GSM移動(dòng)臺(tái)無線收發(fā)信機(jī)

GSM基礎(chǔ)及GSM移動(dòng)臺(tái)無線收發(fā)信機(jī)分析GSM基礎(chǔ)在討論移動(dòng)規(guī)范要求之前，我們?cè)诒菊聦?duì)GSM（全球移動(dòng)通信系統(tǒng)）作一個(gè)概述。GSM系統(tǒng)是由一個(gè)定期會(huì)面的專家團(tuán)體制定的，這個(gè)團(tuán)體是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ETSI）的一部分。GSM現(xiàn)在已經(jīng)真正成為了一個(gè)全球的移動(dòng)通信系統(tǒng)，覆蓋范圍包括歐洲、亞洲、非洲和南美洲的大部分地區(qū)。GSM投入使用后逐漸發(fā)展成GSM900、DCS1800（也叫做PCN）和PCS1900（美國）。PCN開始于英國，“Mercuryone-to-one”和“Hutchinson(Orange)”提供了最早的兩個(gè)使用DCS1800的網(wǎng)絡(luò)，此后它開始向世界上其他地區(qū)發(fā)展。2.1.技術(shù)上的差別這部分我們討論新GSM工程師經(jīng)常問到的問題。2.1.1.GSM與CT2和DECT有什么不同？GSM900和DCS1800是蜂窩系統(tǒng)，而DECT和CT2是無繩系統(tǒng)。GSM（像AMPS和TACS一樣）允許用戶在一個(gè)很大的地理范圍內(nèi)進(jìn)行呼叫和接聽。系統(tǒng)在寄存器中記錄所有移動(dòng)臺(tái)的位置，使呼叫可以被傳送到正確的基站。DECT和CT2與其他的無繩系統(tǒng)一樣沒有跟蹤能力。它們和傳統(tǒng)家庭無繩的工作原理完全相同（這種系統(tǒng)中移動(dòng)臺(tái)只有在聽筒基站的一定范圍內(nèi)才能接收呼叫，在其他的地點(diǎn)不能接收呼叫）。2.1.2.GSM900、DCS1800和PCS1900有什么不同？GSM900是最初的GSM系統(tǒng)。它使用900MHz頻段（編號(hào)從1到124），是為大區(qū)制的蜂窩系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，移動(dòng)臺(tái)最大可以輸出1W至8W的功率。根據(jù)天線的不同類型，GSM小區(qū)半徑可以從35公里到60公里。DCS1800是與GSM900相配合的版本，它以1.8GHz為頻率中心并具有更寬的頻帶，這使它可以應(yīng)對(duì)更高的用戶密度。DCS1800移動(dòng)臺(tái)還擁有更低的輸出功率（最高至1W），所以其小區(qū)半徑必然小于GSM900的小區(qū)半徑，約為20Km（半徑也可以根據(jù)天線的類型改變）。GSM900和DCS1800在所有其他方面都是相同的。因此GSMphase2規(guī)范給GSM900分配了額外的帶寬和信道，成為現(xiàn)在稱作擴(kuò)展頻帶GSM（E-GSM）的系統(tǒng)。除了移動(dòng)臺(tái)擁有更低的功率控制水平外，這一規(guī)范還允許實(shí)現(xiàn)微蜂窩系統(tǒng)。PCS1900（也叫做DCS1900）是在美國設(shè)計(jì)的，它工作在1.9GHz附近，本質(zhì)上是1.9GHz的GSM技術(shù)。2.2.GSM小區(qū)GSM小區(qū)中最為可見的部分是它的基站和天線塔。通常在一個(gè)公共的天線塔周圍劃分成幾個(gè)扇形小區(qū)，天線塔有許多定向天線，每一個(gè)天線覆蓋一個(gè)特定的區(qū)域。這種許多天線所處的同一個(gè)位置有時(shí)稱為一個(gè)小區(qū)站點(diǎn)（cell-site），或者叫做基站，或基站收發(fā)臺(tái)（BTS）。所有的BTS都產(chǎn)生一個(gè)隨時(shí)有效的廣播信道（BCH），這個(gè)信道可以看作是一個(gè)燈塔信號(hào)。小區(qū)中所有的移動(dòng)臺(tái)都要接收BCH信號(hào)，無論它們是否在通話當(dāng)中。這樣做的目的是：使移動(dòng)臺(tái)找到GSM網(wǎng)絡(luò)使網(wǎng)絡(luò)知道哪個(gè)BTS距離給定的移動(dòng)臺(tái)最近使移動(dòng)臺(tái)獲得像網(wǎng)絡(luò)身份標(biāo)識(shí)這樣的編碼信息（例如vodaphone,Mannesmann等）實(shí)現(xiàn)給需要接收呼叫的移動(dòng)臺(tái)的消息和其他各種信息的尋呼嘗每個(gè)小區(qū)中碌BCH使用受的頻率信道郊是不同的。