一种Wi-Fi 6信号调制分析载波同步技术

近年来,无线局域网飞速发展,随着Wi-Fi 6标准的发布,各大无线设备制造商纷纷推出基于Wi-Fi 6标准的产品。然而Wi-Fi 6产品指标测试、故障诊断、标准符合性测试等均需测量仪器的支撑,为Wi-Fi 6信号测试分析仪器带来广泛的市场需求。文章主要研究Wi-Fi 6信号调制分析载波同步技术,提出基于训练序列和高效信号域频偏的估计方法,实现对WiFi 6信号的高精度解调。

一种无线信号调制分析算法改进技术

Wi-Fi信号调制分析技术是一种对Wi-Fi信号进行高精度解调,并测试信号的误差矢量幅度(Error Vector Magnitude,EVM),最终展现信号调制特性的测试分析技术。针对Wi-Fi被测设备发射及传输过程中信号质量测试需求,该技术为Wi-Fi相关设备的故障诊断及出厂测试提供了重要检测手段。基于此,提出相位跟踪修正技术和高精度信道估计技术,提高对信号进行调制分析的精度。

信号分析仪中矢量信号分析设计

针对通信信号的矢量分析测试需求,借鉴国外先进仪表的解决方案,在高性能信号分析仪中开发了矢量信号分析功能。首先对输入信号进行超外差变频接收和A/D采样,然后在FPGA中完成高速数字下变频和数据整数倍抽取滤波,最后在上层应用软件中完成高精度数据重采样、宽带时域修正滤波、瞬态分析和前馈数字解调等多域矢量分析,并通过多级方式实现多域测试结果的配置和同步显示。实测结果表明采用本方案设计的矢量信号分析指标优异、配置灵活、测试结果丰富多样。

PSK信号解调算法研究

针对PSK数字调制信号的解调测试需求,设计了适用于信号分析仪的PSK信号解调方法。该文采用前向解调方案,首先进行载波粗同步去除大部分载波频偏,然后进入定时同步单元恢复出符号周期的最佳采样时刻,最后进入载波细同步流程,精确去除剩余频偏,完成信号解调。经过采集数据验证,并与国外同类产品进行了测试比对,证明了该文所提算法可实现PSK信号的大频偏、高精度解调。

5G下行信号解调算法研究

针对5G下行信号的解调测试需求,设计了5G下行信号解调方法。采用5G下行信号解调模块化设计思想,首先采用信号同步找到信号帧的起始位置、终止位置以及整数载波频率偏移,利用去循环前缀(Cyclic Prefix,CP)模块确定最佳的傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)起始点,并对每个正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)符号进行FFT运算;其次信道估计模块根据5G下行信号解调参考信号(DeModulation Reference Signal,DMRS)位置计算出信道传输函数,再使用线性插值算法估计出5G下行信道所有符号上子载波位置的幅度和相位响应特性;再次进入信道均衡模块,补偿信道传输函数的幅度和相位;最后进入误差矢量幅度(Error Vector Magnitude,EVM)计算测量模块,评估通信发射机发射信号的质量,通过比较接收的测量符号和理想的参考信号,完成信号解调。通过理论推导和实际应用相结合,验证了本文设计的完整信号解调算法可以实现5G下行信号解调。

信号分析仪误码率测试技术研究与实现

针对通信设备误码率和调制质量的综合性测试需求,在微波毫米波电磁信号分析仪的矢量信号分析软件中开发了误码率测试功能。首先对射频输入信号进行超外差变频接收和A/D采样,在FPGA中完成数字下变频得到基带I/Q数据,然后在矢量信号分析软件中根据用户设置的开关状态决定是否进行脉冲搜索,随后进行矢量解调得到测量信号,利用测量信号得到理想参考信号,对于存在线性失真的被测信号可进行自适应均衡改进解调效果,最后对已知的信号码元和解调码元进行同步搜索和误码率统计。实测结果表明采用该方案能够实现误码率的准确测试,并且误码率、调制质量和图谱迹线能够同步显示,测试结果丰富且使用方便,增强了信号分析仪的综合测试能力。

