【经验】如何表征射频失真:CCDF曲线是表征数字调制信号功率分布的绝佳工具

2020-08-06 Keysight
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在当今的无线系统中,频谱是一种有限的资源。复杂的数字调制方案可提高频谱效率,但也会引起失真。表征RF设备会涉及测试结果不理想以及非线性失真,这些失真会降低调制质量并干扰其他接收器。

这篇文章是该系列文章的第一篇,介绍了射频失真测量的常见激励响应测量,以及它们如何帮助您表征和排除RF设计故障。让我们从评估波形设计和信号功率电平的统计分析开始。


在复杂的无线信号中表征功率

复杂的数字调制信号的幅度和相位都在快速变化。信号在时域和频域中均表现为类似噪声,并且由于其随机性和不一致性而难以量化。图1显示了3GPP HSPA下行链路信号的频域和时域。信号在时域和频域均具有快速的幅度变化。

图1.功率与时间和频谱测量


使用功率CCDF静态评估波形设计

为了表征信号,您需要提取有用的功率相关的信息。互补累积分布函数(CCDF)功率曲线表征信号的更高级别的功率,并提供关键信息,例如峰值平均功率比(PAPR)。CCDF提供了数字调制信号中功率电平的统计描述,用于评估功率放大器和发射器中的非线性因素。

使用信号发生器模拟数字调制信号时,需要确保输出信号在信号发生器中是非饱和的。图2显示了10MHz符号速率下的64-QAM调制信号的CCDF曲线。


图2. KEYSIGHT CXG矢量信号发生器的波形实用程序提供的功率CCDF图


如果信号发生器的输出功率饱和,则不仅会影响输出功率电平的准确性,还会影响增益压缩的调制质量。信号发生器上的幅度水平设置不能大于信号发生器的最大输出功率减去模拟信号的PAPR值。


进行功率CCDF测量

刺激响应测量提供了一种简单的方法来评估RF设备的性能。当将数字调制信号输入到被测设备(DUT)时,可以将输入和输出功率CCDF图与信号分析仪进行比较,以查看原始设计是否存在任何削波。图3显示了RF功率放大器(PA)的功率CCDF图。粉色曲线是输入信号的功率CCDF图,黄色曲线是PA输出信号的功率CCDF图。您可以看到输出功率CCDF图与输入信号不对齐。您需要降低输入功率电平或重新设计功率放大器,以最大程度地降低功率放大器在较高输出功率下的失真。


图3. Keysight CXA信号分析仪的功率CCDF测量


结论

CCDF曲线是表征数字调制信号功率分布的绝佳工具。它们可视化了复杂数字调制的效果,可以帮助您更好地了解被测设备的特性。您可以检查波形样本,并将DUT的输入和输出信号与CCDF测量值进行比较。


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Keysight(是德科技)测试仪器分销产品选型指南(英文)