叛信道只能被茫較遠(yuǎn)的小區(qū)耍重復(fù)使用，劑因?yàn)榇藭r(shí)相泊互干擾的危俘險(xiǎn)性較低。艙述在呼叫當(dāng)中提的移動(dòng)臺(tái)使脖用業(yè)務(wù)信道寸（TCH）秋，它是一個(gè)傾在移動(dòng)臺(tái)和通基站之間交萍換話音數(shù)據(jù)百的雙向信道輔（稱作上行館鏈路和下行魯鏈路）。G愁SM將上行抗鏈路和下行狀鏈路分開使?jié)q用不同的頻針段。暮有趣的是，矮TCH使用槽上行鏈路和殲下行鏈路兩紫個(gè)信道，而大BCH只占趴用下行鏈路陶頻段的信道倦。相應(yīng)的上還行鏈路信道啞實(shí)際是空閑看的。移動(dòng)臺(tái)?？梢允褂眠@約一信道作為球不定時(shí)或隨叛機(jī)接入信道貿(mào)（RACH仔）。當(dāng)移動(dòng)倆臺(tái)需要引起賄基站注意的遍時(shí)候（也許并它要進(jìn)行一愚次呼叫），盲可以通過這魯個(gè)空閑的頻竄率信道發(fā)送廈一個(gè)RAC救H信號(hào)使基澡站注意到它火。繳2.3.輔GSM調(diào)制斬罪GSM使用濕一種稱作0怕.3GMS教K(高斯最傘小頻移鍵控單)的數(shù)字調(diào)廁制方式。0江.3表示高掠斯濾波器帶蓋寬與比特率變之比。乎GMSK是截一種特殊的嘆數(shù)字FM調(diào)狐制方式。給俊RF載波頻附率加上或者途減去67.縮708KH蜓z表示1和巴0。使用兩惕個(gè)頻率表示喝1和0的調(diào)齒制技術(shù)記作蘿FSK（頻顆移鍵控）。腹在GSM中頓，數(shù)據(jù)速率涌選為270鬼.833k親bit/s胞ec，正好執(zhí)是RF頻率合偏移的4倍障，這樣作可筐以把調(diào)制頻碗譜降到最低挪并提高信道岔效率。比特翼率正好是頻甚率偏移4倍格的FSK調(diào)氏制稱作MS椒K（最小頻坑移鍵控）。純?cè)贕SM中駐，使用高斯包預(yù)調(diào)制濾波啟器進(jìn)一步減麗小調(diào)制頻譜丘。它可以降沉低頻率轉(zhuǎn)換寨速度，否則歲快速的頻率產(chǎn)轉(zhuǎn)換將導(dǎo)致仆向相鄰信道級(jí)輻射能量。地確0.3GM紋SK不是相植位調(diào)制（也銜就是說不是巧像QPSK需那樣由絕對(duì)旦相位狀態(tài)攜昨帶信息）。放它是由頻率蛾的偏移，或萄者說是相位賺的變化攜帶袋信息。GM鵲SK可以通貿(mào)過I/Q圖摟表示。如果今沒有高斯濾透波器，當(dāng)傳泊送一連串恒斥定的1時(shí)，遷MSK信號(hào)看將保持在高洞于載波中心血頻率67.瀉708KH達(dá)z的狀態(tài)。俱如果將載波綁中心頻率作友為固定相位兵基準(zhǔn)，67街.708K建Hz的信號(hào)敗將導(dǎo)致相位劣的穩(wěn)步增加畜。相位將以兇每秒67,燭708次的迷速率進(jìn)行3即60度旋轉(zhuǎn)避。在一個(gè)比齡特周期內(nèi)(倘1/270貿(mào).833K運(yùn)Hz)，相襲位將在I/莫Q圖中移動(dòng)哥四分之一圓博周、即90細(xì)度的位置。不數(shù)據(jù)1可以么看作相位增奪加90度。飽兩個(gè)1使相體位增加18染0度，三個(gè)組1是270典度，依此類練推。數(shù)據(jù)0困表示在相反販方向上相同粱的相位變化橫。廚實(shí)際的相位染軌跡是被嚴(yán)路格地控制的品。GSM無掏線系統(tǒng)需要撿使用數(shù)字濾董波器和I/砌Q或數(shù)字F夫M調(diào)制器精繡確地生成正染確的相位軌傘跡。GSM草規(guī)范允許實(shí)帆際軌跡與理暖想軌跡之間籍存在均方根謎（rms）抹值不超過5融度、峰值不韻超過20度狗的偏差。則2.4.咬TDMA與徑FDMA帶GSM使用京TDMA（拴時(shí)分多址）塑和FDMA佩（頻分多址吳）。頻率被榮分成兩個(gè)頻顏段，上行鏈干路用于移動(dòng)葛臺(tái)發(fā)射信號(hào)障，下行鏈路呈用于基站發(fā)斧射信號(hào)。每奇?zhèn)€頻段被分忌成大小為2丸00KHz的的多個(gè)頻率婦片段，稱作乒ARFCN密（絕對(duì)頻率希信道號(hào)）。略除了在頻率離上分開以外欺，GSM在牢時(shí)間上也進(jìn)譯行區(qū)分。每幫一個(gè)ARF防CN都由8斑個(gè)移動(dòng)臺(tái)輪常流使用。每抗個(gè)移動(dòng)臺(tái)在受一個(gè)時(shí)隙（掘TS）內(nèi)使術(shù)用ARFC襲N然后等待思下一次輪到姻它時(shí)再使用蓬。TS號(hào)和翠ARFCN貓一起稱作一政個(gè)物理信道降。掙2.5.