宽与分辨带宽之比来修正该值,以求得信道功率电平。


[ 本帖最后由 家园小助手 于 2012-2-23 09:14 编辑 ]