满足复杂信号测量需要的实时频谱分析工具

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1、满足复杂信号测量需要的实时频谱分析工具

2、第1数字RF设备的特点是RF信号不再采用简单的AM或FM调制，而是采用高度复杂的时变调制方式，且信号随时间有很大的变化，本文将讨论载波信号中时间与频率的变化关系，并说明：为了真实地测量信号随时间变化的特征，工程师需要采用实时仪器对未预期的事件进行触发、无缝捕获并分析过去一段时间内累积的数据。随着无线设备和系统的快速普及，人们开始更多地关注“无处不在的无线信号。”过去十多年蜂窝用户数量得到了飞速发展，但驱动无线未来发展的不仅仅是蜂窝用户数的增长，还有更多其它种类的

3、无线设备、系统和应用。如今内置无线组网模块的膝上电脑已很常见，各种游戏设备也装上了无线控制器。各种模式和配置的消费类设备让人们对未来美好的无线世界充满了憧憬。无论是今天的库存跟踪还是今后的无线数字钱包，RFID技术都将得到广泛的应用。现在似乎每天都有关于新的无线设备或服务的新闻。一些商业出版物也连篇报导着处于标准化进程的最新无线技术。无线革新正在史无前例地加速前进。对无线设备和系统的潜在性需求已经不是什么新鲜事了。最终用户都将是渴望彼此间交流的移动用户。自从ChesterGould于1946年首次提出

4、内置双向无线链路的腕表并藉他的DickTracy漫画闻名于世后，这一概念至今仍未实现。去除我们周边的各种线缆一直是我们的心愿。信号电缆非常昂贵，大多数人都希望去除电脑或家庭娱乐系统后面成捆杂乱的线缆。因此人们对无线需求的动机是由来已久。如今我们已经进入一个能够更快更好地满足这些要求的新时代。这一新时代的基础就是数字射频(数字RF)技术。在这个新兴的数字RF时代，能够给最终用户带来巨大好处的无线设备和系统正越来越普及。数字RF时代给那些拥有强大数字技术能力、能够加速无线领域创新的后来者创造了极好的发展机

5、遇。数字RF技术将是无线领域创新提速的重要助推剂。数字RF技术数字RF技术可以让我们以比过去更快的速度实现“无线无处不在”的愿望。虽然已经有无线系统采用了数字技术，但对于已经采用传统模拟技术构架的系统来说只能逐步地增加数字化功能。未来的数字RF设备和系统将围绕由数字技术带来的益处进行优化。数字世界带给人们的全部好处可以再现于无线领域。数字世界的发展变化非常快，尤其是人们期待的价格/性能的提升非常快速。迅速降低价格并增加灵活性是快速创新的源动力。目前我们可以看到所有这些好处正在无线领域呈现出来。500)

6、this.style.ouseg(this)">图2：二个仪器屏幕分别表示RTSA在二个稍有不同的时间点进行的深层分析结果。数字RF功能是由数字RF芯片实现的。数字RF芯片不再依赖于复杂的混合信号或特殊的半导体工艺，采用的是电脑、PDA和其它数字设备使用的相同技术(图1)。随着RF领域向数字RF芯片的发展，我们将看到与数字芯片业务发展中相似的现象发生。随着传统的数字半导体公司将他们的核心技术应用于这些新的应用领域，这些公司将在新的领域扮演重要的角色。数字RF领域的性价比提升速度堪比以往的数字领域。随着

7、成本的戏剧性下降，无线功能将应用于前所未有的更广阔领域。看看RFID技术的发展轨迹就可以想象到成本下降是如何促进新应用实现的。这些成本/利益发展趋势将进一步增强未来设备功能，同时也会相应地提高设备复杂性。数字智能可以从容应对无线通信在三大领域中的传统挑战，即频谱利用/抑制干扰的增强、信息安全的改善以及功耗的降低。虽然数字RF中满足这些挑战的许多技术出现已久，但这些技术现在可以被集成进特低成本、日益普及的最终用户设备和系统中。由于射频频谱是稀缺资源，因此频谱利用率的增强非常重要。蜂窝电信业已经很好地证明

8、了这一点。虽然简单的时分复用系统已经使用多时，但数字RF技术所包含的智能可以使系统/网络设计师接受与其它频谱用户更好地分享时间的概念。例如，基于时间的频谱资源共享技术已经被广泛用于或FM调制，而是采用高度复杂的调制方式，并且信号随时间有很大的变化。数字RF技术带来的是随时间变化的RF信号。本文不仅要讨论载波信号中时间与频率的倒数关系，而且将更详细的讨论与信号中智能相关的不在同一级别的时间变化。这些变化可以反映出不同的调制类型，比如信号跳跃到新的频率或以短脉冲方式发送信号。为了保证系统能够正常工作，这些

9、变化发生的时间点必须十分精确。此外，由于当前这种瞬时变化的RF信号采用了复杂的调制方式，因此他们常常会产生符合自身特点的一些副作用，如随机性瞬态现象、干扰、异常切换等等。所有这些现象共有的一个重要属性是时间。实时(有时是微秒、有时是数秒、数分甚至更长)发生的变化都能表现为频域的变化。这对前一代RF技术来说是不可能的，但现在事实如此。时间问题再也无法被忽视了。RF设计工程师受到巨大压力那些设计、检查、制造和维护RF设备的工程师们发现应对新挑战的难度越来越大