安捷倫TD-SCDMA測試方案實現(xiàn)全覆蓋

　　一般而言，一個通信產(chǎn)品從設(shè)計定義到產(chǎn)品定型可以分為四個階段：系統(tǒng)設(shè)計和仿真階段；元器件/電路/部件設(shè)計和驗證階段；系統(tǒng)集成和聯(lián)合調(diào)試階段；預(yù)認證和一致性測試階段

　　根據(jù)不同階段的不同特點，需要應(yīng)用不同的測試解決方案。由于TD-SCDMA集中了TDD、FDMA、CDMA、TDMA、智能天線，聯(lián)合檢測等諸多特點，使其在各個階段的測試上都有一些特殊的要求的挑戰(zhàn)

系統(tǒng)設(shè)計和仿真

　　TD-SCDMA的系統(tǒng)設(shè)計涉及算法開發(fā)、DSP設(shè)計、數(shù)字電路設(shè)計、RFIC設(shè)計和射頻電路設(shè)計等各個方面。系統(tǒng)設(shè)計必須通過全面的仿真進行驗證。仿真可分為計算機仿真和半實物仿真。計算機仿真是系統(tǒng)設(shè)計階段不可缺少的一項工作。通過計算機仿真，系統(tǒng)設(shè)計初期即可驗證設(shè)計的正確性和可實現(xiàn)性。半實物仿真是把系統(tǒng)設(shè)計與關(guān)鍵器件或部件結(jié)合起來，使系統(tǒng)設(shè)計能夠在硬件和軟件開發(fā)過程中不斷得到優(yōu)化。

　　Agilent ADS(Advanced Design System)是專門針對電子系統(tǒng)和電路設(shè)計的EDA仿真工具，可以提供目前最為完整的系統(tǒng)及電路的計算機和半實物仿真功能。ADS包含各種系統(tǒng)的設(shè)計庫，其中TD-SCDMA設(shè)計庫是專門根據(jù)3GPPLCR-TDD標準的物理層所開發(fā)的仿真設(shè)計庫。除了包括符合規(guī)范的完整行為級模塊之外，TD-SCDMA設(shè)計庫還包括預(yù)建的系統(tǒng)仿真和應(yīng)用范例。這些范例均選擇于TD-SCDMA系統(tǒng)的一些典型應(yīng)用，用戶可以直接利用這些預(yù)建的系統(tǒng)或范例，也可以參考或修改它們構(gòu)造自己的系統(tǒng)，把系統(tǒng)設(shè)計和硬件原型結(jié)合在一起進行仿真。ADS可以完成各種設(shè)計和仿真工作，包括系統(tǒng)級設(shè)計、DSP設(shè)計、RFIC設(shè)計、微波電路設(shè)計和RF電路板設(shè)計。并且ADS一個特有的功能是可以很容易地與安捷倫科技的測試儀表如E4438C、E4406A、89600等相連實現(xiàn)虛擬原型，進行半實物仿真。其中，ADS與E4438C和89600的互連可以大大縮短電路仿真和設(shè)計的周期，并且節(jié)省研發(fā)的成本。

　　ADS與儀器的連接方案及其應(yīng)用。ADS環(huán)境中設(shè)計的一個系統(tǒng)，產(chǎn)生TD-SCDMA信號源?？梢钥闯鲈撛O(shè)計是利用一些模塊構(gòu)建而成的，這些模塊是ADS的通用模塊或TD-SCDMA設(shè)計庫中的模塊，可方便的改變其參數(shù)得到不同的應(yīng)用。在ADS中模擬的TD-SCDMA信號源產(chǎn)生的I/Q信號，可以通過LAN或GPIB接口直接下載到E4438CESG中，ESG將輸出實際的射頻TD-SCDMA信號，送給被測器件，DUT可為功率放大器、濾波器，甚至TD-SCDMA接收機。E4440APSA接收通過DUT的信號，進行分析或送給89601A矢量信號分析軟件分析信號的頻域、碼域、時域和調(diào)制域的性能。另外89601A可直接與ADS連接，這時89601A直接接收ADS的信號進行分析，通過89601A對設(shè)計中的系統(tǒng)和電路進行分析。ADS也能接收89601A通過PSA捕獲的的實際信號，如利用89601A捕獲的信號來仿真分析非理想的實際信號對接收機性能的影響，幫助改進接收機性能。 