黃GSM移動(dòng)味臺(tái)功率控制冰當(dāng)移動(dòng)臺(tái)在穿小區(qū)內(nèi)移動(dòng)哈時(shí)，其發(fā)射清機(jī)的功率是捆需要變化的基。當(dāng)它靠近優(yōu)基站時(shí)，將歸發(fā)射功率設(shè)煎置得較低以主減少對(duì)其他宇用戶的干擾朋。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)劃遠(yuǎn)離基站時(shí)恭，應(yīng)提高功盛率以克服增抽加的路徑損相耗。蠅所有GSM設(shè)移動(dòng)臺(tái)都能淡夠在基站命跑令的指揮下雀以2dB為拴步進(jìn)控制自虹身功率。蜘2.6.鍵定時(shí)提前鏈GSM使用方時(shí)分多址（顫TDMA）紀(jì)，因此需要盒定時(shí)提前。驢由于無線電認(rèn)信號(hào)從移動(dòng)淹臺(tái)到達(dá)基站與需要一段有肚限長的時(shí)間傻，必須有一每種方法確保圍信號(hào)在正確英的時(shí)間到達(dá)廟基站。覆如果沒有定蔥時(shí)提前，位絕于小區(qū)邊沿陷的用戶突發(fā)飾脈沖信號(hào)將梅較晚到達(dá)基帆站并破壞緊榮鄰基站用戶克的信號(hào)（除陜非在時(shí)隙之蠢間加入一個(gè)撈比最長的信視號(hào)傳播時(shí)間猶還要長的保番護(hù)時(shí)間）。濤通過移動(dòng)臺(tái)揭的定時(shí)提前掌，發(fā)射信號(hào)耐將在一個(gè)準(zhǔn)播確時(shí)間到達(dá)溫基站。當(dāng)移粱動(dòng)臺(tái)（MS倘）向小區(qū)中門心移動(dòng)時(shí)，娛基站收發(fā)臺(tái)午（BTS）菌會(huì)發(fā)出信號(hào)印通知MS減抓小其定時(shí)提滾前；當(dāng)移動(dòng)憐臺(tái)遠(yuǎn)離小區(qū)戀中心時(shí)，基剝站通知移動(dòng)堪臺(tái)增加定時(shí)銹提前。貝2.7.伯GSMT潔DMA功率但突發(fā)腹GSM是T波DMA系統(tǒng)持，在每一個(gè)貓頻率對(duì)有8蘋個(gè)用戶，每杏一個(gè)用戶必孫須只在允許份的時(shí)間內(nèi)打區(qū)開發(fā)射機(jī)并細(xì)及時(shí)地關(guān)閉壁發(fā)射機(jī)以避懷免干擾相鄰差時(shí)隙的用戶澡。稅GSM既規(guī)色定了時(shí)隙內(nèi)屆RF突發(fā)脈搏沖的幅度包嘉絡(luò)也規(guī)定了竄時(shí)隙中有用茶比特有效部干分的平坦性拳。幅度包絡(luò)耀的動(dòng)態(tài)范圍播大于70d替B，并且在展時(shí)隙的有效贏部分內(nèi)具有衰小于±1d蘭B的平坦性轟。所有這些染都發(fā)生在5市77uS的杜時(shí)隙內(nèi)。掉2.8.剩打開GSM火移動(dòng)臺(tái)時(shí)將叛發(fā)生什么事揀情脅當(dāng)移動(dòng)臺(tái)第覆一次打開的疊時(shí)候，它搜黨索下行鏈路跳所有124挑個(gè)信道的信易號(hào)。然后它恥按照收到信焦號(hào)的強(qiáng)度為音所有的信道士排列順序并孝檢查某一信胡道是否為B仰CH（廣播扣信道）。一嶺旦MS找到饒BCH，它港將根據(jù)頻率計(jì)校正信道（媽FCH）和填同步信道（干SCH）調(diào)購節(jié)其內(nèi)部頻碎率及時(shí)序，價(jià)然后檢查這欄個(gè)BCH是趙否來自屬于犧它的公共陸票地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)薦(PLMN味)。在此過慌程中要將S手IM卡中存皇儲(chǔ)的許可網(wǎng)曬絡(luò)和國家代況碼與BCC苦H中的編碼速信息進(jìn)行比好較。移動(dòng)臺(tái)壩重復(fù)上述步佛驟直到它找續(xù)到一個(gè)良好攀的廣播信道流。如果移動(dòng)肅臺(tái)發(fā)現(xiàn)它所漿處的小區(qū)與棟上次使用時(shí)繡所處的小區(qū)若不同，它需病要告訴網(wǎng)絡(luò)壓它所處的位血置。網(wǎng)絡(luò)必腹須知道每一統(tǒng)個(gè)移動(dòng)臺(tái)的街位置以便將繁呼叫正確地岔發(fā)送到移動(dòng)麗臺(tái)所在的小州區(qū)。這個(gè)告東訴網(wǎng)絡(luò)“我家在這里”的射過程叫做定杰位更新。珍移動(dòng)臺(tái)與基乒站一旦同步糊，即確定了龍它可以使用刮網(wǎng)絡(luò)（如果延需要還要進(jìn)玉行定位更新碧），移動(dòng)臺(tái)鷹從此就駐扎懷（camp架）在此小區(qū)哄中。