SMBV100A — векторный генератор сигналов

Назначение векторного генератора сигналов SMBV100A:

Современный векторный генератор сигналов наряду с хорошими радиочастотными характеристиками и гибкостью, отвечаю- щей требованиям настоящего и будущего, также должен обладать превосходным соотношением цена / производительность. И по всем этим параметрам генератор SMBV100A устанавливает новые стандарты среди приборов среднего класса. Генератор сигналов SMBV100A наряду с очень высоким выходным уровнем сигнала и малым временем установки параметров обладает превосходными радиочастотными характеристиками. В то же время генератор SMBV100A может быть оснащен собственным генератором модулирующего сигнала, который обеспечивает генерацию целого ряда сигналов цифровых стандартов (например, WiMAX, HSPA+, LTE). Широкий частотный диапазон от 9 кГц до 6 ГГц перекрывает все основные диапазоны частот, используемые для цифровой модуляции. Таким образом, генератор сигналов SMBV100A идеальным образом подходит для использования в сфере разработки, производства и обслуживания. И если возникает необходимость в сигналах с цифровой модуляцией, то прибор действительно справится с задачей их генерации.

Особенности векторного генератора сигналов SMBV100A:

• Внутрисистемная генерация сигналов для всех основных цифровых стандартов радиосвязи с использованием дополнительного источника модулирующих сигналов;
• Высочайший выходной уровень в классе приборов до 6 ГГц, сочетающийся с превосход ными радиочастотными характеристиками;
• Минимальная стоимость эксплуатационных расходов за счет превосходного соотноше ния цена/ производительность и возможности обслуживания на месте;
• Идеальная приспособленность к задачам заказчика.

Описание векторного генератора сигналов SMBV100A:

Готовность к будущим требованиям уже сегодня:

• Неустаревающая концепция аппаратного оснащения;
• ВЧ-секция с высоким выходным уровнем сигнала в диапазоне до 6 ГГц;
• Внутрисистемная генерация широкополосных радиосигналов с полосой частот до 160 МГц;
• Максимальная полоса пропускания I/Q-модулятора превышает 500 МГц;
• Постоянное соответствие современным требованиям за счет обновляемого программного обеспечения.

Внутрисистемная генерация специализированных сигналов с использованием дополнительного генератора модулирующих сигналов:

• Кодер модулирующих сигналов с возможностью работы в реальном масштабе времени для прямой генерации сигналов;
• Встроенный ARB-генератор для воспроизведения предварительно рассчитанных  сигналов;
• Доступность приборов с ARB-генератором под различные полосы частот;
• Емкость памяти до 1 млрд. отсчетов для длинных тестовых последовательностей (опция SMBV-K512);
• Генератор модулирующего сигнала с цифровой модуляцией (в реальном времени) специальная версия для высокоподвижных объектов со скоростями от 600 м/с до 10000 м/с для ГНСС (опция SMBV-B10F).

Поддержка всех основных современных цифровых стандартов:

• Непосредственное конфигурирование сигнала за счет удобного в использовании графического интерфейса;
• Стандарты мобильной радиосвязи 2G/3G/LTE;
• Беспроводные стандарты, в том числе мобильный WiMAX и WLAN IEEE 802.11n;
• Стандарты радиовещания, в том числе FM Stere / RDS, спутниковое радио.

Превосходные радиочастотные характеристики для всех типов применений:

• Превосходный фазовый шум обеспечивает малое значение EVM для  цифровых стандартов;
• Высокий выходной уровень компенсирует потери в измерительной установке или системе;
• Малое время установления параметров для  ускорения измерений;
• Аналоговая модуляция для базовых измерений.

Гибкая обработка сигналов и возможности вывода модулирующего сигнала:

• CW-помехи и имитация белого шума AWGN;
• Аналоговые выходы модулирующего сигнала.

Низкая стоимость эксплуатационных расходов за счет простоты сервисного обслуживания:

• Быстрое обслуживание на месте;
• Длительный межкалибровочный интервал (3 года), минимизирующий затраты на обслуживание;
• Простая модульная конструкция, сокращающая время ремонта.

Универсальный и в то же время специализированный прибор:

• Рассчитан на высокую производительность:
  • Режим многосегментных сигналов для быстрого  переключения между тестовыми последовательностями;
  • Высокая воспроизводимость уровня, гарантирующая  стабильные условия проведения испытаний;
• Готовность к использованию в аэрокосмических и оборонных приложениях:
  • Универсальные возможности генерации импульсов как без модуляции, так и с использованием сложной модуляции;
  • Возможность объединения нескольких приборов для генерации фазово-когерентных радиосигналов.

