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通常，理想振蕩器的功率應(yīng)集中于無線狹窄的頻譜范圍內(nèi)，由于不同物理特性的噪聲影響導(dǎo)致振蕩器的部分功率延展到相鄰頻段，導(dǎo)致頻譜加寬或產(chǎn)生邊帶。S參數(shù)：在射頻元件（如混頻器、天線、傳輸線等）測量中較為常見，其測量數(shù)據(jù)能夠獲得射頻器件在正向、反向傳輸信號的幅度和相位，進(jìn)而反映電路系統(tǒng)的反射和傳輸性能。以雙端口電路為例，S參數(shù)涉及輸入反射系數(shù)、前向傳輸系數(shù)、反向傳輸系數(shù)、輸出反射系數(shù)，S參數(shù)的計算則是上述系數(shù)之間的比值。S參數(shù)的測量通常采用網(wǎng)絡(luò)分析儀，其測量準(zhǔn)確度通過標(biāo)準(zhǔn)空氣線和標(biāo)準(zhǔn)適配器實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)[4]。光回波損耗：當(dāng)光在光器件中傳輸時，會有部分光被反射，光器件的回波主要由菲涅爾反射（由于折射率變化引起）、后向瑞利散射（雜質(zhì)微粒引起）以及傳播方向性等因素共同作用，該器件的回波損耗等于－10lg（反射光功率/入射光功率）。回波損耗測試通常是光時域反射儀和光功率計測試[5]。

系統(tǒng)應(yīng)用級無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)級測量參數(shù)通常由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備自身接口直接提供，即網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具備有自主智能測試測量功能模塊。系統(tǒng)應(yīng)用級測試測量參數(shù)一般包括[6]：端到端呼叫建立時長：移動終端從發(fā)起呼叫請求至呼叫成功建立之間的時間間隔。最大端到端延遲：特定統(tǒng)計粒度范圍（區(qū)域/時間）內(nèi)用戶話音幀從發(fā)起傳送請求至話音幀成功送達(dá)之間的最大時間間隔。傳輸干擾時長：以第1個含有誤碼的數(shù)據(jù)幀出現(xiàn)開始至第1個無誤碼的數(shù)據(jù)幀出現(xiàn)為止的總時長。接通率：以G網(wǎng)接通率為例，G網(wǎng)接通率等于G網(wǎng)接通次數(shù)與G網(wǎng)試呼總次數(shù)的比值。這里的“接通”是指信令流程中收到Connect或ConnectACK計為一次接通；“試呼”是指信令流程中channelrequest和CMservicerequest同時出現(xiàn)計為一次試呼。掉話率：以T網(wǎng)接通率為例，T網(wǎng)掉話率等于T網(wǎng)掉話次數(shù)（主被叫之和）與釋放前T網(wǎng)占用次數(shù)（主被叫之和）的比值。這里的“掉話”是指信令流程中移動終端收到Disconnect/Release信令視為通話正常結(jié)束，在移動終端未發(fā)送Disconnect信令或未收到網(wǎng)絡(luò)下發(fā)的Disconnect/Release信令情況下，移動終端返回至空閑狀態(tài)，則計為一次掉話。忙時無線利用率：該利用率等于忙時總話務(wù)量與總設(shè)計話務(wù)量的比值，在實(shí)際使用中該數(shù)值采用以下算法：忙時無線利用率=（忙時語音話務(wù)兩+忙時數(shù)據(jù)等效話務(wù)量）（/K×總業(yè)務(wù)信道數(shù)）。一般情況下K=0.71（根據(jù)愛爾蘭表，每線業(yè)務(wù)量達(dá)到0.71時資源利用效率達(dá)到峰值）[7]。