移動(dòng)臺(tái)嚼駐扎以后就豆可以發(fā)出和偏接收呼叫了賽。免GSM收發(fā)霉機(jī)測試渡GSM標(biāo)準(zhǔn)察定義了一個(gè)養(yǎng)無線通信系食統(tǒng)，只有當(dāng)燦系統(tǒng)中每一評(píng)個(gè)組成部分談都在精確的猾限度內(nèi)工作杜時(shí)整個(gè)系統(tǒng)拼才能夠良好淡的工作。本相質(zhì)上說，移魄動(dòng)臺(tái)和基站鄭必須發(fā)射足屈夠的功率、焰具有充分保夫真度的信號(hào)士以維持一個(gè)預(yù)具有可接受派質(zhì)量的通話積，而且不能側(cè)向分配給其稻他用戶的頻耗率信道和時(shí)桃隙輻射過量嚷的功率。類崗似地，接收扛機(jī)必須具有皺足夠的靈敏灣度和選擇性渡以獲取并解御調(diào)一個(gè)微弱分的信號(hào)。毯GSM移動(dòng)恩臺(tái)發(fā)射機(jī)和服接收機(jī)測試龍?jiān)从贓TS唇I3GP勉P標(biāo)準(zhǔn)(0屠5.05.竊V8.12助.0部分，轟"Radi伍oacc朋essn僑etwor金k;ra榴diot桌ransm墻issio性nand否戰(zhàn)recep循tion欠(rele贊ase1均999)"野)住本章給出發(fā)家射機(jī)和接收恨機(jī)一些關(guān)鍵習(xí)測量指標(biāo)的長概述，它們舊在測試系統(tǒng)甜是否符合G墨SM標(biāo)準(zhǔn)時(shí)繭是必須。爪3.1.發(fā)勒射機(jī)腐三個(gè)頻率區(qū)唉域的性能是植十分關(guān)鍵的兇：信道內(nèi)、椒信道外和頻薪帶外。評(píng)信道內(nèi)測試拴確定用戶感表覺到的鏈路瑞質(zhì)量。測試憤包括：延相位誤差和芒平均頻率誤縫差廢平均發(fā)射R序F載波功率捷發(fā)射RF載拴波功率隨時(shí)歸間的變化獨(dú)信道外測試刮確定用戶給盯其他GSM版用戶帶來多曾少干擾，包狼括：柜調(diào)制和寬帶送噪聲頻譜切換頻譜依Tx和Rx挨帶內(nèi)雜散信督號(hào)傳帶外測試確圖定用戶給無汽線電頻譜的恰非GSM用勵(lì)戶（如軍事祝、公安、航艇空等）帶來魯了多少干擾慢。所有其他研的雜散信號(hào)遲（諧波、寬佩帶信號(hào)等等房）都包含在奶這一項(xiàng)里。假糊唱.相位誤差伙與頻率誤差居相位誤差是更GSM中用宣來表示調(diào)制陪精確度的參醉數(shù)之一。相或位誤差較大惡通常表示發(fā)攻射機(jī)電路中威的I/Q基健帶發(fā)生器、頸濾波器、調(diào)酸制器或者放根大器存在問勻題。尼頻率誤差表誠示頻率合成寨器或鎖相環(huán)樹的性能不夠拒好（例如，路在兩次發(fā)射嘆信號(hào)之間頻窮率切換時(shí)合變成器不能夠夸很快的穩(wěn)定徒下來）。在亂GSM系統(tǒng)柱中，糟糕的懲頻率誤差可蓄能使目標(biāo)接寇收機(jī)不能鎖牲定發(fā)射信號(hào)閉，同時(shí)發(fā)射盤機(jī)也可能給察其他用戶造角成干擾。躺為了測量相天位和頻率誤扇差，可以用哥一個(gè)測試裝寬置對(duì)被測設(shè)撐備的發(fā)射輸擠出信號(hào)進(jìn)行烈采樣來獲得馳實(shí)際的相位仿軌跡。對(duì)采察樣信號(hào)解調(diào)孔然后以數(shù)學(xué)渡方法得到理繪想的相位軌默跡。從一個(gè)旅軌跡減去另妻一個(gè)軌跡得役到誤差信號(hào)免。這個(gè)信號(hào)愧的平均斜率涌（相位/時(shí)卷間）就是頻瞇率誤差。信蜻號(hào)的變化就愛是相位誤差屈，用均方根占（rms）灑和峰值表示須。下圖所示榴即為此測試踩過程：憐下圖所示為澇一個(gè)發(fā)射突抓發(fā)脈沖的測扎量結(jié)果以及規(guī)它與GSM塘標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的牢限度之間的聲關(guān)系。唯晴.平均發(fā)射創(chuàng)輸出功率典GSM系統(tǒng)漢使用動(dòng)態(tài)功濫率控制確保勵(lì)每一個(gè)鏈路杏具有足夠并粒且是最小的不功率。這樣老可以使整個(gè)譯系統(tǒng)的干擾糊保持最小。擺對(duì)于MS來謎說，可以最滿大限度地延村長電池的壽擇命。腔超出規(guī)范的吸功率測量結(jié)爹果通常表示虜功率放大器泡電路、校準(zhǔn)幣表格或者供就電電源有問盆題。GSM團(tuán)平均輸出功勢率是在GS降M突發(fā)脈沖頂?shù)挠杏貌糠质邷y量的。進(jìn)宗行測量的時(shí)祝候，GSM駐測試設(shè)備通項(xiàng)過解調(diào)輸入捷信號(hào)獲得正私確的參考時(shí)仁序，并控制替選通GSM西突發(fā)脈沖的叼有用部分。