Поддержка LTE Release 9/ LTE Release 10
LTE является ведущей развивающейся технологией на сегодняшнем рынке мобильных коммуникаций. Ожидается, что технология LTE-Advanced станет коммуникационным стандартом четвертого поколения в соответствии с требованиями, установленными ITU. Эволюционный путь от LTE (3GPP Release 8) до LTE-Advanced (3GPP Release 10) проходит через улучшения в LTE, определяемые в 3GPP Release 9. На физическом уровне представляют интерес 3 основных улучшения, которые должны быть учтены в генераторах тестовых сигналов:

• мультимедийный широкополосный групповой сервис MBMS;
• LTE позиционирование;
• LTE двухуровневое формирование луча.

С опциями K84/K284 для генераторов SMU/SMATE/SMJ/SMBV Rohde & Schwarz предлагает решение для генерации LTE Release 9, включающее вышеуказанные основные функции. С новыми опциями K85/K285 генераторы поддерживают все функции стандарта LTE Release 10 / LTE Advanced.

Опции K84/K284 и K85/K285 являются добавлением для опций LTE K55/K255, которые обязательны для их использования.

Преобразователь опорной частоты SMBV-Z1
Основная задача устройства – преобразование входных опорных частот различного номинала (от 1 МГц до 100 МГц) в стандартную опорную частоту 10 МГц. Допустимые входные частоты определяются по формуле 10 МГц*(M/N), где М и N – целые числа от 2 до 65. Настройка преобразователя на требуемую частоту осуществляется вручную с помощью переключателей на передней панели. Таким образом, можно синхронизовать по опорной частоте любой прибор от Rohde & Schwarz (анализаторы спектра, анализаторы цепей, генераторы, осциллографы) и тестируемое устройство, например базовую станцию мобильной связи с опорными частотами 13 или 26 МГц. А также использовать в качестве опорных сигналы 5 МГц российских стандартов частоты и времени.

Цифровой интерфейс для ввода/вывода I/Q данных
Опция активации цифрового интерфейса SMBV-K18 позволяет использовать цифровой разъем на задней панели прибора для вывода модулирующих сигналов, созданных в генераторе, или для использования внешних цифровых сигналов в качестве модулирующих. Доступен как обмен цифровыми данными с другими приборами Rohde&Schwarz, так и с любыми другими цифровыми системами через преобразователь R&S®Ex-IQ-Box, который поддерживает стандартные форматы LVDS, TTL, CMOS, параллельные и последовательные интерфейсы, CPRI и другие, а также определяемые пользователем интерфейсы.Также с данной опцией можно использовать SMBV для воспроизведения длинных файлов, хранимых на устройстве записи и воспроизведения IQ сигналов - R&S®IQR. Опция может быть активирована без модификации аппаратной части, т.к. разъем установлен на все выпущенные приборы.

Имитатор глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС)

Проверенный на практике векторный генератор сигналов SMBV100A устанавливает новые стандарты в имитации спутниковых сигналов. После получения дополнительной возможности моделирования сигналов глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) этот универсальный многоцелевой генератор сигналов способен создавать пользовательские сценарии тестирования для систем GPS, ГЛОНАСС, Galileo, BeiDou и QZSS  (до 24 спутников в реальном масштабе времени). Пользователи получают возможность быстрого и удобного задания своих собственных сценариев для тестирования ГНСС-приемников в различных условиях эксплуатации. Векторный генератор SMBV100A – единственный на рынке имитатор, который одновременно поддерживает несколько спутниковых, мобильных, беспроводных стандартов и стандартов радиовещания. Теперь производителям мобильных телефонов или автомобильных систем с ГНСС-приемниками достаточно одного генератора сигналов для одновременной проверки множества функций своих устройств.

Для определения характеристик ГНСС-приемников обычно используется набор испытаний (тестов), в которых, к примеру, измеряется скорость установления своего местоположения приемником после включения, потребленная при этом мощность и точность вычисления позиции.
Для того чтобы сделать статистически обоснованные утверждения о характеристиках приемников, обычно проводят полный̆ набор испытаний с различными сценариями тестирования. Для выполнения этой̆ задачи наилучшим образом подойдёт имитатор спутниковых сигналов, который̆ способен воспроизводить множество таких сценариев. Требуемую эксплуатационную гибкость обеспечивают дополнительные ГНСС-функции для генератора SMBV100A.

Для создания сложных сценариев, не ограниченных по времени действия и использующих до 24 спутников, достаточно лишь нескольких нажатий клавиш. Пользователь может выбрать файл с данными альманаха, количество видимых спутников и географическое местоположение приемника. Кроме того, могут моделироваться стационарные позиции и сценарии, имитирующие движение приемника по выбранному маршруту. Пользователь также может моделировать условия ограниченного приема спутникового сигнала, например, ситуацию проезда через туннель. В хорошей позиции приема спутники находятся лишь незначительный период времени, затем они уходят за горизонт, и в зону приема входят другие, ранее недоступные спутники. В режиме автоматического определения местонахождения генератор SMBV100A использует усложненные алгоритмы для эмуляции подобных условий путем непрерывного изменения спутниковой группировки для обеспечения видимости спутников, тем самым моделируя реальные условия, которые формируются видимыми спутниками и используемыми группировками. Еще более реалистичные условия передачи сигналов могут быть получены при моделировании многолучевого распространения и атмосферных эффектов.

