Indicadores de RF
La sensibilidad de recepción debe ser uno de los conceptos más básicos, que describe la intensidad de señal más baja que el receptor puede reconocer sin exceder una determinada tasa de error de bits.
Hablando de sensibilidad, normalmente la asociamos con SNR (relación señal-ruido, generalmente nos referimos a la relación señal-ruido de demodulación del receptor). relación de ruido como no El umbral de relación señal-ruido que un demodulador que excede una cierta tasa de error de bits puede demodular (en las entrevistas, alguien a menudo le dará una serie de preguntas sobre NF y ganancia, y luego le dirá el umbral de demodulación y le preguntará usted debe presionar la sensibilidad). Entonces, ¿de dónde vienen el S y el N?
S es la señal de Señal, que es la señal útil; N es el ruido de Ruido, que se refiere a todas las señales que no transportan información útil. La señal útil suele ser emitida por el transmisor del sistema de comunicación, mientras que el ruido proviene de una amplia gama de fuentes, la más famosa de las cuales es el famoso piso de ruido natural de -174dBm/Hz, que es una cantidad independiente del tipo. del sistema de comunicación, y en cierto sentido proviene de la termodinámica (por lo que depende de la temperatura); también tenga en cuenta que es una cantidad independiente del tipo de sistema de comunicación y está relacionada con la termodinámica (por lo que depende de la temperatura).
Otra cosa a tener en cuenta es que en realidad es una densidad de potencia de ruido (de ahí la escala dBm/Hz), la cantidad de señal de ancho de banda que recibimos es la cantidad de ruido de ancho de banda que recibimos, por lo que al final la potencia de ruido se obtiene integrando la densidad de potencia del ruido en el ancho de banda.
La importancia de la potencia de transmisión es que la señal del transmisor necesita atenuarse en el espacio antes de llegar al receptor, por lo que una mayor potencia de transmisión significa una mayor distancia de comunicación.
Por ejemplo, si nuestra señal transmitida tiene una relación señal-ruido baja, ¿también tendrá una relación señal-ruido baja cuando llega al receptor?
Se trata del concepto que acabamos de mencionar, es decir, el ruido de fondo natural. Suponemos que el desvanecimiento espacial de la señal y el impacto del ruido son los mismos (en realidad no es el caso, la señal puede resistir el desvanecimiento mediante codificación pero el ruido no), y actúa como un atenuador, entonces asumimos que el desvanecimiento espacial es -200 dB y el ancho de banda de la señal del transmisor es 1 Hz, la potencia es 50 dBm y la relación señal-ruido es 50 dB. ¿Cuál es la relación señal-ruido de la señal recibida por el receptor?
La potencia de la señal recibida por el receptor es 50-200=-150Bm (ancho de banda 1Hz), y el ruido del transmisor 50-50=0dBm después de la atenuación espacial, la potencia que llega al receptor es 0-200=- ¿200dBm (ancho de banda 1Hz)? En este momento, esta parte del ruido ya ha sido "sumergida" en el nivel de ruido natural de -174dBm/Hz. En este momento, cuando calculamos el ruido de entrada del receptor, sólo necesitamos considerar el "componente básico" de -. 174 dBm/Hz.
Esto es cierto en la mayoría de los casos de sistemas de comunicación.
Reunimos estos elementos porque en realidad describen una parte del "ruido del transmisor" que no está en el canal del transmisor, pero que se filtra desde el transmisor a canales adyacentes. Esta parte del canal puede denominarse colectivamente "fuga de canal adyacente". "
Esto es parte del ruido del transmisor.
Entre ellos, ACLR y ACPR (en realidad lo mismo, pero uno se llama durante la prueba del terminal y el otro se llama durante la base). pruebas de estaciones Todos se denominan "canales adyacentes". Como sugiere el nombre, describen la interferencia de esta máquina a otros dispositivos. Una cosa que tienen en común es que la potencia de la señal de interferencia también se calcula en función del ancho de banda del canal. El método de medición muestra que el indicador está diseñado para tener en cuenta la interferencia causada por la señal filtrada por el transmisor al receptor del mismo equipo o similar: la señal de interferencia cae en la banda del receptor con el mismo patrón de frecuencia y ancho de banda, causando Interferencia en la señal recibida por el receptor. Provoca interferencia cocanal.