無線通信系統(tǒng)測量測試設(shè)備

無線通信綜合測試儀：是無線通信測試中應(yīng)用最廣泛的智能儀器儀表，特別是在移動終端生產(chǎn)制造、數(shù)字通信基站測試等領(lǐng)域，其可以通過網(wǎng)絡(luò)仿真對發(fā)射天線進(jìn)行設(shè)計驗(yàn)證和故障診斷，兼有頻譜分析儀和特定無線通信信號源功能，可進(jìn)行鄰道功率泄漏比、頻率穩(wěn)定度、帶寬占用、頻譜輻射、開環(huán)功率測試、誤差矢量幅度等多方面的測試。無線通信綜合測試儀以其廣泛的用途和強(qiáng)大的功能得到了通信技術(shù)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、移動通信運(yùn)營商以及設(shè)備生產(chǎn)商的廣泛關(guān)注，國內(nèi)外的主要無線通信綜合測試儀廠商有Agilent公司、R&S公司、Anritsu公司等等。頻譜分析儀：其基本分析流程：輸入信號通過可變衰減器提供不同的測量范圍；信號經(jīng)模擬低通濾波器濾除處于不需要分析的高頻分量；經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后得到需要分析的數(shù)字信號（通過頻率抽取式數(shù)字濾波器，不但減小了信號帶寬和降低了采樣率，并且改善了頻率分辨率，避免了頻譜混疊）；FFT處理后獲得信號的頻譜圖。

頻譜分析儀通常分為基于計算機(jī)處理的準(zhǔn)實(shí)時頻譜分析儀（或軟件頻譜分析儀）和基于通用DSP處理器的實(shí)時頻譜分析儀、基于專用FFT處理芯片的頻譜分析系統(tǒng)。在實(shí)際工程測試中由于對實(shí)時性的需求一般采用嵌入微處理器的便攜設(shè)備，對實(shí)時性需求不高，但對于計算量和計算精度有較高要求的場合，通常使用基于計算機(jī)處理的頻譜分析儀。在無線通信系統(tǒng)中通過頻譜分析儀可以幫助移動通信運(yùn)營商嚴(yán)格把控區(qū)分不同頻段的業(yè)務(wù)類型，防止相互串?dāng)_；有效監(jiān)管無線通信信號傳輸質(zhì)量，分析噪聲分布情況；降低無線通信系統(tǒng)中的“呼吸效應(yīng)”和“遠(yuǎn)近效應(yīng)”等[8]。矢量信號分析儀：具有整個微波頻段的測量分析能力，可以進(jìn)行快速、高分辨率的頻譜測量、解調(diào)以及時域分析，通常用于表征復(fù)雜信號。矢量信號分析儀可捕獲到信號的幅度與相位信息，因而適合于分析數(shù)字調(diào)制信號，對復(fù)雜數(shù)字調(diào)制信號進(jìn)行定性和定量的測試測量，提供矢量圖、星座圖、眼圖、矢量誤差曲線等形式的調(diào)制參數(shù)分析結(jié)果。在無線通信系統(tǒng)中矢量信號分析儀可實(shí)現(xiàn)無線通信信號的物理信道數(shù)據(jù)解調(diào)，并對信號輸出功率、峰值誤碼誤差、鄰道泄漏抑制比等參數(shù)測試測量。

矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀：分析各種射頻/微波網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)特性，如S參數(shù)、傳輸/反射特性等，分析對象是電路網(wǎng)絡(luò)。在無線通信系統(tǒng)中衡量電纜組件質(zhì)量的指標(biāo)通常是S參數(shù)（電壓駐波比、插入損耗、相位、延時等），通過用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀頻域測試可以方便獲取參數(shù)情況。例如可通過矢量網(wǎng)絡(luò)分析中的時域分析功能，利用激勵信號在電纜傳輸中的反射特性實(shí)現(xiàn)同軸電纜故障定位[9]。信令分析儀：具有信令單元的獲取、解碼以及顯示等基本功能，在此基礎(chǔ)上過濾獲取用戶查找的特殊信令消息，并通過實(shí)時統(tǒng)計、后臺統(tǒng)計等查詢方式自動識別錯誤信令流程判斷故障、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)。以TD-LTE網(wǎng)絡(luò)為例，可通過信令流程結(jié)合RRC連接成功率、RSRP參考信號接收功率、CarrierRSSI載波接收機(jī)信號場強(qiáng)等參數(shù)的方式對網(wǎng)絡(luò)覆蓋與傳輸干擾、頻率規(guī)劃、時隙配置等問題進(jìn)行分析和處理[10]。

