經驗分享:如何測量複雜RF環境中的射頻幹擾
發布時間:2014-06-22 責任編輯:johnmu
【導讀】在擁擠的頻譜中找出、識別並分析幹擾信號,不管其目的何在,已在各種應用中變得日益重要。一種稱為無間斷捕獲的RF錄存技術,對解決這一問題可能會特別有用。
從商業無線網絡和設備,到軍事通信、雷達和電子戰(EW)係統,射頻(RF)幹(gan)擾(rao)無(wu)處(chu)不(bu)在(zai)。由(you)於(yu)幹(gan)擾(rao)不(bu)可(ke)預(yu)測(ce),要(yao)解(jie)決(jue)這(zhe)一(yi)問(wen)題(ti)十(shi)分(fen)棘(ji)手(shou)。常(chang)用(yong)的(de)信(xin)號(hao)分(fen)析(xi)儀(yi)采(cai)用(yong)間(jian)斷(duan)故(gu)障(zhang)模(mo)式(shi),使(shi)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)尤(you)其(qi)困(kun)難(nan)。因(yin)此(ci),如(ru)果(guo)不(bu)清(qing)楚(chu)一(yi)個(ge)問(wen)題(ti)的(de)根(gen)本(ben)原(yuan)因(yin),工(gong)程(cheng)師(shi)便(bian)很(hen)難(nan)找(zhao)到(dao)一(yi)種(zhong)測(ce)量(liang)方(fang)法(fa)來(lai)捕(bu)獲(huo)這(zhe)一(yi)故(gu)障(zhang)。
盡管困難重重,在擁擠的頻譜中找出、識別並分析幹擾信號,不管其目的何在,已在各種應用中變得日益重要。一種稱為無間斷捕獲的RF錄存技術,對解決這一問題可能會特別有用。利用這種技術,係統工程師可以在一段較長的時間內連續測量數據,確保捕獲所有RF事件。
測量中的困難與挑戰
在對係統幹擾進行特征分析時,係統工程師通常依賴信號分析儀來完成長時間的連續錄存,如圖1所示。長時間錄存的主要局限是,測試設備中板子的內存容量不夠大。目標信號首先進入分析儀的RF輸入,隨後被處理,產生圖1youcesuoxianshideboxing。jiashexitongshiyongleyigegudingbenjizhendangqi,gaiyiqibuhuodaikuanneidesuoyoumubiaoxinhaozaidaodalanseshuxianzhiqian,douhuijingguoshishichuli。yidancaiyangxinhaojinruhuancunhuoRAM中,該儀器便不再關注新進入的數字樣本。相反,它必須處理先前錄存的采樣數據。
圖1:典型的信號分析儀方框圖
在zai信xin號hao分fen析xi儀yi對dui先xian前qian捕bu獲huo的de數shu據ju進jin行xing後hou處chu理li時shi,不bu會hui再zai捕bu獲huo新xin的de數shu據ju樣yang本ben,從cong而er在zai連lian續xu的de數shu據ju采cai集ji之zhi間jian有you效xiao地di形xing成cheng一yi個ge間jian隙xi。如ru果guo在zai處chu理li先xian前qian的de事shi件jian時shi又you發fa生sheng了le新xin的de事shi件jian,或huo新xin事shi件jian的de持chi續xu時shi間jian超chao過guo了le現xian有you的de存cun儲chu器qi容rong量liang,這zhe些xie事shi件jian便bian會hui落luo入ru這zhe個ge間jian隙xi並bing可ke能neng被bei漏lou處chu理li。此ci外wai,分fen析xi儀yi的de觸chu發fa設she置zhi僅jin根gen據ju一yi組zu限xian定ding條tiao件jian來lai捕bu獲huo事shi件jian。一yi旦dan分fen析xi儀yi錯cuo過guo某mou一yi事shi件jian,該gai事shi件jian便bian一yi去qu不bu返fan。
如何找到可行的方案
解決複雜的RFhuanjingzhongdeshepinganraowentishiyigejishouderenwu,wujianduanlucunfangfatigongleyizhongkexingdefangfalaijiejuechuantongdexinhaofenxiyisuoyudaodeceliangwenti。zheyijishushixianlezaiyiduanjiaochangdeshijianneilianxucaijishuju,jiejuelebuzhiheshi、何處會出現一個幹擾事件,以及該事件的持續時間有多長的問題。由於被錄存的數據不會間斷,因此很容易捕獲目標信號,如間斷式RF事件。
圖2:該圖已將圖1中的信號分析儀修改為無間斷錄存
在圖2的示例中,信號分析儀已被修改為無間斷錄存。圖2中的信號分析儀與圖1中zhong的de一yi樣yang,但dan它ta包bao含han一yi條tiao高gao速su數shu據ju鏈lian路lu或huo總zong線xian,使shi工gong程cheng師shi可ke以yi將jiang采cai集ji到dao的de數shu據ju從cong內nei存cun中zhong移yi出chu去qu。它ta通tong過guo旁pang路lu處chu理li和he顯xian示shi更geng新xin,同tong時shi將jiang采cai集ji到dao的de數shu據ju直zhi接jie寫xie入ru采cai用yong環huan形xingRAM緩存的最終存儲介質,來實現數據的無間斷高帶寬錄存。工程師可以在環形RAM緩存中同時寫入和讀取數據。若在大帶寬下錄存較長時間的數據,則需獨立磁盤冗餘陣列(RAID)存儲係統。
