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低轨宽带通信卫星的系统和器件调制质量的测试整体方案


  来源: 是德科技 时间:2020-03-17 编辑:清风
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低轨通信卫星采用了更大的系统带宽和更为复杂的信号制式以提高系统速率。高频、大带宽、复杂的信号制式,以及不断演进的行业标准也给测试带来了更大的挑战。


中国低轨通信卫星项目处于关键的性能评估以及系统设计阶段。与其他传统地面通信系统类似,对系统中的功放,射频链路以及发射机和接收机进行调制质量和解调性能的评估是衡量系统最终性能的重要依据。需要进行此类测试的设备包括地面站收发设备,星上转发设备以及用户终端设备。


针对这些挑战,Keysight 提供了涵盖宽带矢量信号生成、解调分析和元器件测试的完整测试方案


-频率可以覆盖Ku/Ka/Q/V波段,带宽最宽可达4 GHz;

-支持低轨卫星备选的 DFT-S-OFDM (QPSK/8PSK) 和 DVB-S2 (QPSK/8PSK)信号制式,完美契合低轨卫星通信的地面站收发设备,星上转发设备和用户终端设备的性能评估要求。

-为卫星及终端研发单位提供专业的支持,协助客户完成低轨卫星关键器件的调制质量(EVM)性能评估。


方案总结


- Keysight 矢量信号源 + 信号分析仪和矢量信号源 + 矢网的方案,都能够进行低轨候选信号中 DFT-S-OFDM 和 DVB-S2 信号格式下元器件的 ACPR 和EVM 测试(单载波和多载波)。两种方案从时域和频域进行EVM的测量,得到非常一致的结果,验证了测试结果的精度和有效性。


- Keysight 针对低轨候选信号的要求,在DFT-S-OFDM信号的生成和解调分析上专门开发了对8PSK调制方式的支持, 可以支5G NR 8PSK调制的方案。


- 矢量信号源和信号分析仪的方式既可以支持元器件测试,又可以支持发射机和接收机整机的调制解调测试。


- Keysight PNA-X是业界唯一支持器件ACPR和EVM测试的网络分析仪,它具有非常快捷的测试速度,极低的本底EVM,还能同时给出每个载波的EVM测试结果和总的EVM。对于元器件测试而言可以实现从基本的物理参数到宽带调制质量的一站式测试。


以下将完整介绍完成上述测试需求的解决方案和测试结果实例供大家选型与参考。其中信号产生和信号分析平台既可以完成放大器和变频器等元器件的调制质量(EVM)和邻道泄露(ACP)测试,也可以完成发射机整机的调制性能和接收机解调性能验证。矢量网络分析仪+矢量信号源的平台则可以在兼顾元器件传统物理参数的同时完成元器件的调制质量(EVM)和邻道泄露(ACP)测试。


一、方案概述


0.1信号生成和分析软件


目前低轨候选的信号制式包括DVB-S2和DFT-S-OFDM两种。其中DVB-S2是应用在卫星上的传统信号,采样单载波调制配合信源信道编码,调制格式包括QPSK,8PSK,16APSK和32APSK。


不同点在于本次低轨候选评估的DVB-S2信号带宽大为增加,单载波最高400MHZ带宽,多载波(2或者4载波)聚合下系统最大带宽约为950MHz。




图1. DVB-S2信号产生软件

图2. DVB-S2解调分析


DFT-S-OFDM是OFDM体制信号,频谱效率更高,系统吞吐率更大,是当今地面移动通信系统中所采用的最新信号体制。


此类信号由于OFDM信号峰均比等方面的原因,传统上并未用于对功放能耗要求严格的卫星系统上。如今随着系统速率要求的提高,考虑将其应用在低轨卫星通信系统中,因此对于卫星上的放大器(包括行波管放大器和固态放大器)而言,需要重新评估器件在该类型信号激励下的调制状态。根据器件在不同工作点下的信号恶化程度,可以评估系统的最大输出功率以及可承受的调制方式。


与DVB-S2类似,低轨候选DFT-S-OFDM单载波信号带宽为100MHz,200MHz和400MHz,载波数为2和4两种,最大系统带宽约为950MHz。


关键词:低轨通信卫星 测试 整体方案    浏览量:1525

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