基于PXI的WiMAX物理层信号测试解决方案

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Aeroflex公司在基于PXI3000系列的硬件基础上，为WiMAX(OFDM/OFDMA)物理层信号测试提供了集信号源和分析仪与一身的解决方案。该方案适用于WiMAX(OFDM/OFDMA)终端、射频器件以及子系统的物理层信号射频参数的测试。WiMAX(OFDM/OFDMA)信号源
        302x系列PXI信号源的频率范围为86MHz~6GHz，它集成了32M的双通道任意波形发生器，并带有IQCreator波形发生器软件，可产生802.16 OFDM和OFDMA信号作为激励源，适用于射频部件和射频子系统的测试，符合IEEE 802.16-2005(WiMAX)和802.16-2004/corl 2005标准。表中给出了OFDM和OFDMA信号的配置。
        IQCreator波形发生器软件最大程度地开放参数界面，用户可以在IQCreator中详细编辑OFDM和OFDMA基带部分信号(图1)。这些配置主要包括：PUSC、FUSC和AMC域类型；用户自定义的信道滤波；触发用的数据标记点；信号损耗程度的定义。

图1：IQCreator波形发生器软件最大程度地开放参数界面，用户可以在IQCreator中详细编辑OFDM和OFDMA基带部分信号。

        这些设置可以以文件的形式保存，供以后重新调用。当信号设置完后可以用IQCreator自带的图形预览工具浏览频谱、CCDF等重要参数(图2)。

图2：当信号设置完后可以用IQCreator自带的图形预览工具浏览频谱、CCDF等重要参数。

        信号配置完成后被编译成以AIQ为后缀名的文件，并被载入302x播放，从而得到想要的WiMAX信号。
WiMAX OFDMA信号测量
        3030x系列的数字化仪的频率范围在330MHz~6GHz，带宽可到28M，通过3030x采集的数据可以输入到不同的测试套件进行信号分析。
        Aeroflex在303x系列PXI射频数字化仪上新增了WiMAX OFDMA测量套件，测量内容包括物理层OFDMA功率、频谱x调制解调测量等，其标准与IEEE 802.16e(2005)相一致。主要的测试项有：发射功率、频谱模板、占用带宽、频率误差、符号/码片时钟频率误差、载波抑制/泄漏、调制误差(EVM)、频率平坦度。

表：OFDM&OFDMA信号的配置表。

        WiMAX OFDMA测量套件同时支持上下行的传输信号，丰富的系统配置参数可以为不同的测量环境做出调整。例如，套件提供以下配置供选择:
        帧设定-帧长度：最高到20ms-标称带宽：1.25, 3.5, 4.375, 5, 7, 8.76, 10, 14, 15, 17.5, 20, 28 MHz -FFT 位数：128, 512, 1024, 2048-保护间隔：1/4, 1/8, 1/16, 1/32-调制方式: BPSK (导频), QPSK, 16QAM, 64QAM-子帧链路：上行,下行-下行预放大索引号：0~113-下行子信道群位掩码-每6位掩码的开关-上行小区号：0~31
        域设定-类型：PUSC-长度：1到最大符号时间(与帧和带宽比设定有关)-偏置：1到最大符号时间(与帧和带宽比设定有关)
        用户可以使用Aeroflex提供的测量库开发自定义的测试功能和用户界面。该公司还提供丰富的用户接口Dll和VB API，可以在LabVIEW、LabWindows/CVI、Visual Basic和Visual C/C++平台上使用，同时提供各个开发平台上的程序代码。

图3：OFDMA 星座图。

        丰富的数据轨迹功能可以使用户轻松获得所需的数据图形显示功能，包括频谱模板图、功率对时间图、EVM对时间图、星座图、子载波EVM图等(图3~图5)。

图4：频率平坦度测量图。

        WiMAX测量套件为了配合基于PXI的射频生产测试系统作了很多独特的设计和优化，在大多数情况下，所有的测量可以通过数字化仪单次的IQ数据捕获来处理，宽带(>28MHz)的频谱模板可以通过几次的窄带IQ捕获组合来获得，IQ捕获的次数与使用的3030x系列模块的有效带宽有关。

图5：子载波EVM测量图。

        PXI系统在测量上的速度优势显而易见，模块化的设计也使系统更具开放性，并已经做好了对技术发展革新的准备。
作者：沃继东
资深应用工程师
Email: Island.wo@aeroflex.cn
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