[page]
Agilent的雙通道M9392A PXI矢量信號分析儀便是這樣一個寬帶無間斷錄存解決方案,它可以提供兩個獨立可調的通道,其中每個通道都能在100-MHz帶寬下錄存數小時的數據(圖3)。
圖3:Agilent的無間斷錄存係統可與預先選定的設備結合起來,
與普通的PC硬驅或外部海量存儲器一起使用
與普通的PC硬驅或外部海量存儲器一起使用
RFhuanjingzhongdekuandailucunyibeizhengmingshikeyongyuchangchixushijianshepinganraoyanjiudeyizhongyouyongdetezhengfenxigongju,gongnengqiangdadesousuogongjukejianqingzaihailianglucunshujuzhongsousuoganraoxinhaochanshengdefudan。liru,Agilent M89600矢量信號分析儀軟件可與M9392A一yi起qi,用yong於yu分fen析xi幹gan擾rao源yuan的de特te征zheng及ji其qi對dui無wu間jian斷duan錄lu存cun目mu標biao數shu據ju中zhong幹gan擾rao信xin號hao的de影ying響xiang。使shi用yong這zhe樣yang的de軟ruan件jian簡jian化hua並bing減jian少shao了le找zhao出chu目mu標biao信xin號hao的de時shi間jian,加jia快kuai了le分fen析xi和he解jie決jue問wen題ti的de進jin程cheng。
如ru果guo無wu間jian斷duan錄lu存cun方fang案an采cai用yong類lei似si時shi間jian戳chuo的de方fang法fa可ke能neng也ye會hui有you幫bang助zhu,它ta將jiang錄lu存cun的de數shu據ju映ying射she到dao一yi個ge絕jue對dui時shi間jian,產chan生sheng觸chu發fa或huo預yu觸chu發fa。預yu觸chu發fa數shu據ju使shi工gong程cheng師shi能neng夠gou讀du取qu信xin號hao數shu據ju,產chan生sheng一yi個ge特te定ding的de觸chu發fa事shi件jian。
另ling一yi個ge主zhu要yao功gong能neng是shi雙shuang通tong道dao錄lu存cun。在zai單dan通tong道dao錄lu存cun係xi統tong中zhong,很hen難nan隻zhi觸chu發fa所suo需xu的de信xin號hao。結jie果guo,為wei了le確que保bao捕bu獲huo幹gan擾rao事shi件jian,錄lu存cun下xia來lai的de數shu據ju通tong常chang比bi實shi際ji所suo需xu要yao的de多duo。這zhe些xie多duo餘yu的de數shu據ju需xu要yao花hua費fei額e外wai的de時shi間jian和he資zi源yuan來lai處chu理li。M9392A這(zhe)樣(yang)的(de)雙(shuang)通(tong)道(dao)錄(lu)存(cun)係(xi)統(tong)減(jian)少(shao)了(le)誤(wu)觸(chu)發(fa)的(de)可(ke)能(neng),並(bing)且(qie)它(ta)隻(zhi)錄(lu)存(cun)所(suo)需(xu)的(de)數(shu)據(ju)。信(xin)號(hao)可(ke)以(yi)在(zai)一(yi)個(ge)通(tong)道(dao)上(shang)被(bei)采(cai)集(ji)和(he)觸(chu)發(fa),但(dan)錄(lu)存(cun)在(zai)另(ling)一(yi)個(ge)通(tong)道(dao)上(shang)。由(you)於(yu)能(neng)夠(gou)在(zai)RF環境中更有效地發現這些信號,這樣的任意觸發機製可以節約大量時間,幫助工程師更有效地解決幹擾問題。
另一個要點:結構化處理流程
即(ji)便(bian)采(cai)用(yong)無(wu)間(jian)斷(duan)捕(bu)獲(huo)方(fang)法(fa),解(jie)決(jue)射(she)頻(pin)幹(gan)擾(rao)問(wen)題(ti)仍(reng)然(ran)困(kun)難(nan)重(zhong)重(zhong),因(yin)此(ci)有(you)必(bi)要(yao)遵(zun)行(xing)一(yi)個(ge)係(xi)統(tong)化(hua)的(de)處(chu)理(li)流(liu)程(cheng)。下(xia)麵(mian)是(shi)這(zhe)種(zhong)處(chu)理(li)流(liu)程(cheng)的(de)一(yi)個(ge)示(shi)例(li),它(ta)包(bao)括(kuo):
第一步:捕獲
該步驟利用長時間錄存的方法采集數據,確保捕獲故障事件。RF環境中的信號往往持續時間較長,因此長持續時間是必需的。而且,RF環境隨時間而改變,通常頻譜擁擠。此外,現代通信信號不斷增大的帶寬意味著噪聲頻譜更寬,它們之間的交互通常是間歇性的、細微的或短暫的。
