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1右(you)側(ce)所(suo)顯(xian)示(shi)的(de)波(bo)形(xing)。假(jia)設(she)係(xi)統(tong)使(shi)用(yong)了(le)一(yi)個(ge)固(gu)定(ding)本(ben)機(ji)振(zhen)蕩(dang)器(qi),該(gai)儀(yi)器(qi)捕(bu)獲(huo)帶(dai)寬(kuan)內(nei)的(de)所(suo)有(you)目(mu)標(biao)信(xin)號(hao)在(zai)到(dao)達(da)藍(lan)色(se)豎(shu)線(xian)之(zhi)前(qian),都(dou)會(hui)經(jing)過(guo)實(shi)時(shi)處(chu)理(li)。一(yi)旦(dan)采(cai)樣(yang)信(xin)號(hao)進(jin)入(ru)緩(huan)存(cun)或(huo)RAM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
zaixinhaofenxiyiduixianqianbuhuodeshujujinxinghouchulishi,buhuizaibuhuoxindeshujuyangben,congerzailianxudeshujucaijizhijianyouxiaodixingchengyigejianxi。ruguozaichulixianqiandeshijianshiyoufashenglexindeshijian,huoxinshijiandechixushijianchaoguolexianyoudecunchuqirongliang,zhexieshijianbianhuiluoruzhegejianxibingkenengbeilouchuli。ciwai,fenxiyidechufashezhijingenjuyizuxiandingtiaojianlaibuhuoshijian。yidanfenxiyicuoguomouyishijian,gaishijianbianyiqubufan。
如何找到可行的方案
解決複雜的RF環(huan)境(jing)中(zhong)的(de)射(she)頻(pin)幹(gan)擾(rao)問(wen)題(ti)是(shi)一(yi)個(ge)棘(ji)手(shou)的(de)任(ren)務(wu),無(wu)間(jian)斷(duan)錄(lu)存(cun)方(fang)法(fa)提(ti)供(gong)了(le)一(yi)種(zhong)可(ke)行(xing)的(de)方(fang)法(fa)來(lai)解(jie)決(jue)傳(chuan)統(tong)的(de)信(xin)號(hao)分(fen)析(xi)儀(yi)所(suo)遇(yu)到(dao)的(de)測(ce)量(liang)問(wen)題(ti)。這(zhe)一(yi)技(ji)術(shu)實(shi)現(xian)了(le)在(zai)一(yi)段(duan)較(jiao)長(chang)的(de)時(shi)間(jian)內(nei)連(lian)續(xu)采(cai)集(ji)數(shu)據(ju),解(jie)決(jue)了(le)不(bu)知(zhi)何(he)時(shi)、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
RF環(huan)境(jing)中(zhong)的(de)寬(kuan)帶(dai)錄(lu)存(cun)已(yi)被(bei)證(zheng)明(ming)是(shi)可(ke)用(yong)於(yu)長(chang)持(chi)續(xu)時(shi)間(jian)射(she)頻(pin)幹(gan)擾(rao)研(yan)究(jiu)的(de)一(yi)種(zhong)有(you)用(yong)的(de)特(te)征(zheng)分(fen)析(xi)工(gong)具(ju),功(gong)能(neng)強(qiang)大(da)的(de)搜(sou)索(suo)工(gong)具(ju)可(ke)減(jian)輕(qing)在(zai)海(hai)量(liang)錄(lu)存(cun)數(shu)據(ju)中(zhong)搜(sou)索(suo)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)產(chan)生(sheng)的(de)負(fu)擔(dan)。例(li)如(ru),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RFhuanjingzhongxitongganraodetezheng。zaijiegouhualiuchengzhongshiyongzheyixitong,weizhaochubingfenximubiaoxinhaotigongleyizhongyouxiaodetujing。zaiganraowenticengchubuqiongdeshangyewuxianjiEW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>>
- 築基AI4S:摩爾線程全功能GPU加速中國生命科學自主生態
- 一秒檢測,成本降至萬分之一,光引科技把幾十萬的台式光譜儀“搬”到了手腕上
- AI服務器電源機櫃Power Rack HVDC MW級測試方案
- 突破工藝邊界,奎芯科技LPDDR5X IP矽驗證通過,速率達9600Mbps
- 通過直接、準確、自動測量超低範圍的氯殘留來推動反滲透膜保護
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
微波功率管
微波開關
微波連接器
微波器件
微波三極管
微波振蕩器
微電機
微調電容
微動開關
微蜂窩
位置傳感器
溫度保險絲
溫度傳感器
溫控開關
溫控可控矽
聞泰
穩壓電源
穩壓二極管
穩壓管
無焊端子
無線充電
無線監控
無源濾波器
五金工具
物聯網
顯示模塊
顯微鏡結構
線圈
線繞電位器
線繞電阻



