引言

中電科儀器儀表公司生產的Ceyear4051信號/頻譜分析儀是國內高性能信號分析儀的代表作品，目前其頻率覆蓋范圍最高已達67GHz，分析帶寬達到500MHz，具備20多種分析功能選件。本文就Ceyear4051信號/頻譜分析儀在無線通信信號測試應用中針對IEEE802.11a/g信號的解調測試做簡單介紹。

基本原理

IEEE802.11a/g標準信號采用分組協議數據單元(PPDU)進行傳輸，一個PPDU即為一個脈沖，PPDU幀格式內部包含了傳輸信號的調制方式、傳輸速率等眾多信息，PPDU幀結構如圖1所示。

圖1、IEEE802.11a幀結構

PPDU的結構包括PLCP（Physical Layer Convergence Procedure）前導、PLCP頭、PSDU（Physical Sub-layer Data Unit）、尾比特和補零比特。PLCP前導：用于信號檢測、頻偏估計、信道估計等，由10個短訓練符號和2個長訓練符號構成。

PLCP 頭：包括LENGTH(數據長度)、RATE(數據傳輸速率)、一個保留位、一個奇偶校驗位、尾比特以及服務域，從調制的角度來看，LENGTH，RATE，保留位，奇偶校驗位再附加6個尾比特組成了一個OFDM符號，命名為SIGNAL，SIGNAL傳輸時采用BPSK調制和1/2的編碼效率。

PLCP頭的服務域（SERVICE）以及PSDU(附加6個零的尾比特和填充比特)組成了數據段(DATA)。其中，信號域的速率以及長度位決定著數據域的比特率、調制方式、編碼速率等一系列參數。

解調測試主要根據IEEE802.11a/g信號幀結構，對捕獲的PPDU脈沖經過同步、信道估計等處理實現PCLP頭的解析，得到數據的長度、調制方式等一系列調制參數，然后利用解析得到的調制參數實現數據段的解調，最后利用解調得到的測量信號與參考信號進行誤差參數的計算。

功能特點

（1） 具備豐富的視圖顯示功能，包含時域搜索視圖、時域波形視圖、星座圖、頻譜圖、誤差矢量譜、增益不平衡vs.載波、正交誤差vs.載波、誤差表、符號表等9幅視圖；

（2） 既可進行一鍵式自動測試，也可由用戶進行手動設置，其子載波間隔、保護間隔、符號定時調整、解調類型、同步方式、均衡訓練模式以及Evm閾值、頻率偏移閾值等均可由用戶手動修改；

（3） 誤差表提供豐富的誤差參數計算結果，包括Rms Evm、Peak Evm、導頻Evm、數據域Evm、頻率誤差、原點偏移、正交誤差、增益不平衡、平均突發功率、峰值突發功率、功率峰均比等誤差參數，同時顯示解析的調試方式、傳輸速率、符號個數、編碼效率等調制參數。

測試步驟

（1） 首先進入IEEE802.11a解調測試功能界面，選擇【模式】、【WLAN信號分析】，此時即進入WLAN信號分析界面。然后選定測試標準，選擇【測量】、【802.11a/g】即選定了IEEE802.11a/g標準，同時測量功能選擇【調制精度測試】。

（2） IEEE802.11a/g信號的傳輸采用脈沖形式，因此其解調測試首先是對其PPDU脈沖的捕獲。選擇【測量設置】、【測量時間】,然后【搜索長度】設置合適的值，由【顯示】、【窗口類型】選擇【時域搜索】窗口，觀測時域搜索窗口，時域搜索長度必須確保大于一個完整PPDU脈沖。時域搜索視圖如圖2所示

圖2、時域搜索視圖

（3） 其余設置采用默認設置即可進行自動解調，其解調界面如圖3所示。

圖3、自動解調測試

（4） 選擇【測量設置】、【測量時間】，通過對【測量間隔】、【測量偏移】、【分析長度】等進行設置，可以對PPDU脈沖進行選時分析。

（5） 選擇【測量設置】、【高級設置】，通過設置【符號定時調整】，可以調整OFDM符號解調起始位置，從而避開OFDM符號間的碼間干擾。

（6） 選擇【測量設置】、【高級設置】、【導頻跟蹤】，可以對【幅度跟蹤】、【相位跟蹤】、【定時跟蹤】進行設置。由于均衡器不夠理想，不能隨著PPDU脈沖長度的增加而變化，而通過對導頻信號的幅度跟蹤、相位跟蹤、定時跟蹤來修正數據子載波信號可以改善解調效果，

（7） 選擇【測量設置】、【高級設置】、【均衡訓練】，可以選擇【同步訓練序列】或【同步訓練序列&數據】進行均衡。同步訓練序列&數據均衡可以得到更加精確的信道估計，但處理方法更加復雜，默認均衡方式為采用同步訓練序列均衡。

（8） 選擇【測量設置】、【子載波】菜單，可以選擇【全部】、【導頻】、【單個】三種子載波選擇分析模式，選定【全部】則分析全部子載波，選擇【導頻】則只分析導頻子載波，選擇【單個】則分析選定的單個子載波。子載波選擇分析視圖如圖4所示。

圖4、子載波選擇分析

（9） 選擇【顯示】、【窗口類型】，可以進行不同窗口切換，選擇【正交誤差vs.子載波】、【增益不平衡vs.子載波】，可以實現對每個子載波上的正交誤差及增益不平衡進行分析。正交誤差vs.子載波、增益不平衡vs.子載波視圖如圖5所示

圖5、正交誤差及增益不平衡分析

（10） 選擇【顯示】、【窗口類型】，選擇【誤差表】、【符號表】，可以觀測調制誤差參數及解調碼流。符號表及誤差參數表如圖6所示。

圖6、符號表及誤差參數表