当今的5G研究人员所面临的一个重大挑战就是，其研究的波形、频率和带宽无论是数量还是种类都太多了。这包括6GHz以下的波形，以及可能涉及高带宽的微波和毫米波波形。为了应对如此之多的可能场景，一个灵活的测试环境对于这一阶段的5G信号生成与分析研究至关重要。导航、航空、航天、广播电视、宽带无线网络、物联网等众多领域。
5G 波形生成与分析测试挑战
灵活性对于5G研究是必不可少的。它支持在对早期概念和5G候选波形进行评测的过程中，使用处于多个不同频段和调制带宽的调制方案执行“假设”分析。选择错误路径时可能蕴藏巨大风险，进一步增强了对灵活性的需求，尤其是在信号创建和信号分析工具方面。随着众多候选波形在5G的演进过程中不断涌现，这些工具必须能够快速做出调整和改变。
当开发人员执行实验时，一个高度灵活的测试台将帮助他们通过原型算法和硬件来评测提议的波形。它还能够快速轻松地在仿真的假设场景与原型算法和硬件的真实测试之间进行转换。
更具体地说，5G研究和早期测试在三个主要领域需要灵活性：
–高保真地生成和分析Pre-5G和多种制式波形
–支持从100MHz到5GHz以上的更大调制带宽
–支持从射频到厘米波再到毫米波的更大频段
5G波形生成与分析（28-39GHz）
为帮助解决这些测试挑战，5G波形生成和分析参考解决方案结合了中电科仪器仪表公司的硬件、软件和专业测量技术，为构建灵活的5G波形生成和分析测试平台提供了基本组件。该参考解决方案使工程师和研究人员能够以高达2GHz的调制带宽生成和分析射频、厘米波和毫米波频率的5G候选波形，重点针对28GHz和37-39GHz的Pre-5G研发。通过将5G候选和定制化波形信号创建软件与两个硬件（一台精密的带AWG和一台具有宽I/Q输入的矢量信号发生器）结合使用，能够在高达44GHz（利用上变频器能达到更高）的频率上生成调制带宽高达2GHz的宽带测试信号。为进行信号解调和分析，软件可在仿真软件内部使用，或在信号分析仪、示波器或PC上使用，以控制各种仪器或数字化仪。中电科仪器仪表公司研制的1465L微波矢量信号发生器的产品实物图如图1所示。
图1 1465L微波矢量信号发生器实物图
信号生成配置
对于28和39GHz频段的Pre-5G和5G新无线信号，新型1465L微波信号源直接在高达1GHz的带宽内提供1%EVM，无需使用外部探头或元器件。带宽超过1GHz，则需要使用外置任意波形发生器。1465L的宽带外部IQ输入选件最高可以增加到2GHz带宽。要想生成高于44GHz的信号，需要使用中电科仪器仪表公司提供的上变频器（50-110GHz）。微波模拟信号发生器为毫米波上变频器提供本振。中电科仪器仪表公司正在致力于研发生成信号的软件。首先，适用于Pre-5G和适用于定制化调制的软件是非常灵活的、可以直接生成信号的工具。它们拥有参数化的图形用户界面（GUI），能够非常方便地创建Pre-5G波形，或定制化FBMC、I/Q和OFDM波形。定制化的OFDM和I/QVSA设置文件可以保存，以便使用各种中电科仪器仪表公司的信号分析仪和示波器进行EVM测试。另外，信号优化器软件整合了部分信号生成和分析功能，并为被测器件的输入和输出面添加了校准。当与梳状信号校准仪结合使用时，可以消除使用外部线缆和夹具时导致的EVM性能下降，使被测器件真正输入面的EVM事件达到尽量高的质量。这对于低反射和非线性器件尤为关键，因为这些器件对于同相和正交平坦度与频率、频率相关损耗等不理想的系统状态尤为敏感。这个信号优化器软件与其他软件均可良好地配合。
信号分析配置
