本发明专利技术提供一种综测仪采样率低于信号带宽的测试系统及测试方法，属于综测仪测试技术领域。本发明专利技术综测仪采样率低于信号带宽的测试系统包括功分器、综测仪，其中，所述综测仪包括两路以上结构相同的信号处理模块、一个分析模块，所述功分器的输入端接待测设备，输出端分别与多路信号处理模块相连，所述分析模块设置在多路信号处理模块输出端，用于将多路信号处理模块处理的信号合并处理，并输出，每路信号处理模块包括射频模块和与射频模块输出端相连的基带模块，所述综测仪接收功分器输出的低于综测仪采样率的两路以上信号，每路信号分别送入对应的信号处理模块处理。本发明专利技术降低了综测仪设计的复杂度和成本，抑制了高带宽下的干扰和噪声。扰和噪声。扰和噪声。
【技术实现步骤摘要】
一种综测仪采样率低于信号带宽的测试系统及测试方法
[0001]本专利技术涉及一种综测仪测试技术，尤其涉及针对802.11ac/ax/be标准160M以上带宽，综测仪采样率低于信号带宽的测试系统及测试方法。
技术介绍
[0002]IEEE802.11系列(a/b/g/n/ac/ax/be)标准的演进方向是提高频谱利用率、提高区域吞吐量和多用户接入，其中一个方向是朝高带宽方向发展，802.11a/b/g仅支持20M带宽，802.11n演进支持20M/40M带宽，802.11ac/ax支持了20M/40M/80M/160M带宽，802.11be又进一步将支持的带宽拓展到320M。连续的高带宽是一种珍惜的资源，802.11ac/ax 160M带宽还有一种变形模式80+80M，即用两个80M的模块合并实现160M信号。
[0003]综测仪是一种用来分析矢量信号性能的设备。作为接收机，使用滤波器、混频器和放大器等元器件将射频信号转换为数字基带信号，然后完成信号的接收和性能评估。
[0004]综测仪作为分析设备，评估待测物性能的一个前提便是本身器件分析能力和分析精度优于待测物。基于OFDM通信的802.11a/g/n/ac/ax/be协议，传输带宽划分成多个带宽相同且相互正交的独立子信道并行传输数据，在设计上需要子载波之间功率等效。综测仪要分析802.11ac/ax/be的160M信号，或者802.11be的320M信号，最直观的方式是直接设计支持大带宽的高性能元器件，确保射频采样率大于信号带宽，则可以支持对应信号的接收和性能评估。
[0005]但是，对于信号带宽80M及以上，一些元器件(滤波器)的设计难度迅速上升，另一些元器件(功率放大器)很难在较大带宽上保证线性，例如放大器的功率在不同频点上就会有差异，某个频点功放缩小或者放大，都会对信号引入了噪声和干扰，必然影响DUT测试灵敏度和DUT发射性能测试的准确性。
[0006]理想的元器件，能够保证基带信号经过调制后的射频信号依旧在各个频点上功率不变，而实际上，真实元器件对信号的影响，在通信业界是公认的，都可以使用IP3的经典模型来解释，对于幅度为A，频率为w的余弦信号x(t)＝Acos(wt)，经过元器件三阶交调(IP3:Third
‑
order Intercept Point)影响后真正得到的信号表示为y(t)，y(t)＝α1x(t)+α2x2(t)
‑
α3x3(t)+ε，ε为x(t)的高阶无穷小量，在逼近的时候可以去掉，那么
[0007][0008]如图1所示，余弦信号x(t)在频域上的频谱从f1映射到4个频点(0,f1,f2,f3)上，其中f1＝w。其中，w为子载波间隔，A为发射功率，α1,α2,α3分别为元器件三阶交调的一阶，二阶，三阶系数，DC为噪声恒定电流，H1,H2,H3分别为经过三阶交调后子载波f1,f2,f3上的功率，cos(*)为余弦函数。
[0009]对于N个子载波等功率的OFDM系统，则带内模型可简化为如图2所示，其中P
sub
为一阶H1和平稳功率部分带来，子载波之间影响表现为，中间子载波受相邻子载波多而功率变
大，反之边缘子载波功率变小。因此，带宽越大，元器件带来的非线性越大，特别是针对160M以上的大带宽，对综测仪的元器件提出了巨大的要求。
技术实现思路
[0010]为解决现有技术中综测仪大带宽元器件精度差的技术问题，本专利技术提供一种综测仪采样率低于信号带宽的测试系统及测试方法。
[0011]本专利技术综测仪采样率低于信号带宽的测试系统，包括功分器、综测仪，其中，所述综测仪包括两路以上结构相同的信号处理模块、一个分析模块，所述功分器的输入端接待测设备，输出端分别与多路信号处理模块相连，所述分析模块设置在多路信号处理模块输出端，用于将多路信号处理模块处理的信号合并处理，并输出，每路信号处理模块包括射频模块和与射频模块输出端相连的基带模块，所述综测仪接收功分器输出的低于综测仪采样率的两路以上信号，每路信号分别送入对应的信号处理模块处理。
[0012]本专利技术作进一步改进，所述信号带宽为160M，所述信号处理模块为两路，每路采集80M带宽信号。
[0013]本专利技术还提供一种基于所述综测仪采样率低于信号带宽的测试系统的测试方法，包括如下步骤：
[0014]步骤S1：搭建测试环境，功分器的入口与待测设备通过射频线相连，不同的出口分别与对应的综测仪的信号处理模块端口相连；
[0015]步骤S2：射频模块处理：将模拟信号转换为数字信号完成接收；
[0016]步骤S3：基带模块处理：还原和解析信号信息；
[0017]步骤S4：分析模块处理：将多个基带处理模块信息进行合并，拼接成完整带宽的信号，并进行性能分析。