En LTE, la prueba ACLR tiene dos configuraciones: EUTRA y UTRA. La primera describe la interferencia del sistema LTE al sistema LTE y la segunda considera la interferencia del sistema LTE al sistema UMTS. Entonces podemos ver que el ancho de banda medido de EUTRA ACLR es el ancho de banda ocupado por LTE RB, mientras que el ancho de banda medido de UTRA ACLR es el ancho de banda ocupado por la señal UMTS (3,84MHz para sistemas FDD y 1,28MHz para sistemas TDD). En otras palabras, ACLR/ACPR describe un tipo de interferencia "punto a punto": fuga de una señal transmitida que interfiere con sistemas de comunicaciones iguales o similares.
Esta definición tiene importantes implicaciones prácticas. En las redes reales, a menudo hay fugas de señal en la misma celda, celdas adyacentes y celdas adyacentes. Por lo tanto, el proceso de ajuste y optimización de la red es en realidad un proceso para maximizar la capacidad y minimizar la interferencia. Las fugas de células son una señal de interferencia típica; mirando desde la otra dirección del sistema, el teléfono móvil del usuario también puede convertirse en una fuente de interferencia mutua en una multitud.
De manera similar, en la evolución de los sistemas de comunicación, nuestro objetivo siempre ha sido una "transición suave", es decir, actualizar las redes existentes a redes de próxima generación. Entonces, la supervivencia de dos o incluso tres generaciones de sistemas **** requiere considerar el problema de interferencia entre diferentes sistemas. La introducción de UTRA en LTE tiene en cuenta la interferencia de radiofrecuencia al sistema de la generación anterior en la situación de supervivencia de LTE y. UMTS ****.
Hablando de SEM, lo primero a destacar es que se trata de un "indicador dentro de banda", a diferencia de las emisiones espurias. Este último incluye el SEM en un sentido amplio, pero se centra en examinar las emisiones. fuera de la banda de frecuencia operativa del transmisor, la fuga de espectro también se introduce más desde la perspectiva de EMC (compatibilidad electromagnética).
El SEM proporciona una "máscara espectral" y luego busca puntos fuera de los límites de la máscara al medir la fuga espectral dentro de banda del transmisor. Podría decirse que está relacionado con ACLR, pero no es lo mismo: ACLR considera la potencia promedio filtrada al canal adyacente, por lo que toma el ancho de banda del canal como ancho de banda de medición, que refleja el "piso de ruido" del transmisor en el canal adyacente. SEM captura valores atípicos en bandas de frecuencia adyacentes, que representan "emisiones espurias basadas en el ruido de fondo".
Si escanea el SEM con un analizador de espectro, puede encontrar que los puntos espurios en canales adyacentes suelen ser más altos que el promedio ACLR, por lo que si el indicador ACLR en sí no tiene margen, el SEM puede exceder fácilmente el estándar. Por el contrario, un SEM excesivo no necesariamente significa una mala ACLR. Otro fenómeno común es que hay espuelas LO o relojes con componentes de modulación LO (generalmente un ancho de banda muy estrecho, similar a las frecuencias puntuales) conectados al enlace del transmisor. Incluso si el ACLR es muy bueno, el SEM puede exceder el estándar.
En primer lugar, EVM es un valor vectorial, lo que significa que tiene amplitud y ángulo. Mide el "error entre la señal real y la señal ideal", que es una expresión efectiva de la "calidad". de la señal transmitida. --¿Cuanto más lejos esté el punto de señal real del punto de señal ideal, mayor será el error y mayor será el módulo EVM?
Es difícil definir la relación cuantitativa entre EVM y ACPR/ACLR. Desde la perspectiva de la no linealidad del amplificador, EVM y ACPR/ACLR deberían estar correlacionados positivamente: la distorsión AM-AM y AM-PM del amplificador amplifica EVM y es una fuente importante de ACPR/ACLR.
