I/Q-Streaming großer Waveform-Dateien auf einen Vektorsignalgenerator von Rohde & Schwarz

Ihre Anforderung

Aufzeichnungen realistischer Radar-, Kommunikations- oder GNSS-Signale spiegeln die Sendercharakteristiken und Nichtidealitäten sowie Eigenschaften und Effekte von Funkkanälen wider. Durch die Wiedergabe dieser Aufzeichnungen können Empfänger auch im Labor mit realistischen Signalen getestet werden. Allerdings sind Waveform-Dateien für längere Szenarien normalerweise sehr groß.

Lösung von Rohde & Schwarz

Mit den Softwareoptionen R&S®SMW-K508 und R&S®SMM-K508 können umfangreiche Waveform-Dateien oder Aufzeichnungen realistischer Signale von einem PC auf einen R&S®SMW200A oder R&S®SMM100A Vektorsignalgenerator gestreamt werden. Dabei kommt die benutzerfreundliche R&S®I/Q Player PC-Software zum Einsatz.

Nach dem Einrichten und Konfigurieren eines PCs und Signalgenerators öffnet der Benutzer einfach den R&S®I/Q Player und wählt eine Waveform-Datei aus, um den Vorgang zu starten. Da die I/Q-Daten direkt von der Software an die Netzwerkkarte des PCs gesendet werden, sind optimale Übertragungsraten sichergestellt.

Für den Transport der I/Q-Daten ist ein optisches Kabel zuständig, das die Netzwerkkarte mit dem Vektorsignalgenerator verbindet. Der Generator moduliert das I/Q-Signal auf die eingestellte HF-Frequenz, und das resultierende Signal steht am HF-Ausgang zur Verfügung.

Als Alternative zum R&S®I/Q Player können Anwender mit Hilfe der API, die als C++-Bibliothek bereitgestellt wird, ihre eigene Streaming-Anwendung entwickeln. Die Bibliothek muss mit dem benutzerspezifischen Softwareprojekt verknüpft und die vordefinierte Schnittstelle implementiert werden, um der Bibliothek I/Q-Daten verfügbar zu machen.

Die mit der Option R&S®SMW-K508 bzw. R&S®SMM-K508 maximal erreichbare HF-Modulationsbandbreite beträgt 800 MHz bei einer Abtastrate von 1 Gsample/s, abhängig von der Leistung und Konfiguration des PCs.

Die I/Q-Daten werden im Generator gepuffert, um einen kontinuierlichen Signalfluss sicherzustellen. Die Option R&S®SMW-K556 Customized Digital Input, die ein proprietäres Rohde & Schwarz Protokoll verwendet, eignet sich gut für latenzempfindliche Anwendungen.

Anwendung

Nachdem der PC über das optische Kabel mit dem Vektorsignalgenerator verbunden wurde, können die Mittenfrequenz und der Pegel im Generator eingestellt werden. Um das I/Q-Streaming zu aktivieren, sind nur wenige einfache Konfigurationsschritte im ARB-Block (Arbiträrgenerator) des Vektorsignalgenerators erforderlich.

Nach der Konfiguration kann der Streaming-Vorgang am PC gestartet werden. Der Anwender kann wählen, ob die Signalwiedergabe am HF-Ausgang vom PC oder am Generator durch ein internes bzw. externes Trigger-Ereignis ausgelöst wird.

Synchronisation

Signale von mehreren HF-Ausgängen können synchronisiert werden.
Je nach Abtastrate können mehrere PCs erforderlich sein, um die I/Q-Daten für mehrere HF-Ausgänge zu streamen. Durch die Mehrgerät-Triggerfunktion können die entsprechenden I/Q-Signale innerhalb eines einzelnen oder über mehrere Signalgeneratoren synchronisiert werden. Deswegen – und weil die I/Q-Daten in den Vektorsignalgeneratoren gepuffert werden – müssen die PCs weder untereinander noch mit den Generatoren synchronisiert werden.

Einstrahlwinkel

Beim Testen von Mehrkanalempfängern ist häufig die Simulation des Einstrahlwinkels (AoA) erforderlich. Wie oben beschrieben, können mehrere HF-Ausgangssignale synchronisiert werden. Darüber hinaus können bei jedem Signal die Basisbandfrequenz, der Pegel und die Phasenoffsets manipuliert werden, um den Einstrahlwinkel mit Hilfe der Option R&S®SMW-K573 Dynamic Offset Control dynamisch zu simulieren. Bei Bedarf ermöglicht die Option R&S®SMW-K545 zum automatisierten HF-Messtorabgleich in Kombination mit einer PC-Software die Ausrichtung der HF-Pfade in Amplitude, Phase und Zeit an einer frei wählbaren Referenzebene (z. B. an den HF-Eingangstoren des Prüflings), bevor die I/Q-Signale wiedergegeben werden.

Wesentliche Vorteile

• Wiedergabe großer Waveform-Dateien
• Handelsübliche (COTS) Vektorsignalgeneratoren und IT-Hardware
• Einfache Bedienung
• Simulation des Einstrahlwinkels mit der Option R&S®SMW-K573 Dynamic Offset Control
• Verwendung mit Option R&S®SMW-K545 HF-Messtorabgleich möglich