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使用直接合成技术生成UWB-WiMedia信号
2007年10月16日 14:49    C114    评论()    阅读:
作 者:今日电子/21IC 泰克公司电子和通信工程师 K A Mur

    这里的挑战是怎样同时实现这两种方法的优点。本文介绍了一种最佳途径,通过使用任意波形生成技术实现这一目标。

    实现

    在高达10GHz的载频上合成带宽超过1.5GHz的信号,超出了无线通信测试中使用的传统矢量信号生成方法的能力。必需的调制和基带带宽、信号I和Q成分中任何幅度、定时和频响未对准带来的影响,都需要进一步提高,得到的信号才能实现要求的质量水平。下面介绍了三种可能的UWB信号生成方法。

    1.IQ基带生成和正交调制:这是一种传统矢量信号生成方法。可以通过两种方式实现跳频:对每个符号以要求的频率漂移合成基带IQ对,或在IQ调制器上改变LO频率。在跳频信号的实际基带生成中,要求使用双通道AWG,采样率应在2GS/s左右,模拟带宽约为1GHz。在IQ调制器上通过控制载频实现跳频,要求能够在不到70ns的时间内跳频1GHz以上。由于采样率和跳频速度的局限性,当前实现方案只能生成非跳频信号。在I和Q基带成分中使用两条不同的信号路径时,他们的对准是获得满意结果的关键。必需认真进行长时间校准,这要求额外的高性能分析设备,由于相关的温度和时间漂移,可能要频繁地进行校准。

    2.IF生成和上变频器:在这种方法中,使用单通道AWG生成UWB信号,输送到覆盖要求的频率范围的上变频器中。AWG的实际要求取决于跳频操作的实现方式。生成非跳频信号要求的最低采样率是1.5GS/s。生成跳频信号要求两倍的采样率(>3.2GS/s)。这一系统中使用的上变频器对非跳频信号和跳频信号分别要求最低750MHz和2GHz的上变频带宽。尽管这种方法还要求认真校准幅度和相位,才能实现最高的调制和频谱精度,但其要求的苛刻程度要低得多,因为I成分和Q成分本身是对准的,并共享相同的信号路径。这种策略的主要限制是处理频谱中出现的信号图像。通过使用覆盖目标频段的带通滤波器,可以使这种影响达到最小。作为校准程序的一部分,可以补偿带通滤波器引入的幅度和群时延失真。

    3.RF直接合成:在这种方法中,单通道AWG直接在最后频率上生成UWB信号。AWG的速度和模拟带宽要求主要取决于覆盖的具体频段组,而不是最后信号的跳频特点。对频段组#1(最大频率为4752MHz),需要最低10GS/s的采样率和5GHz的模拟带宽。频段组#2要求15GS/s的采样率和7GHz的模拟带宽。泰克新推出的一流的AWG7102能够以20GS/s的采样率生成带宽为5.8GHz的波形,因此可以以足够的性能余量在频段组#1中生成跳频信号。RF直接合成的校准要求很低。受控温度行为、低时间漂移及不需要使用外部设备,使其能够在工厂中进行校准,同时在长时间内保持可以接受的信号质量。详情请参阅表2。

    仪器设置

    我们使用下述测试设置收集了试验数据。

    图2测试设置

    测试设置:泰克AWG7102,采用通道复用时提供了20GS/s的采样率;泰克TDS6154C,装有WiMedia分析软件。

    所有WiMedia信号都是使用泰克任意波形发生器生成的。AWG7000系列任意波形发生器同时提供了无可比拟的采样率、带宽和信号保真度。由于5~20GS/s(10位)的采样率及1~2条输出通道,它可以轻松解决通信、数字消费电子和半导体设计/测试行业中最棘手的测量挑战。基于Windows(WindowsXP)的开放仪器简便易用,可以连接外设,并兼容第三方软件。

[1]  [2]  [3]  编 辑:徐亮
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