5G NR下行链路信号同步算法研究

针对5G移动通信物理层调制质量测试需求,研究了适用于信号分析仪的5G NR下行链路信号两种同步方法。第1种同步方法为是基于同步广播块的同步方法,该方法通过对同步广播块进行主同步信号、辅同步信号搜索实现同步广播块时频位置确定,然后利用同步广播块解调参考信号通过对半帧号及同步广播块索引参数进行盲检实现该同步广播块帧内序号的确定。基于同步广播块时频位置及其在帧内序号便可以实现帧起始位置的确定。第2种同步方法为利用数据信道循环前缀的同步方法,其首先利用循环前缀实现半子帧起始位置确定,然后通过盲检数据信道解调参考信号参数实现OFDM符号索引及时隙号确定。基于半子帧起始位置、OFDM符号索引及时隙号同样实现了帧起始位置的确定。最后经过采集数据验证了所提算法可有效实现5G NR下行链路信号的同步。

微波毫米波信号分析仪幅度测试误差校准技术研究

该文分析了微波毫米波信号分析仪进行幅度校准的必要性,从信号分析仪的基本原理入手,分析了幅度测量误差的来源,介绍了使用内部和外部校准源进行衰减器、频率响应、分辨率带宽等误差进行校准的方法,最后给出了基于该校准方法实现的信号分析仪的技术指标,证明了误差来源分析及校准的有效性。

IEEE802.11a信号解调算法研究

针对无线局域网(WLAN)信号物理层调制质量测试需求,研究了基于IEEE802.11a标准的WLAN信号解调方法,设计了一套完整的WLAN信号解调算法流程。该算法首先基于短训练序列实现帧起始位置确定,其次利用长训练序列进频偏估计,并消除载波频差,然后通过解析信号域得到调制类型及数据长度等调制参数,再利用长训练序列进行信道估计以进行信道均衡,并利用相位跟踪改善解调效果。该算法可采用纯软件实现,适合应用于信号分析仪等测量仪器,可以实现对WLAN信号物理层的调制质量测试。最后经过采集数据实验验证该算法可有效实现IEEE802.11a标准WLAN信号的解调。

两种基于LabVIEW自动测试仪表程控驱动设计方法

基于Lab VIEW编程环境,设计了两种远程控制通用仪表的驱动设计方法,满足自动化测试仪表程控的需求,实现了对通用仪器的远程控制、参数设置及数据采集。首先对两种设计方法的原理及设计过程进行展开,进行各自方法的结果展示以及两种驱动设计方法的优劣势对比,结果证明了提出的两种驱动设计方法的可行性,能够更好地满足使用者对远程控制仪表实现自动化测试的需求。

测量接收机中模拟解调参数的自动配置技术研究

为了满足测量接收机对模拟调制信号的高精度测试,提出模拟解调参数自动配置技术。首先介绍测量接收机的总体方案设计,确定模拟解调参数自动配置技术需要完成的任务。在此基础上,进行模拟调制的误差分析,明确解调参数对测试结果的影响。其次,设计模拟解调参数自动配置技术,着重对步进衰减器、解调带宽、解调时间的自动设置过程进行详细的描述。最后介绍模拟解调参数自动配置技术的实现结果。试验测试表明,模拟解调参数自动配置技术能够很好地满足测量接收机对模拟调制信号的高精度测试需求。

APSK信号解调算法研究

针对APSK数字调制信号的解调测试需求,设计适用于信号分析仪的APSK数字调制信号解调方法。本文采用前馈解调方案,首先经过载波粗同步去除较大载波频偏,其次通过定时同步恢复出符号周期的最佳采样时刻,最后经过载波细同步流程去除剩余频偏,完成信号解调。经过采集数据验证,证明了本文所提算法可实现APSK信号的大频偏、高精度解调,满足解调测试需求。