第二步:搜索
數shu據ju采cai集ji完wan成cheng後hou,錄lu存cun下xia來lai的de數shu據ju會hui在zai實shi驗yan室shi中zhong被bei回hui放fang並bing進jin行xing必bi要yao的de分fen析xi,以yi便bian提ti取qu有you關guan故gu障zhang幹gan擾rao源yuan的de信xin息xi。在zai數shu據ju量liang極ji大da的de情qing況kuang下xia,強qiang烈lie建jian議yi使shi用yong能neng根gen據ju多duo種zhong不bu同tong條tiao件jian完wan成cheng自zi動dong搜sou索suo的de信xin號hao搜sou索suo工gong具ju來lai尋xun找zhao幹gan擾rao源yuan。數shu據ju搜sou索suo完wan成cheng後hou,符fu合he條tiao件jian的de一yi係xi列lie信xin號hao會hui被bei找zhao到dao,信xin號hao分fen析xi應ying用yong程cheng序xu會hui將jiang這zhe些xie信xin號hao分fen離li出chu來lai並bing進jin行xing回hui放fang。
第三步:重新捕獲數據
當(dang)工(gong)程(cheng)師(shi)更(geng)深(shen)入(ru)地(di)了(le)解(jie)了(le)問(wen)題(ti)的(de)症(zheng)結(jie)或(huo)潛(qian)在(zai)的(de)信(xin)號(hao)幹(gan)擾(rao)源(yuan)之(zhi)後(hou),可(ke)能(neng)需(xu)要(yao)捕(bu)獲(huo)更(geng)多(duo)更(geng)具(ju)體(ti)的(de)信(xin)號(hao)數(shu)據(ju)。在(zai)這(zhe)一(yi)可(ke)選(xuan)的(de)步(bu)驟(zhou)中(zhong),工(gong)程(cheng)師(shi)根(gen)據(ju)對(dui)故(gu)障(zhang)的(de)了(le)解(jie),來(lai)觸(chu)發(fa)信(xin)噪(zao)比(bi)更(geng)高(gao)的(de)錄(lu)存(cun)任(ren)務(wu)。這(zhe)些(xie)錄(lu)存(cun)任(ren)務(wu)著(zhe)眼(yan)於(yu)被(bei)幹(gan)擾(rao)的(de)接(jie)收(shou)器(qi)對(dui)某(mou)個(ge)特(te)定(ding)的(de)信(xin)號(hao)幹(gan)擾(rao)源(yuan)的(de)反(fan)應(ying)如(ru)何(he)。這(zhe)時(shi),雙(shuang)通(tong)道(dao)錄(lu)存(cun)係(xi)統(tong)可(ke)能(neng)特(te)別(bie)有(you)用(yong),因(yin)為(wei)配(pei)置(zhi)後(hou)它(ta)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)其(qi)中(zhong)一(yi)個(ge)通(tong)道(dao)來(lai)觸(chu)發(fa)錄(lu)存(cun)。
第四步:分析
最後,工程師可以使用分析軟件顯示信號幹擾源的影響。
利用這一處理流程,工程師們不僅可了解RF環境,還可錄存長持續時間內頻帶的信息。結果,他們可以有效地使用RF錄存方法記錄、搜索和分析複雜RF環境中的目標信號。
解決複雜RF環境中的射頻幹擾問題頗為困難。但是,利用無間斷錄存方法,工程師可以在長持續時間內連續測量數據,確保捕獲所有目標RF事件。專門被改進用於無間斷數據捕獲的寬帶錄存係統,尤其是雙通道係統,可以非常有效地分析RF環(huan)境(jing)中(zhong)係(xi)統(tong)幹(gan)擾(rao)的(de)特(te)征(zheng)。在(zai)結(jie)構(gou)化(hua)流(liu)程(cheng)中(zhong)使(shi)用(yong)這(zhe)一(yi)係(xi)統(tong),為(wei)找(zhao)出(chu)並(bing)分(fen)析(xi)目(mu)標(biao)信(xin)號(hao)提(ti)供(gong)了(le)一(yi)種(zhong)有(you)效(xiao)的(de)途(tu)徑(jing)。在(zai)幹(gan)擾(rao)問(wen)題(ti)層(ceng)出(chu)不(bu)窮(qiong)的(de)商(shang)業(ye)無(wu)線(xian)及(ji)EW應用中,這樣的功能變得越來越重要。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 貿澤EIT係列新一期,探索AI如何重塑日常科技與用戶體驗
- 算力爆發遇上電源革新,大聯大世平集團攜手晶豐明源線上研討會解鎖應用落地
- 創新不止,創芯不已:第六屆ICDIA創芯展8月南京盛大啟幕!
- AI時代,為什麼存儲基礎設施的可靠性決定數據中心的經濟效益
- 矽典微ONELAB開發係列:為毫米波算法開發者打造的全棧工具鏈
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索