摘窯暮.發(fā)射RF銹載波功率隨話時(shí)間的變化帥在GSM系躍統(tǒng)中，發(fā)射寄機(jī)必須按照活TDMA時(shí)學(xué)序結(jié)構(gòu)快速石變化發(fā)射功涼率以避免對(duì)諷相鄰時(shí)隙造艷成干擾。如忘果發(fā)射機(jī)開素啟太慢，突妖發(fā)脈沖最開責(zé)始的數(shù)據(jù)就差可能丟失，掠降低了鏈路辣的質(zhì)量；如動(dòng)果關(guān)閉得太玉慢，TDM棕A幀中下一駛個(gè)時(shí)隙的用絮戶將受到干皺擾。酬因此，本測隱試就是根據(jù)吉規(guī)定的功率口變化模式評(píng)降估載波功率餡在時(shí)域內(nèi)的秧變化，同時(shí)玩還可以證實(shí)貨發(fā)射機(jī)的關(guān)慈閉是完好的饞。如果發(fā)射設(shè)機(jī)沒有通過壓發(fā)射RF載驅(qū)波功率隨時(shí)漂間變化關(guān)系汪的測試，通昂常說明PA膚單元或者功樸率控制環(huán)路濁存在問題。緊劑瓜.鄰信道功漫率(ACP杯)卷ACP由兩漿個(gè)指標(biāo)定義凳：嬌調(diào)制和寬帶臺(tái)噪聲頻譜切換頻譜卷這兩個(gè)測量施指標(biāo)通常一縱起被稱作“睛輸出RF頻航譜”（OR始FS）。愈傳.1.調(diào)制控與寬帶噪聲澤頻譜浩發(fā)射機(jī)中的衡調(diào)制過程使邪連續(xù)載波發(fā)墳生頻譜擴(kuò)展升。“調(diào)制和冰寬帶噪聲頻傅譜”測量指霸標(biāo)用來保證終調(diào)制過程不贈(zèng)會(huì)造成過量胸的頻譜擴(kuò)展鄉(xiāng)，因?yàn)檫@將蝴對(duì)相鄰信道夾用戶造成干勇擾。碗將分析儀調(diào)隸諧到要進(jìn)行移測試的頻率慢，然后在調(diào)子制突發(fā)脈沖慎的部分時(shí)間劃里進(jìn)行時(shí)域兵選通。用這暖種方式測量漠功率，然后伏分析儀重新樣調(diào)諧到下一高個(gè)頻率或者獨(dú)欲測量的頻腥率偏移。持權(quán)續(xù)這一過程饑直到所有頻欠偏下的功率溝都被測量并各與允許的限技度進(jìn)行對(duì)比輝。這樣作的擊結(jié)果是得到五了一組功率婦隨頻率變化堪的點(diǎn)，也就挨是信號(hào)的頻論譜。然而，宣由于信號(hào)的農(nóng)跳變部分不建在選通范圍欠之內(nèi)，因此脫沒有突發(fā)效滿果產(chǎn)生的頻浪譜成分。搞測量結(jié)果的椒限制以dB禾c表示，所闊以測量的第濃一步是讀取禾發(fā)射機(jī)調(diào)諧糞的中心頻率很。饒如.2.切換奇頻譜躍GSM發(fā)射算機(jī)RF功率畜變化非常快紋。之前描述傭的“發(fā)射R惜F載波功率能隨時(shí)間變化勾關(guān)系”測試閑指標(biāo)確保功抽率的變化能閥夠在正確的觸時(shí)間里并且貞足夠快的發(fā)住生。然而，嚇如果RF功蠢率變化得太太快，發(fā)射信核號(hào)中就會(huì)產(chǎn)帖生不希望出販現(xiàn)的頻譜成賠分。本測量貌指標(biāo)就是用駕來確保這些贈(zèng)成分能夠保豈持在可接受債的水平之下更。若為進(jìn)行切換挑頻譜測量，鍛分析儀在零山檔模式下調(diào)燕諧到多個(gè)偏鬧移頻率進(jìn)行潤測量。本測禮量中不在時(shí)片域進(jìn)行選通刪控制。餡鋤.雜散信號(hào)胞測量義這些指標(biāo)對(duì)陽于確保GS職M呈發(fā)射機(jī)不會(huì)銜向錯(cuò)誤的頻屆譜部分發(fā)射據(jù)能量是必需尚的，那樣會(huì)流對(duì)頻譜的其恒他用戶造成松干擾。似這里討論人柱為的雜散信抗號(hào)。將測試待裝置直接連茂接到MS的寒天線連接器果進(jìn)行測量。鈔測量內(nèi)容包產(chǎn)括：驢Tx和Rx騙頻帶雜散解交叉頻帶雜螺散帶外雜散牽買.1.G抗SMTx般和Rx頻帶纏雜散乎Tx頻帶雜死散測量是與符落入925霉-96跳0MHz曬GSM愁Tx頻帶的朵雜散信號(hào)有槐關(guān)的測量。矩杜Rx頻帶雜灑散測量是發(fā)輔射機(jī)向Rx片頻帶(88銷0-9例15MHz嗓)發(fā)射多少記能量的度量蜜。這個(gè)測量殊保證Tx雜兆散不會(huì)“阻筍塞”或者說慕使鄰信道接星收機(jī)的靈敏迫度降低（這束一規(guī)范基于堪移動(dòng)臺(tái)之間儉的平均距離工為1米）。燙僅進(jìn)行此測量之時(shí)，通常在塌分析儀輸入餓之前使用R宗x帶通濾波奉器來衰減T亭x頻帶的信徑號(hào)。另融.2.交叉黃頻帶雜散（舞例如GSM碌900到D沉CS180堪0）愉在一些國家謠，GSM9旗00和DC萬S1800笛系統(tǒng)是并存盈的。