Sin embargo, EVM y ACPR/ACLR no siempre están correlacionados positivamente, y aquí podemos encontrar un ejemplo típico: el recorte comúnmente utilizado en IF digitales. El recorte se refiere a la reducción de la relación pico-promedio (PAR) de la señal transmitida. La reducción de la potencia máxima ayuda a reducir el ACPR/ACLR después de pasar por el amplificador de potencia; sin embargo, el recorte también puede dañar el EVM. El recorte también puede dañar la EVM, ya que limitar (aumentar la ventana) o usar métodos de filtrado puede dañar la forma de onda de la señal y, por lo tanto, aumentar la EVM.
La PAR (relación pico a pico) a menudo se representa mediante una función estadística como CCDF, donde la curva representa el valor de potencia (amplitud) de la señal y su correspondiente probabilidad de ocurrencia. Por ejemplo, si una señal tiene una potencia media de 10dBm y la probabilidad estadística de que su potencia supere los 15dBm es 0,01, entonces podemos considerar que su PAR es de 5dB.
Por lo tanto, para una onda sinusoidal, suponiendo que su valor máximo es 4, entonces su potencia máxima es 4^2=16; se puede calcular su potencia promedio
t = [0: 0.01: 4*pi];
a = 4 * sin(t);
b = fft(a, 1024); b))
resultado = suma(a.^2)/longitud(t)
El resultado del cálculo es 8, es decir, 4^2/2=8; El PAR es de 3 dB.
PAR es un factor importante en la regeneración del espectro del transmisor (como ACLP/ACPR/espectro de modulación) en los sistemas de comunicación modernos y es un factor de influencia importante. La potencia máxima empuja al amplificador hacia la región no lineal, produciendo así distorsión y, en general, cuanto mayor es la potencia máxima, más fuerte es la no linealidad.
En la era GSM, debido a las características envolventes equilibradas de la modulación GMSK, a menudo llevábamos PAR=0 a P1dB para obtener la máxima eficiencia al diseñar amplificadores GSM. Con la introducción de EDGE, la modulación 8PSK ya no es una envolvente balanceada, por lo que tendemos a llevar la potencia de salida promedio del amplificador a aproximadamente 3 dB por debajo de P1 dB, ya que el PAR de la señal 8PSK es 3,21 dB.
En la era UMTS, las relaciones pico-promedio de WCDMA y CDMA son mucho mayores que las de EDGE. La razón de esto radica en la correlación de señales en los sistemas de acceso múltiple por división de código: cuando las señales de múltiples canales de código se superponen en el dominio del tiempo, puede parecer que tienen la misma fase cuando la potencia alcanza un pico.
La relación pico-promedio en LTE se debe a la naturaleza explosiva de los RB. El principio de la modulación OFDM es bloquear datos multiusuario/multiservicio en los dominios de tiempo y frecuencia para que se produzca alta potencia en un determinado "bloque de tiempo". SC-FDMA para la transmisión de enlace ascendente LTE utiliza DFT para extender la señal en el dominio del tiempo al dominio de la frecuencia, lo que equivale a "suavizar" las ráfagas en el dominio del tiempo, reduciendo así el PAR.
"Medición de interferencias" aquí se refiere a varias pruebas de sensibilidad bajo varios tipos de interferencias de aplicación, además de la sensibilidad estática del receptor. De hecho, es interesante investigar los orígenes de estas pruebas.
Las métricas de interferencia más habituales son el bloqueo, el desense, la selectividad de canales, etc.
Bloqueo, eliminación, selectividad de canales, etc.
El bloqueo, el desentido, la selectividad de canales, etc. son todos comunes.
El bloqueo es en realidad un indicador de RF muy antiguo, que se remonta a la invención del radar. Funciona inundando el receptor con una señal grande (generalmente el primer LNA), llevando el amplificador a una región no lineal o incluso a la saturación. En este momento, por un lado, la ganancia del amplificador de repente se vuelve menor y, por otro lado, la no linealidad es muy fuerte, por lo que la amplificación de la señal útil no funcionará correctamente.
