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通常，理想振蕩器的功率應(yīng)集中于無(wú)線狹窄的頻譜范圍內(nèi)，由于不同物理特性的噪聲影響導(dǎo)致振蕩器的部分功率延展到相鄰頻段，導(dǎo)致頻譜加寬或產(chǎn)生邊帶。S參數(shù)：在射頻元件（如混頻器、天線、傳輸線等）測(cè)量中較為常見，其測(cè)量數(shù)據(jù)能夠獲得射頻器件在正向、反向傳輸信號(hào)的幅度和相位，進(jìn)而反映電路系統(tǒng)的反射和傳輸性能。以雙端口電路為例，S參數(shù)涉及輸入反射系數(shù)、前向傳輸系數(shù)、反向傳輸系數(shù)、輸出反射系數(shù)，S參數(shù)的計(jì)算則是上述系數(shù)之間的比值。S參數(shù)的測(cè)量通常采用網(wǎng)絡(luò)分析儀，其測(cè)量準(zhǔn)確度通過標(biāo)準(zhǔn)空氣線和標(biāo)準(zhǔn)適配器實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)[4]。光回波損耗：當(dāng)光在光器件中傳輸時(shí)，會(huì)有部分光被反射，光器件的回波主要由菲涅爾反射（由于折射率變化引起）、后向瑞利散射（雜質(zhì)微粒引起）以及傳播方向性等因素共同作用，該器件的回波損耗等于－10lg（反射光功率/入射光功率）。回波損耗測(cè)試通常是光時(shí)域反射儀和光功率計(jì)測(cè)試[5]。

系統(tǒng)應(yīng)用級(jí)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)級(jí)測(cè)量參數(shù)通常由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備自身接口直接提供，即網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具備有自主智能測(cè)試測(cè)量功能模塊。系統(tǒng)應(yīng)用級(jí)測(cè)試測(cè)量參數(shù)一般包括[6]：端到端呼叫建立時(shí)長(zhǎng)：移動(dòng)終端從發(fā)起呼叫請(qǐng)求至呼叫成功建立之間的時(shí)間間隔。最大端到端延遲：特定統(tǒng)計(jì)粒度范圍（區(qū)域/時(shí)間）內(nèi)用戶話音幀從發(fā)起傳送請(qǐng)求至話音幀成功送達(dá)之間的最大時(shí)間間隔。傳輸干擾時(shí)長(zhǎng)：以第1個(gè)含有誤碼的數(shù)據(jù)幀出現(xiàn)開始至第1個(gè)無(wú)誤碼的數(shù)據(jù)幀出現(xiàn)為止的總時(shí)長(zhǎng)。接通率：以G網(wǎng)接通率為例，G網(wǎng)接通率等于G網(wǎng)接通次數(shù)與G網(wǎng)試呼總次數(shù)的比值。這里的“接通”是指信令流程中收到Connect或ConnectACK計(jì)為一次接通；“試呼”是指信令流程中channelrequest和CMservicerequest同時(shí)出現(xiàn)計(jì)為一次試呼。掉話率：以T網(wǎng)接通率為例，T網(wǎng)掉話率等于T網(wǎng)掉話次數(shù)（主被叫之和）與釋放前T網(wǎng)占用次數(shù)（主被叫之和）的比值。這里的“掉話”是指信令流程中移動(dòng)終端收到Disconnect/Release信令視為通話正常結(jié)束，在移動(dòng)終端未發(fā)送Disconnect信令或未收到網(wǎng)絡(luò)下發(fā)的Disconnect/Release信令情況下，移動(dòng)終端返回至空閑狀態(tài)，則計(jì)為一次掉話。忙時(shí)無(wú)線利用率：該利用率等于忙時(shí)總話務(wù)量與總設(shè)計(jì)話務(wù)量的比值，在實(shí)際使用中該數(shù)值采用以下算法：忙時(shí)無(wú)線利用率=（忙時(shí)語(yǔ)音話務(wù)兩+忙時(shí)數(shù)據(jù)等效話務(wù)量）（/K×總業(yè)務(wù)信道數(shù)）。一般情況下K=0.71（根據(jù)愛爾蘭表，每線業(yè)務(wù)量達(dá)到0.71時(shí)資源利用效率達(dá)到峰值）[7]。

