新一代宽带任意波矢量调制信号源MG3700A

本文介绍了新一代宽带调制信号源MG3700A的研发背景和技术特性，并简要介绍了一些通信测试领域的应用实例。

不断发展的无线通信技术在速度、容量和带宽方面追求无限的创新，新一代的无线网络是移动蜂窝、无线局域网、家庭电子网络和ITS等的无缝融合。在目前正在研发的新一代通信系统中，出现了超宽带宽的调制信号，例如WLAN要求载频4.6GHz的频率带宽为101.5MHz。因此，技术的飞速发展对于矢量调制信号源提出了更高的要求。传统的矢量调制信号源通常只能产生调制带宽在80MHz以下的信号，如需产生更宽带宽的信号，则要由外接的波形发生器作为外部信号源，再通过上变频技术输出所需频段的调制信号，这种方法的缺点是需要进行精密的调协，来减轻信号时延、频率失真的影响。

安立公司的信号源MG3700A实现单台仪表输出宽达120MHz矢量调制带宽的宽带信号，标准配置情况下不仅能产生目前第2代和第3代无线通信所需要的信号，而且能产生第4代移动通信和无线局域网系统所需要的信号，为新一代通信系统、基站、直放站、移动电话、无线网卡等无线设备的研发和生产提供了快速有效的解决方案。

宽带矢量调制信号源

MG3700A宽带矢量调制信号源通过内置的I/Q基带发生器产生高速的I、Q信号，100MHZ本振经过8倍频后产生800MHz的中频信号，I、Q信号通过调制器在此中频信号上进行调制，再通ALC(自适应电平控制)和上变频技术，分别调制到250KHz~3GHz以及3GHz~6GHz(选件)，最后通过步进衰减器输出相应的RF信号。

此外，也可以通过外部波形发生器产生I、Q基带信号，直接上变频输出相应频段的RF信号。其结构图如图1所示。

图1：误码率测试框图。

MG3700A的覆盖频率范围为250kHz~3GHz，3GHz~6GHz(选件)，内置的基带发生器可产生宽达120MHz带宽的调制信号(当使用外部调制信号时，其带宽能达到150MHz)。内置的40GB硬盘提供高容量的波形存储空间。MG3700A内含双基带存储器，可以在一个射频端口上叠加两路不同制式的信号，其标准配置为2×128M采样/信道，并可扩展为2×256M采样/信道。

MG3700A内置的标准波形图案丰富，包括WCDMA、GSM/EDGE、WLAN(IEEE802.11a/11b/11g)、CDMA2000 1X/1X EVDO、蓝牙、GPS、PHS、PDC、AWGN(加性白高斯噪声)、TD-SCDMA(选件)等。而且，新的波形文件可以方便地通过局域网接口(Ethernet)或者PC卡下载到机器中，保证MG3700A能够产生最新的通信制式信号。此外，可以很方便地将用EDA工具如MATLAB等产生的任意IQ(同相位/正交相位)采样数据，经过IQproducer软件转换成MG3700A的图案。

收信测试时的BER测试功能是MG3700A的内置标准功能。波形相加功能可以组合两路数字信号(有用信号+干扰信号)为1路信号从射频端口输出。因此传统的收信测试某个项目时需要的两台信号源和误码仪，现在就可以用一台MG3700A替代了。

主要特性

当采用内置基带发生器时，MG3700A的RF调制带宽能够达到120MHz(采用外部IQ输入时，能够达到150MHz)。MG3700A能满足除UWB外几乎所有无线系统的要求，单台MG3700A能够输出第4代移动通信系统所要求的带宽为101.5MHz的数字调制信号(VSF-OFCDM)。

波形存储空间对增强通用测试的灵活性非常重要。2×256M采样/信道的波形空间能够存储大量的波形图案，工程师可以快速的选择，对多系统设备实现有效验证。

波形相加功能组合两个信号，如有用信号+干扰信号，或者有用信号+AWGN为一个信号并输出。这样就不需使用第2个信号源，并省去了对其电平比例的调整，为收信测试节省了很多时间。

MG3700A内置了误码率测试仪，并且具有双基带存储器，可以实现有扰情况下的误码率测试。测试速率可以达到20MHz，测试时间长达100小时，基本满足了大多数用户对误码率测试的要求。以前如果要做到有扰情况下误码率测试必须要用两台信号源和一台误码仪，而现在一台即可实现此功能，一方面减少了空间，降低了连接复杂度，同时也降低了客户的成本。

WCDMA、GSM/EDGE、CDMA2000 1X/1X EVDO、PHS、PDC、WLAN(IEEE802.11a/11b/11g)以及AWGN信号都是MG3700A标配功能，工程师可以方便快捷地实现对各种无线系统的验证。MG3700A还提供选件支持TD-SCDMA系统。

波形产生文件IQproducer可以根据客户需求生成复杂的WCDMA/HSDPA、CDMA2000 1xEV-DO和不同制式的TDMA信号(包括BPSK、DBPSK、π/2DBPSK、QPSK、DQPSK、π/4DQPSK、8PSK、D8PSK、16QAM、32QAM、 64QAM、256QAM、ASK、FSK等)。而且它的多载波功能可以将不同制式的信号在基带上合并到一起，实现不同制式信号的多载波输出。

图2：转换流程图。

使用IQproducer的转换功能，能够将EDA工具如MATLAB等产生的任意IQ采样数据(ASCII格式)转换成MG3700A的图案，再下载到MG3700A内部，直接从射频端口输出。因此，MG3700A能够产生任意波形，灵活地实现对下一代无线通信系统的研发验证。

应用实例

MG3700A可以应用在通信测试领域的各个方面。下面将简要介绍几个常见的实例。

例1：第四代通信系统研发，MG3700A输出超宽调制带宽的信号。本例中输出的VSF-OFCDM中心频率为6GHz，调制带宽为101.5MHz。通过频谱仪观测输出结果，如图2所示。

例2：MG3700A进行误码率测试。误码率测试是通讯产品研发，生产，安装的一个重要环节，它直接反映的通讯设备的接收性能以及抗干扰能力。MG3700A内置了误码率测试仪，并且具有双基带存储器，可以实现有扰情况下的误码率测试。以前如果要做到有扰情况下误码率测试必须要用两台信号源和一台误码仪，而现在一台MG3700A即可实现此功能，一方面减少了空间，降低了连接复杂度，同时也降低了客户成本。

通常的连接方式如图1所示。MG3700A输出调频信号(例如WCDMA)，承载固定的数据波形(例如PN15)，并可以在此信号上叠加一路干扰信号(例如AWGN)，实现有扰情况下的BER测试。引入数据、时钟和 Trigger线。被测设备接收到信号后，如果自身能够解调，则直接反馈给MG3700A进行BER统计，否则，需要通过发射机测试仪解调后再反馈回去。

例3：任意波形输出。MG3700A一个重要特点就是采用任意波形发生器，由于基带信号由软件生成，所以用户可以根据自身需要任意产生各种复杂的信号，再用MG3700A输出。

输出任意波形的步骤：

用EDA工具(Matlab、C/C++、Excel)产生相应的基带信号文件；

用IQproducer的转换功能将基带文件转换成MG3700A识别的波形；

用IQproducer的传输功能和MG3700A建立连接；

将转换后的波形文件导入到MG3700A的内部硬盘里，MG3700A调用相应的波形进行输出。

作者：王东

高级应用工程师，

安立公司