由于這鞋個(gè)原因，E己TSI3彎GPP標(biāo)準(zhǔn)寇需要規(guī)范交誦叉頻帶性能叔以確保GS仿M發(fā)射機(jī)向帽DCS18逮00頻帶或遲者DCS1司800向G走SM頻帶輻挖射最小的能飽量。蔬秋.3.帶外藥雜散信號(hào)運(yùn)帶外雜散信卡號(hào)是覆蓋1果00KHz資到12.咳75GHz暴這一很大頻兆率范圍的一音系列頻譜分駛析儀測試項(xiàng)羅目。3GP爸P標(biāo)準(zhǔn)包括厭了MS必須史遵守的寬帶勒雜散信號(hào)限畢制。沖3.2.接勺收機(jī)爽這部分定義泥并討論描述黨GSM接收稿機(jī)精確度時(shí)細(xì)使用的關(guān)鍵攻性能參數(shù)。子閥維.靈敏度股靈敏度是接姐收機(jī)性能的桃基本度量。網(wǎng)它規(guī)范了在和給定的解調(diào)宗信息錯(cuò)誤百余分比下最小冒的接收信號(hào)容電平。所有談接收機(jī)測量其得到的結(jié)果肅都是BER完（誤比特率荷）或者其他頭與之有關(guān)的床值，即：鏡FER（幀偵刪除率）是滑在觀察的時(shí)架間段里被刪綿除的幀占總缸傳送幀數(shù)的評(píng)百分比朱RBER（污殘余誤比特使率）；當(dāng)幀紹被刪除時(shí)，陪只測量剩余儀幀的BER衣。參數(shù)RB潤ER定義了敢這個(gè)指標(biāo)。陷情BER是收責(zé)到的錯(cuò)誤的壽比特?cái)?shù)與總腸比特?cái)?shù)之比船。它的測量學(xué)如下，測試音系統(tǒng)輸出一爐個(gè)攜帶已知躲比特模式的慌信號(hào)（通常捆使用偽隨機(jī)下比特序列（逢P(guān)RBS）賴）。PRB莫S信號(hào)一般舊以PNx表興示，其中x章是序列中被怪置換的位數(shù)培（例如，P紋N9=雙2^9-1朗即511配bits）房。擴(kuò)被測接收機(jī)鵝試圖解調(diào)并府對(duì)這一比特社序列進(jìn)行解粉碼，然后通御過一個(gè)反回?cái)赝ǖ溃ㄊ褂煤谝环N叫作環(huán)繳形回路的方咸法）將結(jié)果外比特?cái)?shù)據(jù)送蛙回測試系統(tǒng)凡進(jìn)行比較。組最后由測試毅系統(tǒng)計(jì)算出嚷所需的度量壁結(jié)果。GS殊M就是采使用這種環(huán)咱形回路的方義法進(jìn)行測試損的。團(tuán)惕.同信道抑宜制感大多數(shù)接收三機(jī)都要求信迅道內(nèi)存在干團(tuán)擾信號(hào)時(shí)能震夠維持規(guī)定銳的BER。朽對(duì)于GSM照系統(tǒng)，這一幟參數(shù)的測量薦如下：慢存在衰落和需GMSK調(diào)摧制干擾，同航信道測試，譽(yù)信號(hào)大于靈正敏度20d袋B。肅數(shù)字調(diào)制信姐號(hào)功率設(shè)為著高于接收機(jī)揉靈敏度20鷹dB，頻率媽位于接收機(jī)漠通帶中心，框存在GMS樂K調(diào)制干擾斃（在相同的賢頻率）和經(jīng)腐過衰落的特劇征。將此混率合信號(hào)注入環(huán)接收機(jī)的天斬線端。將干采擾信號(hào)功率曲設(shè)置為使接組收機(jī)的BE裁R不超過接攝收機(jī)靈敏度友規(guī)范的額定逼值。兩個(gè)信我號(hào)的功率之鐵差就是干擾酒比例。佩駕.接收機(jī)阻眨塞音這個(gè)參數(shù)是總接收機(jī)信道野外測試參數(shù)存之一。阻塞缺測試證明接典收機(jī)在存在哀信道外信號(hào)滑時(shí)能夠正?；诠ぷ鞑⒈O(jiān)視賺接收機(jī)受內(nèi)誓部產(chǎn)生的雜答散響應(yīng)影響婦的程度。接風(fēng)收機(jī)阻塞性鴉能體現(xiàn)在三宗個(gè)關(guān)鍵的測在試內(nèi)容上：曠純雜散干擾抵沉抗性互調(diào)失真報(bào)鄰信道選擇丑性前犬.1.雜散它干擾抵抗性嶄這是接收機(jī)換防止單個(gè)信珍道外干擾信酒號(hào)在接收機(jī)校的輸出產(chǎn)生沖不期望的信棄道內(nèi)響應(yīng)的糟能力。雜散易信號(hào)可能來樸自接收機(jī)內(nèi)她部的電源諧晨波、系統(tǒng)時(shí)幫鐘諧波或者當(dāng)LO雜散信雁號(hào)。住時(shí).2.互調(diào)易干擾抵抗性猴當(dāng)接收機(jī)輸踩入端存在不煮止一個(gè)頻率者的信號(hào)時(shí)，撕非線性混頻奔將形成落入眨接收機(jī)通帶拜內(nèi)的三階互廣調(diào)產(chǎn)物；本奔指標(biāo)就是存革在這一失真積產(chǎn)物時(shí)接收片機(jī)性能的度懸量。啊綿.3.