圖2:解調(diào)和分析100MHz載波上的QPSK信號(hào),顯示處理信號(hào)時(shí)的時(shí)間和頻譜圖。
圖2是處理有關(guān)分析調(diào)制RF載波處理的“故事板”(Story Board)。如同左上格柵中的軌跡M1所示的信號(hào)源,就是一種已經(jīng)被1M符號(hào)/秒的QPSK信號(hào)相位調(diào)制了的100MHz RF載波。緊臨該信號(hào)源的右側(cè)網(wǎng)格是調(diào)制載波的快速傅里葉變換(FFT)。FFT提供信號(hào)的頻域或頻譜圖。它顯示一個(gè)頻譜峰值,表示以100MHz為中心的源信號(hào)。顯示屏底部的對(duì)話框顯示由模板控制的VSA軟件處理流程。
有兩個(gè)默認(rèn)模板:一個(gè)用于基帶I和Q處理;另一個(gè)用于RF處理,如圖2所示。其過程從100MHz為中心的帶限(band-limiting)高斯濾波器開始。其后是正交混頻器,其中信號(hào)與100MHz本地振蕩器混頻、并下變頻至基帶。
混頻器的輸出被低通濾波,僅保留基帶信號(hào)分量。該濾波器實(shí)際上與發(fā)射器端一種相同的濾波器相匹配,以減少符號(hào)間干擾(ISI)。請(qǐng)注意眼圖正好在時(shí)鐘點(diǎn)(眼中心)“重合在一起”。這是匹配的奈奎斯特(Nyquist)濾波的一種表現(xiàn)。當(dāng)然,在發(fā)射器上使用這種濾波器,也有助于減少占用信道帶寬。
該過程的下一步是載波估算器。該算法估算并補(bǔ)償載波中的殘余頻率偏移。其后是個(gè)均衡器,用于校正信號(hào)中任何與頻率相關(guān)的失真。最后,相位估算器測量載波源和本地振蕩器之間的相位差。結(jié)果輸出包含基帶I和Q信號(hào)。
圖左頂部的第二個(gè)網(wǎng)格顯示I分量。其下是I分量的放大視圖。Q信號(hào)分量在圖左側(cè)頂部向下數(shù)的第四個(gè)網(wǎng)格中顯示。其放大視圖位于左側(cè)的底部網(wǎng)格。
緊挨著I和Q分量的右側(cè)是這些信號(hào)的光譜圖。請(qǐng)注意:這些解調(diào)信號(hào)的頻譜已經(jīng)從0Hz開始頻移到基頻。
解調(diào)的I和Q分量是攜帶數(shù)字信息的不歸零(NRZ)信號(hào)。緊挨著I和Q變焦軌跡的右側(cè)是每個(gè)分量的眼圖。眼圖有助于驗(yàn)證這些信號(hào)的完整性。
X-Y顯示提供對(duì)I和Q分量以及我們討論過的測量參數(shù)的視覺分析。目前有十四種不同的參數(shù)可用。
共有六種可用于信號(hào)操作的處理功能塊。這些處理工具允許該軟件使用PSK、QAM、Circular QAM、ASK或FSK調(diào)制來處理基帶或RF載波。還有一個(gè)自定義的MATLAB過程,允許用戶使用MATLAB編寫自己的自定義處理函數(shù)。
正交幅度調(diào)制
為了提高數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的頻譜效率,必須提高每個(gè)傳輸符號(hào)(荷載)的位數(shù)。實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的方式之一是通過調(diào)制載波相位和振幅,對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行編碼。這就是正交幅度調(diào)制,即QAM。
最常見的格式是16QAM,其中每個(gè)符號(hào)傳輸?shù)?位編碼為16種不同的振幅和相位組合。從QPSK移植到16QAM,可在不增加所需帶寬的情況下,讓數(shù)據(jù)速率倍增;通過引入較低幅度的符號(hào)狀態(tài)這種做法,意味著這種設(shè)計(jì)中的SNR裕度變得更緊。
RF調(diào)制16QAM信號(hào)的VectorLinQ視圖如圖3所示。
圖3:16QAM信號(hào)的分析,包括星座圖和參數(shù)。
相同的處理方式已被應(yīng)用于搭配此例中所使用的25MHz載頻。在這種情況下,并未示出軌跡路徑,僅顯示測量狀態(tài)位置和參考狀態(tài);這就是星座圖。從星座圖可以看出,有16種狀態(tài)表示4個(gè)位的所有可能值。眼圖現(xiàn)在有4個(gè)層級(jí)和3個(gè)中度的眼睛開口。還要注意,顯示屏底部顯示13種與矢量相關(guān)的測量參數(shù)。
VSA軟件最多支持8個(gè)同時(shí)處理流。這可實(shí)現(xiàn)多種操作,例如比較不同處理情況的結(jié)果。
考慮圖4所示的雙流處理。