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型号- U8480,B2911A,U1272A,N8926A,34460A,N7040A,U8000,N9340B,53140,N5742A,N5766A,34905A,N9918A,N6735B,N8480,N5743A,N5767A,N1914A,3024T,3012T,U1273A,34904A,N6746B,N6734B,U3800,U1282A,N8948A,34470A,N7042A,N1913A,N5744A,N5768A,34903A,N8924A,N9916A,N9928A,34939A,N6701C,N8949A,U1271A,N8925A,N8937A,N7041A,N1912A,N9000B,N5745A,N5769A,N2819A,3022T,3034T,N6700C,34902A,N9917A,34938A,N6736B,U1600,8491A,DSOX1102G,DSOX1102A,N9320B,P-SERIES,33509B,N7020A,N1911A,N9344C,N5746A,N3302A,N2818A,34901A,34937A,U1701B,82357B,U1273AX,U2802A,N5181B,N2142A,U1281A,B2902A,4024A,N5747A,N3303A,8490G,N2805A,3032T,N6702C,U1700,N6705C,N8928A,N9342C,33519B,B2901A,N3304A,N5748A,34947A,N2804A,N8929A,N5171B,N9343C,N2140A,X-SERIES,B2912A,N3305A,U8903B,N5749A,4022A,34934A,4034A,34946A,8480D,3054T,U2702A,N3306A,U1733C,U1210,U2300,N5700,34945A,3458A,TU1453A,U2701A,B2962A,1146B,N3307A,1147B,N7026A,33600A,33612A,B2961A,N9322C,N9310A,U1731C,2002A,53200,2014A,3104T,U1610A,U2723A,33611A,2004A,U1732C,J7205A,34942A,U3606B,53210A,J7205B,U2722A,N1810UL,33622A,3102T,34941A,N8760A,2012A,2024A,U2500,U1620A,33512B,33500B,33621A,N1810TL,3004A,N6700,N6705,N8761A,N2821A,33511B,N3300,4104A,2022A,N2820A,U2600,33510B,33522B,3014T,N2843A,E36100B,33521B,N9962A,87106D,AC6804B,E4982A,DAQM905A,34950A-34959A,N6750,N9950A,N8740A,E36103B,U2020,EDUX1002A,N9951A,33520B,N7007A,83050A,N2962A,53131A,P9243A,E4981A,U2741A,34972A,E36102B,J7211B,J7211A,J7211C,E36320A,N8741A,AC6802B,DAQM903A,U1270,N9960A,E36311A,N8762A,E36105B,N6781A,U2000,E3641A,EDUX1002G,N2863B,AC6803B,DAQM904A,N8900,U1280,84904L,U2751A,34970A,N9961A,B2900,E36104B,E3640A,AC6800B,N2862B,6002A,E3600,E-SERIES,E36313A,DAQM900A,U1250,U5850,N8756A,N8732A,N8950A,AC6801B,10070D,DAQM902A,U2761A,34980A,E36300A,E36312A,N6782A,DAQM901A,E36106B,53220A,N8757A,87222D,N8733A,N8951A,87222E,N9952A,87104D,P9242A,E4980A,6004A,53132A,N6785A,N6773A,U1452A,B2980A,N6761A,N8754A,N8742A,P9241A,N2871A,53230A,N8700,N4985A-S50,U1240,N6784A,E4981A-001,E4981A-002,N8755A,U1453A,N8731A,N2870A,8495D,N2797A,87405B,N2894A,N5770A,8495B,87405C,34420A,E3647A,10833F,34921A-25A,10833G,10833A,10833B,4154A,10833C,10833D,N6775A,U1450A,N8736A,N6763A,U1232A,N8954A,N6751A,N8930A,N7550,N9923A,N2796A,N9935A,N2893A,N5771A,E36100,E3646A,6811C,N4985A-S30,4032A,N8737A,N6786A,N6774A,N8943A,N6762A,E5063A,10834A,N8955A,U1451A,8494G,N8931A,E3634A,U1233A,3052T,N2783B,P9371A,N2795A,N5772A,6813C,E3649A,6800C,6812C,N6753A,N8758A,U1460A,N6741B,U1242C,N8734A,U1242B,N8952A,N6777A,N8940A,N6765A,P9370A,N2891A,N2782B,EPM SERIES,53181A,N5761A,34931A-33A,34465A,E3648A,4054A,N8759A,N6764A,U1231A,U1461A,N6752A,E9320,83020A,N8735A,N8941A,N6776A,N2793A,DAQ970A,N2890A,L2060,N2781B,U1240C,N9914A,82350C,N5750A,N5762A,U2063,E5810B,N8934A,N6743B,N9926A,P1912A,N8946A,N6731B,N9938A,U1252B,E3643A,E3631A,N6755A,14585A,N2792A,N2780B,U1241C,N5763A,E4980AL,N5751A,E36300,E9300,N8923A,N9915A,N8935A,N6742B,N9927A,E3630A,U1241B,4052A,U1253B,E3642A,N6766A,34908A,N6754A,N2791A,N9912A,N8738A,N9936A,U1190,U2040,N5752A,N5764A,34450A,DAQM907A,N8932A,N8944A,34907A,N8920A,E3645A,N6745B,E3633A,N6733B,L2050,N2790A,U1251B,N8739A,N9913A,N9925A,N5741A,DAQM908A,N5765A,34461A,U2053,N8945A,N6732B,N9937A,N8957A,N8921A,E3632A,E3620A,N6756A,E3644A,N6744B

选型指南  -  KEYSIGHT  - November 2018 PDF 英文 下载

解析信号分析仪在无线通信中的关键作用

在这个信息爆炸的时代无线通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。无论是手机、无线网络还是卫星通信,背后都有一个共同的英雄——信号分析仪。本文,就来和KEYSIGHT一起探索这个奇妙的无线电世界。了解信号分析产品如何帮助我们实现更高效、更可靠的通信。

技术探讨    发布时间 : 2024-06-18

【选型】Keysight(是德科技)噪声系数测试仪选型指南

目录- 噪声系数概述    测量不确定度    噪声系数测量系统的组成    噪声系数分析仪    X系列信号分析仪(PXA/MXA/EXA/CXA)    PNA-X微波网络分析仪    SNS系列智能噪声源    346系列传统噪声源    347系列高频噪声源    噪声源测试仪   

型号- PNA,N2002A,PNA-X,N5241A,K40,NFA,N9069C,N5245A,H29,550,N8975AZ - K50,N8975AZ - K98,N8975AZ - K99,N8974B,N5242A,K50,N9010B,N9030A-526,N8975AZ - K40,N2002-90001,N8975AZ - K88,PXA,526,N4000A,N8975B,N8975A,K 系列,R347B,8510,K63,Q347B,N9030B,N8975AZ - K75,SNS,N4001A,N8976B,W9069C,NFA X,N5244A,346CK40,346CK01,N9020B,CXA,N9000B,EXA,N8975AZ - K63,X ÏΜÁÐ,X 系列,543,346,544,N9020A-526,347,028,MXA,029,N4002A,346C,346B,346A,N8973B

