安捷倫TD-SCDMA測(cè)試方案實(shí)現(xiàn)全覆蓋

　　一般而言，一個(gè)通信產(chǎn)品從設(shè)計(jì)定義到產(chǎn)品定型可以分為四個(gè)階段：系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真階段；元器件/電路/部件設(shè)計(jì)和驗(yàn)證階段；系統(tǒng)集成和聯(lián)合調(diào)試階段；預(yù)認(rèn)證和一致性測(cè)試階段

　　根據(jù)不同階段的不同特點(diǎn)，需要應(yīng)用不同的測(cè)試解決方案。由于TD-SCDMA集中了TDD、FDMA、CDMA、TDMA、智能天線，聯(lián)合檢測(cè)等諸多特點(diǎn)，使其在各個(gè)階段的測(cè)試上都有一些特殊的要求的挑戰(zhàn)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真

　　TD-SCDMA的系統(tǒng)設(shè)計(jì)涉及算法開(kāi)發(fā)、DSP設(shè)計(jì)、數(shù)字電路設(shè)計(jì)、RFIC設(shè)計(jì)和射頻電路設(shè)計(jì)等各個(gè)方面。系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須通過(guò)全面的仿真進(jìn)行驗(yàn)證。仿真可分為計(jì)算機(jī)仿真和半實(shí)物仿真。計(jì)算機(jī)仿真是系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段不可缺少的一項(xiàng)工作。通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真，系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期即可驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性和可實(shí)現(xiàn)性。半實(shí)物仿真是把系統(tǒng)設(shè)計(jì)與關(guān)鍵器件或部件結(jié)合起來(lái)，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠在硬件和軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中不斷得到優(yōu)化。

　　Agilent ADS(Advanced Design System)是專(zhuān)門(mén)針對(duì)電子系統(tǒng)和電路設(shè)計(jì)的EDA仿真工具，可以提供目前最為完整的系統(tǒng)及電路的計(jì)算機(jī)和半實(shí)物仿真功能。ADS包含各種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)庫(kù)，其中TD-SCDMA設(shè)計(jì)庫(kù)是專(zhuān)門(mén)根據(jù)3GPPLCR-TDD標(biāo)準(zhǔn)的物理層所開(kāi)發(fā)的仿真設(shè)計(jì)庫(kù)。除了包括符合規(guī)范的完整行為級(jí)模塊之外，TD-SCDMA設(shè)計(jì)庫(kù)還包括預(yù)建的系統(tǒng)仿真和應(yīng)用范例。這些范例均選擇于TD-SCDMA系統(tǒng)的一些典型應(yīng)用，用戶可以直接利用這些預(yù)建的系統(tǒng)或范例，也可以參考或修改它們構(gòu)造自己的系統(tǒng)，把系統(tǒng)設(shè)計(jì)和硬件原型結(jié)合在一起進(jìn)行仿真。ADS可以完成各種設(shè)計(jì)和仿真工作，包括系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)、DSP設(shè)計(jì)、RFIC設(shè)計(jì)、微波電路設(shè)計(jì)和RF電路板設(shè)計(jì)。并且ADS一個(gè)特有的功能是可以很容易地與安捷倫科技的測(cè)試儀表如E4438C、E4406A、89600等相連實(shí)現(xiàn)虛擬原型，進(jìn)行半實(shí)物仿真。其中，ADS與E4438C和89600的互連可以大大縮短電路仿真和設(shè)計(jì)的周期，并且節(jié)省研發(fā)的成本。

　　ADS與儀器的連接方案及其應(yīng)用。ADS環(huán)境中設(shè)計(jì)的一個(gè)系統(tǒng)，產(chǎn)生TD-SCDMA信號(hào)源?？梢钥闯鲈撛O(shè)計(jì)是利用一些模塊構(gòu)建而成的，這些模塊是ADS的通用模塊或TD-SCDMA設(shè)計(jì)庫(kù)中的模塊，可方便的改變其參數(shù)得到不同的應(yīng)用。在ADS中模擬的TD-SCDMA信號(hào)源產(chǎn)生的I/Q信號(hào)，可以通過(guò)LAN或GPIB接口直接下載到E4438CESG中，ESG將輸出實(shí)際的射頻TD-SCDMA信號(hào)，送給被測(cè)器件，DUT可為功率放大器、濾波器，甚至TD-SCDMA接收機(jī)。E4440APSA接收通過(guò)DUT的信號(hào)，進(jìn)行分析或送給89601A矢量信號(hào)分析軟件分析信號(hào)的頻域、碼域、時(shí)域和調(diào)制域的性能。另外89601A可直接與ADS連接，這時(shí)89601A直接接收ADS的信號(hào)進(jìn)行分析，通過(guò)89601A對(duì)設(shè)計(jì)中的系統(tǒng)和電路進(jìn)行分析。ADS也能接收89601A通過(guò)PSA捕獲的的實(shí)際信號(hào)，如利用89601A捕獲的信號(hào)來(lái)仿真分析非理想的實(shí)際信號(hào)對(duì)接收機(jī)性能的影響，幫助改進(jìn)接收機(jī)性能。 

