采用SMU200A数字信号源实现极化调制
Generating Polar Modulation with R&S SMU200A
摘 要：本文根据SMU200A数字信号源的特点和功能,给出了用于实现极化调制的具体配置,测试设置,并给出了极化调制中,IQ信号的变换关系,从而为极化调制设备测试提供了简便易行的方案。
一、概述
---在无线通信系统的发射机中,对于功率放大器的要求是高线性度和高功率转换效率。而传统类型的功率放大器,线性度和功率转换效率需折衷选择。对应于这样的需求,采用极化调制方式实现发射机得到了比较广泛的应用。
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极化调制是除了IQ调制之外,采用相位调制和幅度调制结合的方式来实现数字调制的方法,其优点是可以提高发射机效率,提供较高的稳定性,并且适用于各种数字调制如GMSK、8PSK、QPSK等所产生的IQ信号。尤其是在将现存的GSM设备或模块升级为EDGE的应用中。在GSM调制器中,相位调制功能已存在,而幅度调制可以通过控制功率放大器的增益来实现。从而射频电路无须改动很大就可以实现EDGE的功能。
---在极化调制中,调制信号以时变幅度和相位的形式表示。其相位信息用来进行相位调制,然后将该信号输入功率放大器,通过控制功率放大器的偏置或供电电压来实现幅度调制。
---在采用极化调制实现的RF发射机中,对其功率放大器进行测试时,需要两个输入信号,即相位调制的RF信号和相对应的幅度信息。现代的数字调制信号源一般均采用IQ调制器,因此,这种信号源不能直接产生极化调制的信号。通常的方法是用信号源产生相位调制的射频信号,再用一低频信号进行相应的幅度调制。而Rohde&Schwarz公司的数字信号源SMU200A具有双通道的功能,可以非常方便地用一台仪器产生测试所需要的两个信号,并且可以保证基带相位信息和幅度信息严格同步,从而为极化调制的放大器提供了简便易行的测试功能。
二、采用SMU200A产生极化调制信号
---2.1 SMU200A的配置要求
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如图2所示,在SMU200A中,需要两个IQ信号发生器和一路射频通道。
---2.2 极化调制信号的产生
---由图3可知,首先采用SMU200A的路径A产生相位调制的RF信号。因为SMU200A中所采用的是IQ调制器,所以,需要将基带信号的时变相位信息转换成I和Q信号的值。
---iA(t)=cosj(t)
---qA(t)=-sinj(t)
---该组IQ的值被保存为波形文件,存储在通道A的任意波形发生器中,然后选择该文件进行信号的产生,此时,通道A的RF输出信号为相位调制信号。
---与之相对应,SMU200A的通道B产生时变的幅度信号,也需将其转换成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所产生的I信号对应了时变的幅度信号,与被测功率放大器的偏置或供电端口相连,就可以对其进行幅度调制。
---需要注意的是,波形文件A和B必须采用相同的采样速率和相同的采样点数,才能保证相位信息和幅度信息一一对应,实现正确的极化调制。
---2.3 信号的同步
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因为在上述的方案中,两个通道中的IQ信号分别对应了调制信号的相位和幅度信息,所以为了实现两个信号的同步,须进行必要的触发设置。
---首先,通道B设置为外触发状态,触发信号为通道A的信号,从而可以保证两个IQ信号同时产生。
---其次,因为通道A的信号经过了RF路径,而通道B的信号直接到达放大器,所以两个路径存在微小的时延,从而在通道B中需要设置必要的触发延迟,具体的延迟需根据测试装置来判定。