Для реализации полного набора ГНСС-функций при испытаниях многостандартных приемников в генераторе SMBV100A предусмотрены моделирование сигналов GPS L1/L2 (C/A и P-код), Glonass L1/L2, Galileo E1, BeiDou B, QZSS L1, а также возможны гибридные сценарии тестирования. Генератор сигналов SMBV100A способен эмулировать все частоты ГЛОНАСС с номерами от –7 до 12, т.е. и те поднесущие, которые использовали спутники ГЛОНАСС до 2005 г., и те поднесущие, которые используют спутники ГЛОНАСС-М и ГЛОНАСС-К (традиционные сигналы FDMA) после 2005 г.

ГНСС-функции для SMBV100A предоставляют пользователю возможность изменения конфигурации генератора сигналов с целью обеспечения соответствия новым требованиям к проведению испытаний. Новые возможности могут добавляться по мере необходимости. Дополнительные функции, например, функции использования 12 или 24 спутников вместо 6, могут быть активированы с помощью лицензионного ключа. Таким образом исключаются временные затраты, связанные с установкой̆ аппаратных опций.

Взаимокорреляционные испытания ГЛОНАСС и других ГНСС
Генератор сигналов SMBV100A теперь способен эмулировать гибридные спутниковые группировки систем ГЛОНАСС / GPS / Galileo в диапазоне L1, а также эмулировать взаимную корреляцию псевдослучайного шума (PRN) и межсистемные помехи между различными ГНСС. Режим статической эмуляции в генераторе SMBV100A является оптимальным режимом для взаимокорелляционных испытаний с очень высокой точностью воспроизведения сигналов.

Преобразование системного времени
Системное время в ГЛОНАСС отличается от системного времени GPS. Это различие является одной из причин, почему для определения местоположения в трехмерном пространстве с помощью гибридного местоопределения по сигналам GPS и ГЛОНАСС ранее требовалось пять спутников вместо четырех. Пятый спутник использовался для выполнения преобразования системного времени между двумя ГНСС. Эта ситуация изменилась с модернизацией ГЛОНАСС, так как новые спутники ГЛОНАСС-М передают информацию о временной разнице между двумя системами. В генераторе сигналов SMBV100A в режиме пользовательского определения местоположения User Localization предусмотрено поле ввода, которое позволяет настраивать фазовые и частотные смещения между различными ГНСС.

Сигналы для авиационных систем
Для тестирования авиационной бортовой электроники в генераторе имеется возможность имитировать сигналы радионавигационных систем для предоставления информации о точном положении воздушного судна. Опция SMBV-K111 (GBAS - наземная система функционального дополнения) формирует дифференциальные поправки по координатам, для использования в системах посадки самолетов. Совместно с наземным оборудованием си-стемы ГНСС повышает точность и полноту информации о позиционировании (является заменой системы ILS). Опция SMBV-K151 (ILS - инструментальная посадочная система - наклон глиссады) имитация сигналов посадки по приборам - обеспечивает информацию, связанную с положением воздушного судна относительно взлетно-посадочной полосы в процессе приземления. Опция SMBV-K152 (VOR- имитация сигналов всенаправленного курсового радиомаяка УKB-диапазона) информация об азимутальном положении воздушного судна относитель-но радиостанции. Опция SMBV-K153 (DME - определение расстояния до объекта) имитация сигналов дально-мерного маяка для определения расстояния от наземной станции до воздушного судна.

Генерация сигналов WLAN IEEE 802.11ac
Опция -К86 для векторных генераторов SMU/SMJ/SMATE/ SMBV/AMU (-K286 для WinIQSIM2) позволяет осуществлять генерацию сигналов стандарта WLAN IEEE 802.11ac. Поддерживаются все обязательные режимы физического уровня, новые фреймы с высокой пропускной способностью (Very High Throughput) с полосой пропускания 20, 40 и 80 МГц, MIMO с 4 антеннами TX, а также модуляция более высокого порядка (до 256 QAM). Дополнительные возможности (режим 80 + 80 МГц BW, режим 160 МГц BW, до 8 TX антенн, Multi-User MIMO) станут доступны в следующей версии обновления прошивки. Новые опции являются добавлением для опций WLAN IEEE 2 802.11n -K54/-K254, которые обязательны для использования -К86, -K286.