选型指南  -  KEYSIGHT  - 2018年9月17日 PDF 中文 下载

Keysight(是德科技) CXA X系列 N9000A信号分析仪数据手册

型号- N9000AEP/004,N9000AEP/003,N9000A/922/507/FSA/W9071A-2FP,N9000A/507/922,N9000A/503/922/EMC/P03,N9000A/513,N9000AEP/ABA/922/002,N9000A|NOTE0001,N9000AEP/ABA/922/001,N9000AEP/AB2/922/001/EMC,N9000A-1CR,N9000A|NOTE0002,N9000AEP/AB2/922/002/FSA/PFR,N9000A/503/922,N9000A/507/P07,N9000AEP/AB2/922/002,N9000AEP/AB2/922/001,N9000B,N9000A,N9000A/503,N9000A/507,N9000A|NOTE0002,N9000A|NOTE0001,CXA X,N9000AK-EMC

数据手册  -  KEYSIGHT  - 2016年12月14日 PDF 中文 下载

频谱分析仪和信号分析仪有什么区别?

频谱分析仪和信号分析仪这两个术语往往可以互换使用,不过两者在功能和能力上还是有一定区别。频谱分析仪主要用于测量输入信号的幅度与频率的关系。信号分析仪则是同时测量输入信号在单个频率上的幅度和相位。当今的分析仪可进行更全面的频域、时域和调制域信号分析,用“信号分析仪”来描述更为准确。

技术探讨    发布时间 : 2024-06-14

Keysight(是德科技)频谱分析仪和信号分析仪选型指南

目录- Spectrum Analyzer and Signal Analyzer Product Introduction    Benchtop spectrum and signal analyzers    Modular Signal Analyzer    Handheld Signal Analyzer    Applications and Measurement Software   

型号- M9393A,8560E,M9391A,N934XC,8562E,N934XB,8562EC,8561EC,8560EC,N9936A,N9914A,N9342C,859XB,N9320B,8565EC,859XC,8564EC,N9340B,8563EC,859XA,N9322C,N9344C,N991XA-233,N9040B,U2020,N993XA,N9938A,N9916A,HP8568,N9918A,HP8566,8561E,8563E,N9935A,N9913A,8565E,N9343C,X-SERIES,N9030A,N9020A,N9010A,N9000A,N9937A,N9915A,89600,N9917A,M9290A

选型指南  -  KEYSIGHT  - March 12, 2018 PDF 英文 下载

【选型】Keysight(是德科技)射频微波电子测试测量仪器选型指南

目录- 手持式射频微波分析仪    手持式分析仪    FieldFox 手持式射频网络及频谱分析仪    FieldFox 手持式射频网络分析仪    手持式频谱分析仪    手持式频谱分析仪(续)    信号发生器    EXG 射频模拟信号发生器    MXG 射频模拟信号发生器    射频信号发生器    信号分析仪    CXA 信号分析仪    BSA系列超经济型频谱分析仪    网络分析仪    低频-射频网络分析仪    ENA 网络分析仪    LCR表及阻抗分析仪    电容表    LCR表    精密LCR表   

型号- N9962A,N9952A,E4407B,N9912A,N9914A,N9936A,N9342C,E4982A,N9320B,E4980A,E4405B,N9340B,N9344C,N9960A,N9322C,41800A,N9950A,N9310A,N9926A,N9916A,N9938A,N9928A,N9918A,N9951A,N5181B,N9923A,N5171B,E4408B,N9913A,N9935A,N9925A,N9343C,E4980AL,E4981A,E4980ALU,N9000B,N9961A,N9000A,N9951ALN9952A,N9915A,N9937A,E5061B,N9927A,N9917A,E5063A,11667L

选型指南  -  KEYSIGHT  - 2016年12月21日 PDF 中文 下载

Keysight X-Series Signal Analyzers SA Mode Measurement Guide

型号- N9020B MXA,N9000B CXA,N9030B PXA,X-SERIES,N9040B UXA,N8973B NFA,N9010B EXA

用户指南  -  KEYSIGHT  - Edition 1  - February 2016 PDF 英文 下载

Agilent E4438C ESG Vector Signal Generator

型号- E4438C-401,E4438C-400,E4438C-422,E4438C-403,E4438C-SP1,E4438C-402,E4438C-259,E4438C-229,E4438C-407,E4438C-XXX,E4438C-409,E4438C-419,E4438C ESG,E4438C-250,E4438C-221

数据手册  -  KEYSIGHT  - February 28, 2019 PDF 英文 下载

X-Series Signal Analyzers N9020A MXA Signal Analyzer

型号- N9064A-2TP,N9064A-1TP,N9064A-3FP,N9064A-2FP,N9020A-EP2,N9064A-1FP,N9064A-3TP,N9020A

用户指南  -  KEYSIGHT  - Edition 1  - July 2019 PDF 英文 下载

用户指南  -  KEYSIGHT  - Edition 1  - June 2023 PDF 英文 下载

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