射频波形生成和测量的复杂性(2)
2017-05-02 01:09
导读:图1,查看某个 OFDM 信号的多个副载波的频谱,您会发现系统是如何避免载波间干扰 (ICI) 的。间隔很近的各个载波互相重叠。每个载波的频谱在所有其它载

图1,查看某个 OFDM 信号的多个副载波的频谱,您会发现系统是如何避免载波间干扰 (ICI) 的。间隔很近的各个载波互相重叠。每个载波的频谱在所有其它载波的中心均为零,从而产生零 ICI( Agilent 公司供稿)。
OFDM 系统有时使用数千个副载波。与不使用OFDM而使用简单调制(如每符号传输一个比特的 BPSK) 的系统相比, OFDM 系统在理论上能以相同的比特率传输数据,尽管符号速率较低,与副载波数量成正比。有些系统把 OFDM 与运载 64QAM(64 级 QAM)等复杂调制的副载波结合起来,它们至少在理论上能够维持数据速率,同时仍旧能进一步降低符号速率——在 64QAM(每符号传输 6 个比特)的情况下,可降低到1/6,因为 64=26。
数百兆赫信号的产生
产生一个用 64QAM 调制的 2.5 GHz或 5GHz 或更高频率的信号,这就够难了(参考文献 3)。再则,当您在外部生成基带信号时,至少有两种仪器——Rohde and Schwarz 公司的 SMU200A 和 Agilent 公司的 PSG 系列——能分别达到 200MHz 和 1GHz 的调制带宽。合成此类信号并仿真在典型环境中使这些信号劣化的因素,会使问题进一步复杂化(参考文献 4)。而且,如果 QAM 不直接调制主载波,而是调制全部数百个或数千个副载波(每个副载波运载不同信息),而这些副载波又调制主载波,那么信号生成问题就会复杂得令人头脑麻木。不过,现代射频信号发生器——通常在独立PC 上运行的软件包的帮助下——可以轻松地应付这种复杂性。
能产生已调制射频载波的射频信号发生器,大多数都有一对 DAC,其中一个产生 I(同相)调制信号,另一个产生 Q(正交)调制信号。这种 IQ 方法不仅在概念上简单明了,而且效率也很高:它能使每个DAC的更新速率比合成整个调制波形的单个 DAC 所需的更新速率低一半。因此, 把数模转换功能分给I DAC 和 Q DAC去完成,就能实现更低的 DAC 更新速率,从而能轻而易举地达到所需分辨率。然而,有几种信号发生器的确只使用一个 DAC 来合成所有调制信号。您也许会认为,产生 OFDM 信号的信号发生器将使用大量 DAC,或许是每个副载波使用一个,但仪器制造商们报告说,用
数学方法对副载波进行合成并求和,然后再转换成模拟信号,这样做更为简单。由于系统使用这么多副载波,因此多个 DAC 会带来一些不必要的技术问题,使设计复杂化,