無(wú)線通信系統(tǒng)測(cè)量測(cè)試設(shè)備

無(wú)線通信綜合測(cè)試儀：是無(wú)線通信測(cè)試中應(yīng)用最廣泛的智能儀器儀表，特別是在移動(dòng)終端生產(chǎn)制造、數(shù)字通信基站測(cè)試等領(lǐng)域，其可以通過網(wǎng)絡(luò)仿真對(duì)發(fā)射天線進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證和故障診斷，兼有頻譜分析儀和特定無(wú)線通信信號(hào)源功能，可進(jìn)行鄰道功率泄漏比、頻率穩(wěn)定度、帶寬占用、頻譜輻射、開環(huán)功率測(cè)試、誤差矢量幅度等多方面的測(cè)試。無(wú)線通信綜合測(cè)試儀以其廣泛的用途和強(qiáng)大的功能得到了通信技術(shù)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商以及設(shè)備生產(chǎn)商的廣泛關(guān)注，國(guó)內(nèi)外的主要無(wú)線通信綜合測(cè)試儀廠商有Agilent公司、R&S公司、Anritsu公司等等。頻譜分析儀：其基本分析流程：輸入信號(hào)通過可變衰減器提供不同的測(cè)量范圍；信號(hào)經(jīng)模擬低通濾波器濾除處于不需要分析的高頻分量；經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后得到需要分析的數(shù)字信號(hào)（通過頻率抽取式數(shù)字濾波器，不但減小了信號(hào)帶寬和降低了采樣率，并且改善了頻率分辨率，避免了頻譜混疊）；FFT處理后獲得信號(hào)的頻譜圖。

頻譜分析儀通常分為基于計(jì)算機(jī)處理的準(zhǔn)實(shí)時(shí)頻譜分析儀（或軟件頻譜分析儀）和基于通用DSP處理器的實(shí)時(shí)頻譜分析儀、基于專用FFT處理芯片的頻譜分析系統(tǒng)。在實(shí)際工程測(cè)試中由于對(duì)實(shí)時(shí)性的需求一般采用嵌入微處理器的便攜設(shè)備，對(duì)實(shí)時(shí)性需求不高，但對(duì)于計(jì)算量和計(jì)算精度有較高要求的場(chǎng)合，通常使用基于計(jì)算機(jī)處理的頻譜分析儀。在無(wú)線通信系統(tǒng)中通過頻譜分析儀可以幫助移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商嚴(yán)格把控區(qū)分不同頻段的業(yè)務(wù)類型，防止相互串?dāng)_；有效監(jiān)管無(wú)線通信信號(hào)傳輸質(zhì)量，分析噪聲分布情況；降低無(wú)線通信系統(tǒng)中的“呼吸效應(yīng)”和“遠(yuǎn)近效應(yīng)”等[8]。矢量信號(hào)分析儀：具有整個(gè)微波頻段的測(cè)量分析能力，可以進(jìn)行快速、高分辨率的頻譜測(cè)量、解調(diào)以及時(shí)域分析，通常用于表征復(fù)雜信號(hào)。矢量信號(hào)分析儀可捕獲到信號(hào)的幅度與相位信息，因而適合于分析數(shù)字調(diào)制信號(hào)，對(duì)復(fù)雜數(shù)字調(diào)制信號(hào)進(jìn)行定性和定量的測(cè)試測(cè)量，提供矢量圖、星座圖、眼圖、矢量誤差曲線等形式的調(diào)制參數(shù)分析結(jié)果。在無(wú)線通信系統(tǒng)中矢量信號(hào)分析儀可實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信信號(hào)的物理信道數(shù)據(jù)解調(diào)，并對(duì)信號(hào)輸出功率、峰值誤碼誤差、鄰道泄漏抑制比等參數(shù)測(cè)試測(cè)量。

矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀：分析各種射頻/微波網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)特性，如S參數(shù)、傳輸/反射特性等，分析對(duì)象是電路網(wǎng)絡(luò)。在無(wú)線通信系統(tǒng)中衡量電纜組件質(zhì)量的指標(biāo)通常是S參數(shù)（電壓駐波比、插入損耗、相位、延時(shí)等），通過用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀頻域測(cè)試可以方便獲取參數(shù)情況。例如可通過矢量網(wǎng)絡(luò)分析中的時(shí)域分析功能，利用激勵(lì)信號(hào)在電纜傳輸中的反射特性實(shí)現(xiàn)同軸電纜故障定位[9]。信令分析儀：具有信令單元的獲取、解碼以及顯示等基本功能，在此基礎(chǔ)上過濾獲取用戶查找的特殊信令消息，并通過實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)、后臺(tái)統(tǒng)計(jì)等查詢方式自動(dòng)識(shí)別錯(cuò)誤信令流程判斷故障、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)。以TD-LTE網(wǎng)絡(luò)為例，可通過信令流程結(jié)合RRC連接成功率、RSRP參考信號(hào)接收功率、CarrierRSSI載波接收機(jī)信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)等參數(shù)的方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋與傳輸干擾、頻率規(guī)劃、時(shí)隙配置等問題進(jìn)行分析和處理[10]。