鄰轉(zhuǎn)信道選擇性拘這是當(dāng)相鄰維信道存在強(qiáng)撐信號(hào)時(shí)接收仔機(jī)處理欲得為到的調(diào)制信退號(hào)能力的度織量。交替信占道選擇性是逆一個(gè)類似的胃測量參數(shù)，剃其中干擾信盤號(hào)距離接收進(jìn)機(jī)通帶兩個(gè)征RF信道遠(yuǎn)戶。址GSM移動(dòng)刷RF收發(fā)機(jī)喝分析枕這部分文檔秧分為三個(gè)主女要部分：接收機(jī)分析發(fā)射機(jī)分析怕LO相位噪棕聲要求分析猜玉4.1.接液收機(jī)分析攀蹲R(shí)x噪聲踢系數(shù)/靈敏秀度鍬接收機(jī)靈敏胳度與接收機(jī)畫的NF有如坑下關(guān)系：尋靈敏度，S屈=-1魔74+闖10log凈Bi+舍S/N+春Gimp面+NF境....使.....兄..[1]泰其中：多Bi=鋪接收機(jī)帶寬御(=1象80KHz流，對(duì)于GS紐M)那S/N=啟基帶信號(hào)信騎噪比墳Gimp獨(dú)=RF和誰BB增益蘇GSM標(biāo)準(zhǔn)脹規(guī)定需要最轉(zhuǎn)小-102蔥dBm的靈靠敏度。已知微給定的基帶糊芯片組能夠煉對(duì)接收信號(hào)榮正確解碼的駕最差情況是囑基帶S/N總等于9dB柴，再加上2禮dB的實(shí)現(xiàn)餓余量，從上滿邊的等式[續(xù)1]我們可雁以計(jì)算出接擾收機(jī)最差情盞況下的NF蒸：東NF=堪-174咬+10l能ogBi桑+S/N雪+Gi鎖mp-把S鬼NF艱稀=-17裝4+1擱0log(盲180,0周00)+班9+瞎2-(覺-102)支NF四=8.5談dB少已知這個(gè)最談差情況的N本F，接收機(jī)血設(shè)計(jì)者就能乘根據(jù)下面這散個(gè)等式對(duì)不車同的前端增織益和NF劃面分方案進(jìn)行功研究：滲NF=雅10log論(F,R希x.噪聲竹因數(shù))=臭10l感og[匯F1+閑(F2-1宇)/G1價(jià)+(F3阿-1)/G醋1.G2蠢+...吊.]..常.[eq.魯2]唱其中Fi呆=系統(tǒng)劃直分中第i個(gè)鋤模塊的噪聲吵因數(shù){i汗=1,品2,3..軍.}濕盡管等式2忠表示第一級(jí)料的增益越高壩，系統(tǒng)的N耀F就越低，物接收機(jī)設(shè)計(jì)蝴者需要確保市第一級(jí)不會(huì)催對(duì)其他級(jí)產(chǎn)賞生壓縮，這兩將降低接收煎機(jī)的線性度炒。精這表明系統(tǒng)晴的靈敏度是丘接收機(jī)的N設(shè)F（主要由恭前端元件決知定）和接收音機(jī)的線性度回之間的折衷輸結(jié)果。我們姓主要研究下餅面的接收機(jī)拌前端方案：驗(yàn)望單LN棋A+有出源混頻器.犁.....次.....喇..[方案跌1]理筑雙LN雹A+有著源混頻器皇.....廟.....沒...[方鍛案2]虛與方案1相灌比方案2主著要的優(yōu)點(diǎn)是殖對(duì)每一個(gè)單饑獨(dú)的LNA笨的噪聲系數(shù)更和增益的要搖求被極大地娘放寬了。方溉案1中前端肝LNA需要閑嚴(yán)格地符合膀規(guī)范以實(shí)現(xiàn)繳與方案2相白同的系統(tǒng)N倉F。茄方案2的主乳要缺點(diǎn)是由儉于加入了第書二個(gè)LNA肆造成成本的座升高和潛在被的對(duì)更多電在源電流的需瞎求。職唱.Rx阻棄塞分析再表1.下表貌為不會(huì)使G式SM移動(dòng)臺(tái)牛呼叫中斷的永阻塞信號(hào)值覆.嘴Frequ揭ency故band誰MSBl睛ockin板gsig你nall詳evel生Descr堵iptio永n揪600KH烈z|f-豆fo|<跡800K秧Hz勝-43dB戒m重Inba求ndbl芳o(jì)ckin酒g漁800KH稱z|f-味fo|<塑1.6M迎Hz省-43dB瓶m枝1.6MH業(yè)z|f-笛fo|<燃3MHz鄙-33dB邀m憐3MHz獎(jiǎng)|f-fo賞|脊-23dB清m破900-瘦915M凳Hz耐-5dBm毒Outo魄fban救dblo獸cking討0.1-鷹<91合5MHz理980-借1275她0MHz秀0dBm豆根據(jù)上邊列遙出的帶內(nèi)阻癥塞信號(hào)值規(guī)撲范，GSM遣接收機(jī)設(shè)計(jì)幕者規(guī)定了一劍個(gè)接收電路稿壓縮點(diǎn)；為總了避免信號(hào)浩通道的壓縮感，用帶外阻討塞信號(hào)值設(shè)市定濾波器抑洪制規(guī)范。歐例如，在3預(yù)MHz偏移夾的帶內(nèi)阻塞咽（即-23代dBm）設(shè)斃置了前端必煌須的壓縮點(diǎn)休。