淺談射頻測量的任意波形發生器

當與Modular軟件協同使用時，Tabor公司Wonder Wave系列高性能AWG也許是調制發生器的終極。

Tabor公司的Wonder Wave 系列任意波形發生器（AWG） 是目前可用的功能強大、靈活的測試工具。它們具有產生幾乎任何信號的獨特能力，是需要產生真實信號時的首選儀表。AWG的基本性能由最大抽樣頻率、DAC分辨率和波形存儲容量等技術參數決定。抽樣頻率大于1GHz，數字/模擬轉換分辨率達到16比特，波形存儲容量高于16M樣值，這些代表了當前最先進的技術（圖1）。

圖1 Tabor公司Wonder Wave 系列產品

AWG在射頻中的應用

多年來，我們用AWG產生復雜的波形，尤其是基帶信號或低頻IF信號。這些信號可以直接用于信號通路端點的許多測試中?；鶐盘?，I 和Q 分量通過正交調制器產生需要的調制載波。也就是說，相對低頻的IF信號可以向上轉換到所需的頻率（圖2）?，F今市場上大多數具有復雜調制能力的矢量信號發生器都采用內部或外部AWG產生需要的信號（如UMTS，Wi-Fi和藍牙）。

圖2 IQ或IF信號轉換成RF信號

基于以下因素，Tabor公司的AWG可以很好地應用于調制產生：

● 不需要特殊的硬件

● 可以產生從

直流到奈奎斯特頻率的任意載波

● 幾乎可以產生具有任何失真，線性和非線性的信號

● 可以單獨作為通用工具

● 有些模型，如2571A和2572A具有并行數字輸出，可以用于軟件無線電（SDR）系統測試

性能

采用AWG作為射頻發生器的一個最通常的考慮因素是可用動態范圍。在該應用領域的一些重要測試，如相鄰信道功率比（ACPR），非常依賴這個技術指標。然而，最重要的還是噪聲功率譜密度，換句話說就是信號占用的頻帶中的噪聲。對信號帶寬（SBW）中的噪聲功率譜密度進行積分獲得信道SNR。例如，采用1.2GS/s，12比特的理想AWG（如Tabor公司的WW1281A）產生一個10dB峰值因子（PAPR）的CDMA下行IF信號，其信號-量化噪聲比是82dB（圖3）。

圖3 10dB峰值因子（PAPR）的CDMA下行IF信號

回繞

相對于AWG的其它應用領域，無線測試對信號質量和一致性有更高的要求，因為同時涉及到了信號的許多方面：時間、頻率、調制、信道編碼、協議以及影響信號這些方面的回繞不一致?；乩@引起的人為誤差是因信號起始和結束時非一致產生的。在信號設計中，去除回繞人為誤差是非常重要的，這樣當實際用于傳輸時，如同在真實的發送器中一樣，信號流中沒有毛刺。Tabor公司的Modular軟件采用一種稱為循環卷積的操作，即使對于任意數量的載波，也可以自動消除因為回繞而引起的人為誤差（圖4）。

圖4 回繞解決方案

計算信號

Tabor公司的Modular軟件包（圖5） 在不犧牲信號質量的前提下，采用了快速計算的算法，因此信號產生速度快，測試交互性可以達到更高層次。理想的無損傷波形可以用于許多測試，但是一些測試要求仿真實際條件。Modular可以產生線性和非線性（AM/AM和AM/PM）、多路徑以及各種干擾的信號。它提供了足夠的可視化特性和分析能力，用于驗證合成的信號。Modular可以顯示一系列圖表，如星座和相位圖、頻譜、I和Q對應時間關系圖、CCDF以及直方圖。

圖5 信號分析

Modular可以輸入外部定義的調制、I和Q時域波形、基帶濾波器和數據序列。它也可以采用ASCII定界格式輸出波形數據，同一測試波形就可以用于任何仿真工具中，因此結果可以與被測設備的實際性能相關聯。

總結

由于支持高抽樣率/分辨率，大容量記錄長度以及良好的線性度，Tabor公司的AWG功能日益強大，將會在射頻領域得到更廣泛的使用。Tabor公司的AWG可以提供所有類型的內置調制，FM，AM，SWEEP，PWM，FSK，PSK，ASK，（n）QAM，（n）PSK，甚至是在一個信號中組合了FM、AM和PM的獨特的3D調制?，F在新Modular軟件與功能強大的AWG組合在一起，Tabor公司可以為市場上射頻/無線應用提供具有超強功能的工具。