Analizador de señales vectoriales

Un analizador vectorial de señales es un instrumento que mide la magnitud y la fase de la señal de entrada en una única frecuencia dentro del ancho de banda de FI del instrumento. El uso principal es realizar mediciones en el canal, como la magnitud del vector de error, la potencia del dominio del código y la planitud espectral, en señales conocidas.

Los analizadores de señales vectoriales son útiles para medir y demodular señales moduladas digitalmente como W-CDMA, LTE y WLAN. Estas mediciones se utilizan para determinar la calidad de la modulación y se pueden utilizar para la validación del diseño y las pruebas de cumplimiento de dispositivos electrónicos.

Operación

El proceso de análisis de espectro del analizador vectorial de señales normalmente tiene un proceso de conversión descendente y de conversión. escenario de digitalización y un DSP & escenario de exhibición.

Etapa de conversión descendente y digitalización

Un analizador vectorial de señales funciona convirtiendo primero los espectros de señales mediante técnicas superheterodinas. Una parte del espectro de la señal de entrada se reduce (utilizando un oscilador controlado por voltaje y un mezclador) a la frecuencia central de un filtro de paso de banda. El uso de un oscilador controlado por voltaje permite considerar diferentes frecuencias portadoras.

Después de la conversión a una frecuencia intermedia, la señal se filtra para limitar la banda de la señal y evitar el alias. Luego, la señal se digitaliza mediante un convertidor de analógico a digital. La tasa de muestreo a menudo varía en relación con el rango de frecuencia considerado.

DSP y escenario de visualización

Una vez digitalizada la señal, se separa en componentes en cuadratura y en fase mediante un detector de cuadratura, que normalmente se implementa con una transformada de Hilbert discreta. Se realizan y muestran varias mediciones utilizando estos componentes de señal y varios procesos DSP, como los que se muestran a continuación.

Espectro de señal de FFT

Se utiliza una FFT para calcular el espectro de frecuencia de la señal. Por lo general, existe una opción de función de ventana para limitar la fuga espectral y mejorar la resolución de frecuencia. Esta ventana se implementa multiplicándola por los valores digitalizados del período de muestra antes de calcular la FFT.

Diagrama de constelación

Un diagrama de constelación representa una señal modulada por un esquema de modulación digital como la modulación de amplitud en cuadratura o la manipulación por desplazamiento de fase. Este diagrama asigna la magnitud de las componentes en cuadratura y en fase a las direcciones vertical y horizontal respectivamente. Se pueden realizar evaluaciones cualitativas de la integridad de la señal basándose en la interpretación de este diagrama.

Magnitud del vector de error

Al representar los componentes en cuadratura y en fase como los ejes vertical y horizontal, la magnitud del vector de error se puede calcular como la distancia entre los puntos de constelación ideales y medidos en el diagrama. Esto requiere conocimiento de la señal modulada para poder comparar la señal recibida con la señal ideal.

Funcionalidad típica

Las pantallas típicas de los analizadores vectoriales de señales presentan el espectro de la señal medida dentro del ancho de banda IF, un diagrama de constelación de la señal demodulada, mediciones de la magnitud del vector de error y un gráfico de la señal en el dominio del tiempo. Se pueden mostrar muchos más resultados de medición según el tipo de modulación que se utilice (decodificación de símbolos, mediciones MIMO, resumen de tramas de radio, etc.).