[0018]本专利技术作进一步改进，步骤S1中，所述功分器为一分二功分器，所述信号处理模块为两路，当待测设备发出的信号为160M信号时，其中心频点为5250MHz，则第一射频模块工作在频点5210MHz，第二射频模块工作在频点5290MHz。
[0019]本专利技术作进一步改进，步骤S2中，射频模块的处理方法包括如下子步骤：
[0020]S201：带通滤波：滤除非信号频段的数据；
[0021]S202：功率放大；
[0022]S203：射频信号转基带信号：将高频信号搬移到基带信号；
[0023]S204：低通滤波器滤除负频率，滤除为单边带信号；
[0024]S205：自动增益控制AGC量化；
[0025]S206：ADC采样：将基带信号的I、Q两路信号电信号采样，然后组合成基带信号输出给基带模块。
[0026]本专利技术作进一步改进，步骤S3中，基带模块的处理方法包括如下子步骤：
[0027]S301：通过数字滤波器，将本路信号中采集的另外一路的信号滤除；
[0028]S302：根据参考电平，计算功率；
[0029]S303：根据获取的功率计算频谱；
[0030]S304：信号预处理分析、信道估计与均衡，获取均衡后的数据。
[0031]本专利技术作进一步改进，步骤S302中，滤波后的基带信号表示为I，Q路复信号y
set1
(t)＝y
seg1,I
(t)+j*y
seg1,Q
(t)，t是采样点序号，j为虚数单位，将数据转化为毫伏单位的电压值，然后计算功率，在射频模块是50欧姆的特征抗阻，那么t时刻点功率计算公式为：
[0032]p
seg1
(t)＝((y
seg1,I
(t))2+(y
seg1,q
(t))2)/5000
[0033]根据p
seg1
(t)的功率变化，找到数据帧的起始点t
seg1,start
和结束点t
seg1,end
，y
seg1...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种综测仪采样率低于信号带宽的测试系统，其特征在于：包括功分器、综测仪，其中，所述综测仪包括两路以上结构相同的信号处理模块、一个分析模块，所述功分器的输入端接待测设备，输出端分别与多路信号处理模块相连，所述分析模块设置在多路信号处理模块输出端，用于将多路信号处理模块处理的信号合并处理，并输出，每路信号处理模块包括射频模块和与射频模块输出端相连的基带模块，所述综测仪接收功分器输出的低于综测仪采样率的两路以上信号，每路信号分别送入对应的信号处理模块处理。2.根据权利要求1所述的综测仪采样率低于信号带宽的测试系统，其特征在于：所述信号带宽为160M，所述信号处理模块为两路，每路采集80M带宽信号。3.基于权利要求1或2所述的综测仪采样率低于信号带宽的测试系统的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：搭建测试环境，功分器的入口与待测设备通过射频线相连，不同的出口分别与对应的综测仪的信号处理模块端口相连；步骤S2：射频模块处理：将模拟信号转换为数字信号完成接收；步骤S3：基带模块处理：还原和解析信号信息；步骤S4：分析模块处理：将多个基带处理模块信息进行合并，拼接成完整带宽的信号，并进行性能分析。4.根据权利要求3所述的测试方法，其特征在于：步骤S1中，所述功分器为一分二功分器，所述信号处理模块为两路，当待测设备发出的信号为160M信号时，其中心频点为5250MHz，则第一射频模块工作在频点5210MHz，第二射频模块工作在频点5290MHz。5.根据权利要求4所述的测试方法，其特征在于：步骤S2中，射频模块的处理方法包括如下子步骤：S201：带通滤波：滤除非信号频段的数据；S202：功率放大；S203：射频信号转基带信号：将高频信号搬移到基带信号；S204：低通滤波器滤除负频率，滤除为单边带信号；S205：自动增益控制AGC量化；S206：ADC采样：将基带信号的I、Q两路信号电信号采样，然后组合成基带信号输出给基带模块。6.根据权利要求3所述的测试方法，其特征在于：步骤S3中，基带模块的处理方法包括如下子步骤：S301：通过数字滤波器，将本路信号中采集的另外一路的信号滤除；S302：根据参考电平，计算功率；S303：根据获取的功率计算频谱；S304：信号预处理分析、信道估计与均衡，获取均衡后的数据。7.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于：步骤S302中，滤波后的基带信号表示为I，Q路复信号y
seg1
(t)＝y
seg1，I
(t)+j*y
seg1，Q
(t)，t是采样点序号，j为虚数单位，将数据转化为毫伏单位的电压值，然后计算功率，在射频模块是50欧姆的特征抗阻，那么t时刻点功率计算公式为：p
seg1
(t)＝((y
seg1，I
(t))2+(y
seg1，q
(t))2)/5000
根据p
seg1
(t)的功率变化，找到数据帧的起始点t
seg1，start
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋芜，
申请(专利权)人：深圳市极致汇仪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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