Otro posible bloqueo lo realiza el AGC del receptor: una señal grande ingresa al enlace del receptor y el AGC del receptor actúa para reducir la ganancia para garantizar el rango dinámico pero al mismo tiempo, el nivel de señal útil; La señal que ingresa al receptor es muy baja, por lo que no hay ganancia suficiente y la señal útil que ingresa al demodulador no tiene suficiente amplitud.
Los indicadores de bloqueo se dividen en dentro de banda y fuera de banda, principalmente porque la interfaz de radiofrecuencia generalmente tiene un filtro de banda, que puede suprimir el bloqueo fuera de banda. Sin embargo, ya sea dentro o fuera de banda, la señal de bloqueo es generalmente una señal de frecuencia puntual sin modulación.
De hecho, las señales de frecuencia puntual sin ninguna modulación no son comunes en el mundo real, pero en ingeniería se simplifican a señales de frecuencia puntual para reemplazar (aproximadamente) varias señales de interferencia de banda estrecha.
Para solucionar el problema de bloqueo, los principales esfuerzos de RF son mejorar el IIP3 del receptor y ampliar el rango dinámico. Para el bloqueo fuera de banda, los mecanismos de supresión de filtro también son muy importantes.
Cuando la señal útil definida y la señal de bloqueo coexisten, la pérdida de rendimiento es inferior a 1
Señal deseada = PREFSENS 14dB, 20MHz, -79,5dBm
Esta El término colectivo es "selectividad de canal adyacente". La razón de esto se puede encontrar en el espectro ACLR/ACPR/modulación que discutimos anteriormente: debido a que la regeneración del espectro del transmisor tendrá señales fuertes que caerán en frecuencias adyacentes (en términos generales, cuanto más lejos esté la desviación de frecuencia, menor será el nivel, por lo que Adyacente Las frecuencias generalmente son las más afectadas), y este tipo de regeneración de espectro tendrá señales fuertes que caerán en frecuencias adyacentes (en términos generales, cuanto mayor sea la desviación de frecuencia, menor será el nivel, por lo que las frecuencias adyacentes generalmente serán las más afectadas). Los canales adyacentes son generalmente los más afectados). Y esta regeneración del espectro en realidad está relacionada con la señal del transmisor, es decir, es probable que el receptor del mismo sistema confunda esta parte del espectro regenerado como una señal útil y la demodule.
Por ejemplo, si dos celdas adyacentes A y B resultan ser celdas adyacentes (generalmente se evita, este es solo un escenario extremo), cuando el terminal registrado en la celda A se desplaza hacia ambas celdas, en el cruce de dos celdas, pero la intensidad de la señal de las dos celdas aún no ha alcanzado el umbral de traspaso, el terminal aún mantiene la conexión con la celda A. el transmisor de la celda B BTS tiene un ACPR más alto, por lo que la banda de frecuencia de recepción del terminal está en; La banda de frecuencia del receptor en el interior, el ACPR del transmisor también es mayor.
Si prestamos atención a la definición de desplazamiento de frecuencia de la selectividad de vecino, encontraremos que hay una diferencia entre Adyacente y Alternativa, correspondiente al primer vecino y segundo vecino de ACLR/ACPR, como se puede ver. de la "fuga de espectro del transmisor (regeneración)" y la "selectividad del vecino del receptor" en el protocolo de comunicación. Esto ilustra que la "fuga de espectro del transmisor (regeneración)" y la "selectividad del vecino del receptor" en los protocolos de comunicación en realidad se definen en pares.
Cuando la señal útil definida y la señal de interferencia coexisten, la pérdida de rendimiento es inferior a 1
El bloqueo es "una señal grande que interfiere con una señal pequeña".
El bloqueo es "una señal grande que interfiere con una señal pequeña", y la frecuencia de radio todavía tiene margen de maniobra y los indicadores anteriores, como la supresión de modulación de amplitud y la supresión (selectividad) de canal adyacente (co/alternativo); son "señal pequeña que interfiere con señal grande" "
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