采用SMU200A數(shù)字信號(hào)源實(shí)現(xiàn)極化調(diào)制
Generating Polar Modulation with R&S SMU200A
摘 要：本文根據(jù)SMU200A數(shù)字信號(hào)源的特點(diǎn)和功能,給出了用于實(shí)現(xiàn)極化調(diào)制的具體配置,測(cè)試設(shè)置,并給出了極化調(diào)制中,IQ信號(hào)的變換關(guān)系,從而為極化調(diào)制設(shè)備測(cè)試提供了簡(jiǎn)便易行的方案。
一、概述
---在無(wú)線通信系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)中,對(duì)于功率放大器的要求是高線性度和高功率轉(zhuǎn)換效率。而傳統(tǒng)類型的功率放大器,線性度和功率轉(zhuǎn)換效率需折衷選擇。對(duì)應(yīng)于這樣的需求,采用極化調(diào)制方式實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)得到了比較廣泛的應(yīng)用。
---
極化調(diào)制是除了IQ調(diào)制之外,采用相位調(diào)制和幅度調(diào)制結(jié)合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制的方法,其優(yōu)點(diǎn)是可以提高發(fā)射機(jī)效率,提供較高的穩(wěn)定性,并且適用于各種數(shù)字調(diào)制如GMSK、8PSK、QPSK等所產(chǎn)生的IQ信號(hào)。尤其是在將現(xiàn)存的GSM設(shè)備或模塊升級(jí)為EDGE的應(yīng)用中。在GSM調(diào)制器中,相位調(diào)制功能已存在,而幅度調(diào)制可以通過(guò)控制功率放大器的增益來(lái)實(shí)現(xiàn)。從而射頻電路無(wú)須改動(dòng)很大就可以實(shí)現(xiàn)EDGE的功能。
---在極化調(diào)制中,調(diào)制信號(hào)以時(shí)變幅度和相位的形式表示。其相位信息用來(lái)進(jìn)行相位調(diào)制,然后將該信號(hào)輸入功率放大器,通過(guò)控制功率放大器的偏置或供電電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)幅度調(diào)制。
---在采用極化調(diào)制實(shí)現(xiàn)的RF發(fā)射機(jī)中,對(duì)其功率放大器進(jìn)行測(cè)試時(shí),需要兩個(gè)輸入信號(hào),即相位調(diào)制的RF信號(hào)和相對(duì)應(yīng)的幅度信息�，F(xiàn)代的數(shù)字調(diào)制信號(hào)源一般均采用IQ調(diào)制器,因此,這種信號(hào)源不能直接產(chǎn)生極化調(diào)制的信號(hào)。通常的方法是用信號(hào)源產(chǎn)生相位調(diào)制的射頻信號(hào),再用一低頻信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的幅度調(diào)制。而Rohde&Schwarz公司的數(shù)字信號(hào)源SMU200A具有雙通道的功能,可以非常方便地用一臺(tái)儀器產(chǎn)生測(cè)試所需要的兩個(gè)信號(hào),并且可以保證基帶相位信息和幅度信息嚴(yán)格同步,從而為極化調(diào)制的放大器提供了簡(jiǎn)便易行的測(cè)試功能。
二、采用SMU200A產(chǎn)生極化調(diào)制信號(hào)
---2.1 SMU200A的配置要求
---
如圖2所示,在SMU200A中,需要兩個(gè)IQ信號(hào)發(fā)生器和一路射頻通道。
---2.2 極化調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生
---由圖3可知,首先采用SMU200A的路徑A產(chǎn)生相位調(diào)制的RF信號(hào)。因?yàn)镾MU200A中所采用的是IQ調(diào)制器,所以,需要將基帶信號(hào)的時(shí)變相位信息轉(zhuǎn)換成I和Q信號(hào)的值。
---iA(t)=cosj(t)
---qA(t)=-sinj(t)
---該組IQ的值被保存為波形文件,存儲(chǔ)在通道A的任意波形發(fā)生器中,然后選擇該文件進(jìn)行信號(hào)的產(chǎn)生,此時(shí),通道A的RF輸出信號(hào)為相位調(diào)制信號(hào)。
---與之相對(duì)應(yīng),SMU200A的通道B產(chǎn)生時(shí)變的幅度信號(hào),也需將其轉(zhuǎn)換成I和Q的值,以波形文件的形式保存。
---iB(t)=r(t)
---qB(t)=0
---由通道B所產(chǎn)生的I信號(hào)對(duì)應(yīng)了時(shí)變的幅度信號(hào),與被測(cè)功率放大器的偏置或供電端口相連,就可以對(duì)其進(jìn)行幅度調(diào)制。
---需要注意的是,波形文件A和B必須采用相同的采樣速率和相同的采樣點(diǎn)數(shù),才能保證相位信息和幅度信息一一對(duì)應(yīng),實(shí)現(xiàn)正確的極化調(diào)制。
---2.3 信號(hào)的同步
---
因?yàn)樵谏鲜龅姆桨钢?兩個(gè)通道中的IQ信號(hào)分別對(duì)應(yīng)了調(diào)制信號(hào)的相位和幅度信息,所以為了實(shí)現(xiàn)兩個(gè)信號(hào)的同步,須進(jìn)行必要的觸發(fā)設(shè)置。
---首先,通道B設(shè)置為外觸發(fā)狀態(tài),觸發(fā)信號(hào)為通道A的信號(hào),從而可以保證兩個(gè)IQ信號(hào)同時(shí)產(chǎn)生。
---其次,因?yàn)橥ǖ繟的信號(hào)經(jīng)過(guò)了RF路徑,而通道B的信號(hào)直接到達(dá)放大器,所以兩個(gè)路徑存在微小的時(shí)延,從而在通道B中需要設(shè)置必要的觸發(fā)延遲,具體的延遲需根據(jù)測(cè)試裝置來(lái)判定。
