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数字通信技术与仪器测量技术

时间:2021-01-06 来源:计量校准 点击:

数字通信技术与仪器测量技术
1.MSK/GMSK:被欧洲蜂窝移动电话GSM和AMPS用于CDPD移动数据传输。
2.BPSK:被电缆调制解调器采用。
3.QPSK/DQPSK:适合卫星通信,美国窄带CDMA,北美NADC,日本PDC,小灵通。
4.OQPSK:美国窄带码分多址和卫星通信采用。
5.FSK/GFSK:欧洲数字无绳电话DECT、数字寻呼系统POCSAG/FLEX和ERMES采用。
6.8/16 VSB:被北美数字电视、广播和数字有线电视采用。
7.16QAM:用于微波数字通信、调制解调器、DVB-C、dvb-t。
总的来说,“通信”是一项成熟的技术,但通常指的是模拟通信,因为数字通信的革命方兴未艾。首先,模拟通信和数字通信的区别在于:
模拟通信自始至终从未以任何方式改变音频和语音,而数字通信在开始时将模拟音频和语音信号数字化。因此,数字调制不仅可以传输音频和语音信号,还可以传输数据通信;
其次,模拟通信的调制技术只有三种:调幅、调频、调相,但在数字调制方面,只有一种I-Q调制。
特别是在射频传输的技术上,因为模拟信号是不可分的,但是数字信号是一个很简单的东西,所以处理射频传输的模拟通信技术只有频分多址(FDMA)/频分双工(FDD);在数字通信方面,有很多技术可供选择,如频分多址,时分多址或码分多址,在收发双工方面,除了FDD外,还可以采用TDD双工技术。
 
计量检测技术及其应用
从上面的分析和比较中,我们可以发现模拟通信和数字通信的比较:
基频方面,是数字位的正弦波对;
调制方面,是AM/FM/PM到IQ调制;
在射频传输方面,是连续波时变信号。
因此,灵敏度是在模拟通信中测量的,但它变成了误码率BER或帧误码率BER在数字通信中;在模拟通信中,调制参数是调制系数、调制频偏等。而在数字调制中,它们是EVM、输入输出、输入输出偏移等。在模拟通信中,射频测量测量载波频率、传输功率、带宽等。而在数字通信中,一些射频测量参数与模拟通信中的相同,并增加了其他时变参数,如载波开/关比、邻信道功率等。
所以基带和调制、模拟调制通信和数字调制通信中的测量参数差别很大,所以使用的测量仪器完全不同。然而,大多数能够解调数字数据的仪器都能满足模拟解调的需求。在射频测量参数方面,有些是重叠的,所以使用模拟通信的射频参数测量仪器也可以扩展到数字通信。最典型的是频谱分析仪,一个频谱分析仪就可以覆盖。如果进行适当的“改变处理”,也可以测量数字通信的相关射频参数。加载不同的特定软件,频谱分析仪可以换成GSM、DECT、NADC、CDMA等测试仪器。它不仅可以测量射频测试,还可以解调输入输出信号。
通常频谱分析仪加载合适的软件,更适合在生产线的测试站或QA相关部门使用。对R&D而言,应选择性能更高的测量仪器。适合研发的数字通信测量仪器可分为发射和接收两部分。无论是带发射还是接收分析解调的电子仪器,最好有扩展功能的能力。如果目前正在开发GSM系统,选择的测量仪器不仅要考虑GSM测量,还要选择能够应对窄带CDMA,甚至未来宽带CDMA和数字视频的分析仪和信号发生器。
一般来说,研发阶段的数字通信仪器可以分为基带信号处理与调制、射频发射、射频接收、解调与分析、通信协议五个部分。对应的电子仪器将是一个具有多种调制方式的基带调制信号发生器,外加一个高性能I-Q调制、高达3 ~ 4 GHz的射频信号发生器;在接收端,仪器通常具有各种数字调制信号的解调功能,以及触发信号的能力、时域、频域和调制域的分析能力、射频接收、解调分析等功能。
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