智能儀器發(fā)展與應(yīng)用

無線通信測試測量儀器設(shè)備作為智能儀器的重要分支，其為了適應(yīng)通信技術(shù)的升級換代和工程實(shí)踐的測試需求而向著虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、模塊化等方向逐步延伸。虛擬智能儀器成為其新內(nèi)涵的亮點(diǎn)。虛擬智能儀器通過硬件接口將測試測量數(shù)據(jù)采集至計算機(jī)，利用計算機(jī)的數(shù)據(jù)存儲、程序調(diào)用、圖像顯示等功能分析得出相關(guān)分析報告，從接口數(shù)據(jù)直至分析報告這一過程就是虛擬智能儀器的直觀體現(xiàn)。虛擬智能儀器通常采用傳統(tǒng)編程語言（VisualC++、VisualBasic等）、工業(yè)自動化軟件（Lockout、Bridgeview等）、測量與分析軟件（LabVIEW、Labwindows/CVI等）[11,12]。虛擬智能儀器以其應(yīng)用低成本、開發(fā)短周期、功能便捷而等到了廣泛關(guān)注和應(yīng)用。由于無線通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域廣、地域條件迥異的特點(diǎn)，智能儀器運(yùn)輸、電源等因素使得網(wǎng)絡(luò)化測試測量需求日益突出，使用USB、RS232、現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)等局域傳輸技術(shù)，或WSN、Wi-Fi、GSM、GPRS、衛(wèi)星通信等廣域傳輸技術(shù)將有效擴(kuò)展其工作范圍并推動組合區(qū)域化測試測量分析。

在微型化發(fā)展方面，2011年Anritsu公司推出手持式有線/無線頻譜分析儀，且兼有高性能信號接收器的功能，設(shè)備總重量（含電池）約為3.4kg，極大地方便了戶外工程環(huán)境下的攜帶和使用。為了處理縮短智能儀器生產(chǎn)周期與用戶個性化需求之間的關(guān)系，儀器儀表研發(fā)商采用了模塊化的儀表組合裝配方式滿足用戶的特定測試要求和使用習(xí)慣。例如Aeroflex公司生產(chǎn)的S系列模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計提供的AerolockTM互鎖機(jī)構(gòu)，用戶可便捷地對S系列儀表進(jìn)行自由組合以方便使用；NI公司生產(chǎn)的基于軟件的模塊化射頻測試平臺，該平臺通過程序軟件配合模塊化的射頻硬件的方式實(shí)現(xiàn)編解碼和調(diào)制解調(diào)、測試仿真網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及標(biāo)準(zhǔn)。

無線通信領(lǐng)域的新技術(shù)、新模式、新需求對智能儀器的測試測量方式和解決方案提出了新的挑戰(zhàn)，同時也給予了新的機(jī)遇。隨著新一代移動無線通信測試技術(shù)在系統(tǒng)和終端設(shè)備測試中的需求,給出了B3G/4G通信系統(tǒng)測試、3GPPLTE通信系統(tǒng)測試、3GPP數(shù)據(jù)增強(qiáng)系統(tǒng)測試、WiMAX通信系統(tǒng)測試、UWB無線通信測試技術(shù)成為了測試技術(shù)的熱點(diǎn)和方向，也將加速智能儀器的專業(yè)化、輕便化、高效化的高速發(fā)展。

作者：王洋單位：中國移動通信集團(tuán)山西有限公司網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理中心