 
元器件/電路/部件設(shè)計(jì)和驗(yàn)證

　　在經(jīng)過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真驗(yàn)證之后，研發(fā)將進(jìn)入元器件選擇以及電路和部件的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證階段。即使系統(tǒng)設(shè)計(jì)完全正確，如果要保證最終的產(chǎn)品通過(guò)嚴(yán)格的一致性測(cè)試，也必須首先保證基帶和射頻的器件電路符合更嚴(yán)格的要求。在此階段的測(cè)試，既有矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，頻譜分析儀所提供的傳統(tǒng)線性和非線性分析(如S參數(shù)、壓縮點(diǎn)、三階交調(diào)等)，又有數(shù)字信號(hào)源和矢量信號(hào)分析儀所提供的時(shí)域、頻域、碼域和調(diào)制域的分析(如CCDF、ACP、EVM等)。這部分在安捷倫的其它文章中都有介紹，本文不再贅述。

系統(tǒng)集成和聯(lián)合調(diào)試

　　系統(tǒng)集成和聯(lián)合調(diào)試是研發(fā)過(guò)程中的核心階段。在這一階段中要對(duì)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的軟硬件進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試，對(duì)整機(jī)進(jìn)行總體驗(yàn)證。對(duì)此，安捷倫可以提供完整的解決方案，幫助用戶診斷和定位故障。測(cè)試儀器包括E4438C數(shù)字信號(hào)發(fā)生器，89600矢量信號(hào)分析儀和PSA系列高性能頻譜分析儀。ADS軟件也可用于這一階段的半實(shí)物仿真。

　　不同于其它兩個(gè)FDD3G系統(tǒng)，TD-SCDMA測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中定義了嚴(yán)格的功率與時(shí)間關(guān)系，也稱(chēng)為PvT。PvT測(cè)試保證TD-SCDMA的射頻突發(fā)信號(hào)落在特定的時(shí)間模板內(nèi)，是TD-SCDMA系統(tǒng)的一個(gè)重要指標(biāo)。由于TD-SCDMA也是一個(gè)TDMA系統(tǒng)，PvT時(shí)間模板的定義是為了避免一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙的突發(fā)信號(hào)對(duì)其它時(shí)隙的用戶造成干擾。TD-SCDMA終端和基站的發(fā)射信號(hào)都必須滿足相應(yīng)的要求。

　　PSA的PvT測(cè)量支持TD-SCDMA所有3類(lèi)時(shí)隙：業(yè)務(wù)時(shí)隙、上行導(dǎo)頻時(shí)隙(UpPTS)和下行導(dǎo)頻時(shí)隙(DwPTS)。PSA使用了特殊的掃頻方式實(shí)現(xiàn)了112dB的開(kāi)關(guān)電平測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍，甚至可以支持TD-SCDMA基站在最大30dBm的發(fā)射功率下的PvT測(cè)試。

　　另外PSA還能根據(jù)3GPP測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定測(cè)量發(fā)射機(jī)的鄰近信道泄漏比(ACLR)，雜散發(fā)射和發(fā)射頻譜等指標(biāo)。

　　89601A是個(gè)功能非常強(qiáng)大的測(cè)量分析軟件。它可以提供時(shí)域、頻域、碼域和調(diào)制域的測(cè)量，并提供許多輔助信息幫助調(diào)試，如對(duì)EVM的測(cè)量，除EVM結(jié)果外，同時(shí)還提供豐富的分析功能幫助分析TD-SCDMA的數(shù)字調(diào)制信號(hào)，精確地定位出導(dǎo)致信號(hào)EVM惡化的原因。在分析結(jié)果中，除EVM和Rho值外，還包括幅度誤差、相位誤差、頻率誤差、I/Q偏移等信息。這些測(cè)量信息對(duì)系統(tǒng)調(diào)試和故障定位非常有幫助。

　　安捷倫對(duì)TD-SCDMA接收機(jī)的測(cè)量也提供了完整的解決方案。接收機(jī)的測(cè)量包括靈敏度、最大輸入電平、鄰道選擇性、雜散響應(yīng)特性、交調(diào)特性，以及在噪聲、衰落等各種接收條件下的性能。這些測(cè)量最終是對(duì)在不同條件下的誤碼率或誤幀率的測(cè)量。TD-SCDMA SignalStudio能靈活配置成各種所需的TD-SCDMA信號(hào)源，通過(guò)E4438C輸出射頻信號(hào)。同時(shí)，TD-SCDMA SignalStudio已預(yù)先配置好了標(biāo)準(zhǔn)所定義的各種參考測(cè)量信道(RMC)，非常方便使用。另外，通過(guò)一些選件和模塊，可以得到加上AWGN的一定信噪比的信號(hào)，也可以仿真通過(guò)衰落信道后的信號(hào)，用于對(duì)在各種信道條件下接收機(jī)性能的測(cè)試。另外，在一些測(cè)試中，需要采用兩個(gè)E4438C數(shù)字信號(hào)源產(chǎn)生TD-SCDMA調(diào)制信號(hào)，另一個(gè)射頻信號(hào)源產(chǎn)生連續(xù)波信號(hào)作為干擾信號(hào)。

預(yù)認(rèn)證和一致性測(cè)試

　　當(dāng)產(chǎn)品的主要軟硬件聯(lián)調(diào)完成最終形成樣機(jī)后，就進(jìn)入預(yù)認(rèn)證和一致性測(cè)試階段。測(cè)試主要依據(jù)34.122和25.142終端和基站的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)各種測(cè)試都定義了相應(yīng)的測(cè)試條件和信道結(jié)構(gòu)，將安捷倫的相關(guān)儀器集成可實(shí)現(xiàn)規(guī)范中的所有測(cè)試?yán)?，并可借助測(cè)試軟件完成自動(dòng)化測(cè)試。安捷倫公司具有多年系統(tǒng)集成和測(cè)試軟件的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，可以為用戶構(gòu)造TD-SCDMA測(cè)試系統(tǒng)提供幫助。