 
元器件/電路/部件設(shè)計和驗證

　　在經(jīng)過系統(tǒng)設(shè)計和仿真驗證之后，研發(fā)將進入元器件選擇以及電路和部件的設(shè)計和驗證階段。即使系統(tǒng)設(shè)計完全正確，如果要保證最終的產(chǎn)品通過嚴格的一致性測試，也必須首先保證基帶和射頻的器件電路符合更嚴格的要求。在此階段的測試，既有矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，頻譜分析儀所提供的傳統(tǒng)線性和非線性分析(如S參數(shù)、壓縮點、三階交調(diào)等)，又有數(shù)字信號源和矢量信號分析儀所提供的時域、頻域、碼域和調(diào)制域的分析(如CCDF、ACP、EVM等)。這部分在安捷倫的其它文章中都有介紹，本文不再贅述。

系統(tǒng)集成和聯(lián)合調(diào)試

　　系統(tǒng)集成和聯(lián)合調(diào)試是研發(fā)過程中的核心階段。在這一階段中要對發(fā)射機和接收機的軟硬件進行聯(lián)合調(diào)試，對整機進行總體驗證。對此，安捷倫可以提供完整的解決方案，幫助用戶診斷和定位故障。測試儀器包括E4438C數(shù)字信號發(fā)生器，89600矢量信號分析儀和PSA系列高性能頻譜分析儀。ADS軟件也可用于這一階段的半實物仿真。

　　不同于其它兩個FDD3G系統(tǒng)，TD-SCDMA測試標準中定義了嚴格的功率與時間關(guān)系，也稱為PvT。PvT測試保證TD-SCDMA的射頻突發(fā)信號落在特定的時間模板內(nèi)，是TD-SCDMA系統(tǒng)的一個重要指標。由于TD-SCDMA也是一個TDMA系統(tǒng)，PvT時間模板的定義是為了避免一個或多個時隙的突發(fā)信號對其它時隙的用戶造成干擾。TD-SCDMA終端和基站的發(fā)射信號都必須滿足相應(yīng)的要求。

　　PSA的PvT測量支持TD-SCDMA所有3類時隙：業(yè)務(wù)時隙、上行導(dǎo)頻時隙(UpPTS)和下行導(dǎo)頻時隙(DwPTS)。PSA使用了特殊的掃頻方式實現(xiàn)了112dB的開關(guān)電平測量動態(tài)范圍，甚至可以支持TD-SCDMA基站在最大30dBm的發(fā)射功率下的PvT測試。

　　另外PSA還能根據(jù)3GPP測試標準中的規(guī)定測量發(fā)射機的鄰近信道泄漏比(ACLR)，雜散發(fā)射和發(fā)射頻譜等指標。

　　89601A是個功能非常強大的測量分析軟件。它可以提供時域、頻域、碼域和調(diào)制域的測量，并提供許多輔助信息幫助調(diào)試，如對EVM的測量，除EVM結(jié)果外，同時還提供豐富的分析功能幫助分析TD-SCDMA的數(shù)字調(diào)制信號，精確地定位出導(dǎo)致信號EVM惡化的原因。在分析結(jié)果中，除EVM和Rho值外，還包括幅度誤差、相位誤差、頻率誤差、I/Q偏移等信息。這些測量信息對系統(tǒng)調(diào)試和故障定位非常有幫助。

　　安捷倫對TD-SCDMA接收機的測量也提供了完整的解決方案。接收機的測量包括靈敏度、最大輸入電平、鄰道選擇性、雜散響應(yīng)特性、交調(diào)特性，以及在噪聲、衰落等各種接收條件下的性能。這些測量最終是對在不同條件下的誤碼率或誤幀率的測量。TD-SCDMA SignalStudio能靈活配置成各種所需的TD-SCDMA信號源，通過E4438C輸出射頻信號。同時，TD-SCDMA SignalStudio已預(yù)先配置好了標準所定義的各種參考測量信道(RMC)，非常方便使用。另外，通過一些選件和模塊，可以得到加上AWGN的一定信噪比的信號，也可以仿真通過衰落信道后的信號，用于對在各種信道條件下接收機性能的測試。另外，在一些測試中，需要采用兩個E4438C數(shù)字信號源產(chǎn)生TD-SCDMA調(diào)制信號，另一個射頻信號源產(chǎn)生連續(xù)波信號作為干擾信號。

預(yù)認證和一致性測試

　　當(dāng)產(chǎn)品的主要軟硬件聯(lián)調(diào)完成最終形成樣機后，就進入預(yù)認證和一致性測試階段。測試主要依據(jù)34.122和25.142終端和基站的測試標準，標準中對各種測試都定義了相應(yīng)的測試條件和信道結(jié)構(gòu)，將安捷倫的相關(guān)儀器集成可實現(xiàn)規(guī)范中的所有測試例，并可借助測試軟件完成自動化測試。安捷倫公司具有多年系統(tǒng)集成和測試軟件的開發(fā)經(jīng)驗，可以為用戶構(gòu)造TD-SCDMA測試系統(tǒng)提供幫助。