假設(shè)在接饑收電路的L備NA級(jí)之前駐有1dB損頭耗的開關(guān)和魄2.5dB架損耗的濾波遺器，它們總延共在LNA宏級(jí)之前造成致了3.5d鴨B的損耗。烈這意味著L瞧NA壓縮點(diǎn)善在最壞情況壯時(shí)必需為-歡26.5d錢Bm（即-誤23-梢3.5dB憂m）。槽份.Rx互乖調(diào)呢如果所用的鄰IF濾波器食在±800脈KHz和±祖1600K蒙Hz有足夠測好的衰減（且GSM0姜5.05標(biāo)命準(zhǔn)規(guī)定的測孟試本參數(shù)的情偏移頻率）照，前端電路蘭將對(duì)GSM桶接收機(jī)互調(diào)規(guī)性能起決定躬性的影響。紅汪一般用來決守定系統(tǒng)IP滔3要求的等間式為：薯IP3(森min)哈=Pi俘+(Pi末-Pu耳+C/棟I)/2冬其中Pi飾=干擾信舊號(hào)值=-殖49dBm圍(由GS槳M05.攪05規(guī)范)豪質(zhì)Pu=切有用信號(hào)值尸=GS放M靈敏度穩(wěn)+3dB拌=-1國02+喊3=-環(huán)99dBm繭C/I=堆接收機(jī)設(shè)騙計(jì)的載干比猶例如，C/廟I為8d餅B時(shí)，最揪小的GSM刑接收機(jī)輸入舒截取點(diǎn)為：付IP3(脅min)秧=-49旱dBm+蓬(99旺-49莫+8)祝/2=再-20dB丹m臭4.2.銷LO相位噪檢聲要求分析拜振蕩器相位跳噪聲規(guī)范是甚GSM接收暈機(jī)設(shè)計(jì)中最吉關(guān)鍵的部分獅之一。通常四，系統(tǒng)設(shè)計(jì)瞧者給信道合啟成器制定可口允許的最寬席松的規(guī)范，勺系統(tǒng)中所有下其他的VC牽O規(guī)范都更誦嚴(yán)格（例如腫，比合成器這規(guī)范提高8尋~10肺dBs）。懲這樣作使信出道合成器的田VCO相位危噪聲比任何和其他的VC志O都更加影恰響系統(tǒng)性能琴。苗趁.GSM未RFV炒CO相位噪浸聲分析傻“外部”R恐FVCO炕相位噪聲（職即鎖相環(huán)帶撤寬之外的相茶位噪聲）是碎由GSM瑞05.05緣規(guī)范中定義概的四個(gè)主要蠻參數(shù)決定的喪，它們是：產(chǎn)偏調(diào)制頻譜（備參見05.懷05規(guī)范5表.2.1.虎1部分)躬雜散輻射（襯參見05.針05規(guī)范5完.2.1.乏2部分）之接收機(jī)阻塞房（參見05殊.05規(guī)范詞嗽.3部分）筍鄰信道性能掏（參見05繪.05規(guī)范譜亡.4部分）斑穗振蕩器內(nèi)部令相位噪聲將濤通過在系統(tǒng)潔帶寬內(nèi)增加里噪聲直接影終響系統(tǒng)的噪桌聲系數(shù)。上捐述規(guī)范中的蔥一些（尤其倘是與外部相裂位噪聲有關(guān)范的）在頻率缸上是重疊的碼。系統(tǒng)設(shè)計(jì)伍者因此在給訊定的偏移下貪將VCO的陰相位噪聲設(shè)耍計(jì)為滿足最息嚴(yán)格的要求狡（帶有余量檔），這樣就鉗保證了給定辦偏移下的所關(guān)有其他要求當(dāng)也能滿足。先穴可以總結(jié)出雜最差情況下陰滿足每一種符性能要求的電相位噪聲，很得到最終的研信道合成器旁VCO相位鞏噪聲要求。絕聲在下一部分駛，給出了幾送個(gè)例子來說石明一些VC春O相位噪聲宇要求是如何津得到的，這承些對(duì)噪聲的震要求用來滿腦足對(duì)調(diào)制和辜接收頻段內(nèi)耍發(fā)射噪聲產(chǎn)皮生的頻譜的范要求。西港.1.5雹調(diào)制頻譜[哨GSM0蠟5.05茶選段]狂05.05界提供了用d桶Bc/BW薪表示的規(guī)范斜，而VCO邪相位噪聲是視以dBc/菊Hz表示的水，為了將d蔽Bc/BW害轉(zhuǎn)換為d研Bc/Hz警，使用下面御的公式：品dBc/H顏z=1掌0log(環(huán)05.05須中規(guī)定的帶棟寬)+芹|dBc|抹05.05嚇中規(guī)定的值擋-[e不q.3]錯(cuò)例如，在2商00KHz臘頻率偏移時(shí)俗，調(diào)制頻譜蕉規(guī)范為-3柴0dBc/怨30KHz泥。這轉(zhuǎn)換成?。ǜ鶕?jù)eq溜.3）20假0KHz頻叉偏時(shí)最差情出況下VCO植相位噪聲的擁要求為：提=[10級(jí)log(遠(yuǎn)30,00膊0)+警30]d價(jià)Bc/Hz悄職=75d臣Bc/Hz宴上述方法用申來計(jì)算為滿盯足調(diào)制頻譜火規(guī)范所必須坦的最小VC皆O(shè)相位噪聲儲(chǔ)。表2.擊Offse占tfre復(fù)quenc稻y原dBc/B燒W況Deriv勺edPh膛asen權(quán)oise陽(dBc/芽Hz)凱±200K憲Hz我-30/3喂0KHz量-75之±250K越Hz改-33/3汪0KHz塞-78竹±400K程Hz控-60/3悅0KHz驅(qū)-105照±