智能儀器發(fā)展與應(yīng)用

無(wú)線通信測(cè)試測(cè)量?jī)x器設(shè)備作為智能儀器的重要分支，其為了適應(yīng)通信技術(shù)的升級(jí)換代和工程實(shí)踐的測(cè)試需求而向著虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、模塊化等方向逐步延伸。虛擬智能儀器成為其新內(nèi)涵的亮點(diǎn)。虛擬智能儀器通過硬件接口將測(cè)試測(cè)量數(shù)據(jù)采集至計(jì)算機(jī)，利用計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、程序調(diào)用、圖像顯示等功能分析得出相關(guān)分析報(bào)告，從接口數(shù)據(jù)直至分析報(bào)告這一過程就是虛擬智能儀器的直觀體現(xiàn)。虛擬智能儀器通常采用傳統(tǒng)編程語(yǔ)言（VisualC++、VisualBasic等）、工業(yè)自動(dòng)化軟件（Lockout、Bridgeview等）、測(cè)量與分析軟件（LabVIEW、Labwindows/CVI等）[11,12]。虛擬智能儀器以其應(yīng)用低成本、開發(fā)短周期、功能便捷而等到了廣泛關(guān)注和應(yīng)用。由于無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域廣、地域條件迥異的特點(diǎn)，智能儀器運(yùn)輸、電源等因素使得網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試測(cè)量需求日益突出，使用USB、RS232、現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)等局域傳輸技術(shù)，或WSN、Wi-Fi、GSM、GPRS、衛(wèi)星通信等廣域傳輸技術(shù)將有效擴(kuò)展其工作范圍并推動(dòng)組合區(qū)域化測(cè)試測(cè)量分析。

在微型化發(fā)展方面，2011年Anritsu公司推出手持式有線/無(wú)線頻譜分析儀，且兼有高性能信號(hào)接收器的功能，設(shè)備總重量（含電池）約為3.4kg，極大地方便了戶外工程環(huán)境下的攜帶和使用。為了處理縮短智能儀器生產(chǎn)周期與用戶個(gè)性化需求之間的關(guān)系，儀器儀表研發(fā)商采用了模塊化的儀表組合裝配方式滿足用戶的特定測(cè)試要求和使用習(xí)慣。例如Aeroflex公司生產(chǎn)的S系列模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供的AerolockTM互鎖機(jī)構(gòu)，用戶可便捷地對(duì)S系列儀表進(jìn)行自由組合以方便使用；NI公司生產(chǎn)的基于軟件的模塊化射頻測(cè)試平臺(tái)，該平臺(tái)通過程序軟件配合模塊化的射頻硬件的方式實(shí)現(xiàn)編解碼和調(diào)制解調(diào)、測(cè)試仿真網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及標(biāo)準(zhǔn)。

無(wú)線通信領(lǐng)域的新技術(shù)、新模式、新需求對(duì)智能儀器的測(cè)試測(cè)量方式和解決方案提出了新的挑戰(zhàn)，同時(shí)也給予了新的機(jī)遇。隨著新一代移動(dòng)無(wú)線通信測(cè)試技術(shù)在系統(tǒng)和終端設(shè)備測(cè)試中的需求,給出了B3G/4G通信系統(tǒng)測(cè)試、3GPPLTE通信系統(tǒng)測(cè)試、3GPP數(shù)據(jù)增強(qiáng)系統(tǒng)測(cè)試、WiMAX通信系統(tǒng)測(cè)試、UWB無(wú)線通信測(cè)試技術(shù)成為了測(cè)試技術(shù)的熱點(diǎn)和方向，也將加速智能儀器的專業(yè)化、輕便化、高效化的高速發(fā)展。

作者：王洋單位：中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)山西有限公司網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理中心