无线通信仪表与测试应用
《无线通信仪表与测试应用》是2010年5月人民邮电出版社出版的图书，作者是张睿，周峰，郭隆庆。
无线通信仪表与测试应用基本信息
| 书名 | 无线通信仪表与测试应用 | 作者 | 张睿，周峰，郭隆庆 |
|---|---|---|---|
| ISBN | 9787115221773 | 定价 | 79.00元 |
| 出版社 | 人民邮电出版社 | 出版时间 | 2010-5-1 |
| 开本 | 16开 | ||
第1章 无线通信系统的测试基础 1
1.1 无线通信系统 1
1.1.1 无线通信的基本概念 1
1.1.2 信号与通信系统概述 2
1.1.3 无线通信系统组成与电波传播 5
1.2 无线通信中的测量量值 8
1.2.1 概述 8
1.2.2 相关量纲单位基础 8
1.2.3 电压dB与功率dB的区别 9
1.2.4 功率与电平 11
1.2.5 衰减和增益的计算 11
1.2.6 分贝与百分比之间的相互转化 12
1.2.7 dB值的计算方法 14
1.2.8 dBμV、dBμVemf与dBm 17
1.2.9 一些参考值 18
1.3 无线通信系统中的测量参数和相关测试仪表 21
1.3.1 信噪比 21
1.3.2 噪声 22
1.3.3 噪声因子和噪声系数 22
1.3.4 相位噪声 23
1.3.5 S参数 24
1.3.6 场强 25
1.3.7 天线增益 26
1.3.8 峰值因子 27
1.3.9 信道功率和邻道功率 28
1.3.10 误差矢量幅度 28
1.3.11 A/D和D/A转换器的动态范围 29
1.3.12 dB(FS) 30
参考文献 30
第2章 信号发生器 31
2.1 信号和信号发生器 31
2.1.1 基带信号发生器和任意波发生器 31
2.1.2 模拟信号发生器和连续波信号 34
2.1.3 矢量调制信号发生器 38
2.1.4 信号发生器使用技巧和注意事项 42
2.1.5 典型信号发生器介绍 47
2.2 有关信号发生器的测试实例 49
2.2.1 产生功率精准、稳定的连续波信号 49
2.2.2 UWB信号发生 51
2.2.3 GPS信号产生 55
2.2.4 建立用于一致性测试的TD-SCDMA信号 58
2.2.5 信号源相位噪声测量 65
参考文献 71
第3章 频谱分析仪 73
3.1 频谱分析仪原理 73
3.1.1 概述 73
3.1.2 快速傅里叶变换分析仪(FFT分析仪) 74
3.1.3 超外差式分析仪 75
3.1.4 实时频谱分析仪 82
3.2 频谱分析仪的典型指标 83
3.2.1 中频滤波器特性 83
3.2.2 相位噪声 84
3.2.3 频谱分析仪的固有噪声 84
3.2.4 频谱分析仪的非线性特性 85
3.2.5 1dB压缩点 85
3.2.6 动态范围 86
3.2.7 频谱测量精度 86
3.2.8 电平测量精度 86
3.3 典型频谱分析仪介绍 87
3.3.1 R&S公司频谱分析仪 87
3.3.2 安捷伦公司频谱分析仪 88
3.3.3 安立(Anritsu)公司频谱分析仪 89
3.3.4 泰克(Tektronics)公司实时频谱分析仪 90
3.4 频谱分析仪使用注意事项及使用技巧 91
3.4.1 选择合适的分辨力带宽(RBW) 91
3.4.2 提高测量精度 93
3.4.3 优化低电平测量的灵敏度 95
3.4.4 为失真测量优化动态范围 97
3.4.5 识别内部失真成分 99
3.4.6 优化瞬态测量的测量速度 100
3.4.7 选择合适的检波/显示模式 102
3.5 使用频谱分析仪的典型测试实例 104
3.5.1 脉冲信号的测量 104
3.5.2 WCDMA信号的邻道功率测量 109
3.5.3 WCDMA基站发射机的杂散发射(传导)测量 111
参考文献 121
第4章 矢量信号分析方法和仪表 123
4.1 矢量分析方法和矢量误差 123
4.1.1 矢量信号分析的技术背景 123
4.1.2 矢量调制误差的测量原理 124
4.2 使用矢量信号分析仪测量调制误差 127
4.2.1 矢量信号分析仪的结构和使用 127
4.2.2 通过矢量信号分析仪判断调制误差原因 135
4.2.3 典型矢量信号分析仪介绍 143
4.3 使用矢量信号分析仪的测试实例 145
4.3.1 GSM调制信号测试实例 145
4.3.2 EDGE调制信号的测量 148
4.3.3 WCDMA调制信号的测量 150
4.3.4 WiMAX调制信号的测量 154
4.3.5 ZigBee调制信号的测量 157
4.3.6 使用矢量信号分析仪测量AM和PM信号参量 160
参考文献 164
第5章 无线通信综合测试仪 165
5.1 综合测试仪原理 165
5.1.1 引言 165
5.1.2 原理和框图 165
5.2 综合测试仪主要指标介绍 168
5.3 综合测试仪典型仪表介绍 170
5.3.1 典型仪表概述 170
5.3.2 TD-SCDMA终端综合测试仪 172
5.4 典型使用案例 172
5.4.1 使用TD-SCDMA综测仪进行终端射频一致性测试 172
5.4.2 WCDMA 手机测试 185
5.4.3 cdma2000 1xEV-DO手机测试 189
参考文献 204
第6章 功率计 205
6.1 概述 205
6.2 功率测量基本概念 205
6.2.1 微波功率的几个不同表达式 205
6.2.2 微波功率的几个不同定义 207
6.3 功率计的基本原理 210
6.3.1 热敏式功率计 210
6.3.2 热偶式功率计 213
6.3.3 二极管式功率计 216
6.4 微波功率计的主要技术指标 220
6.4.1 频率范围 220
6.4.2 功率测量范围 220
6.4.3 参考校准源 221
6.4.4 功率测量线性度 221
6.4.5 功率传感器的阻抗特性 221
6.5 微波功率测量不确定度分析模型 222
6.5.1 失配误差 222
6.5.2 功率灵敏度的不稳定性 224
6.5.3 功率指示器的误差 224
6.6 微波功率计的选择 224
6.6.1 脉冲调制信号 224
6.6.2 AM/FM信号 225
6.6.3 脉冲调制信号 225
6.6.4 互调测试 226
6.7 功率计典型应用 227
6.7.1 校准信号发生器输出功率 227
6.7.2 用脉冲功率传感器和功率计进行WiMAX信号测量 228
6.8 典型功率传感器介绍 230
参考文献 233
第7章 示波器 235
7.1 示波器概述 235
7.1.1 示波器与信号测量 235
7.1.2 模拟示波器和数字示波器 237
7.2 示波器的基本原理 240
7.2.1 数字示波器的采样 240
7.2.2 数字示波器的触发 242
7.3 示波器的配套探头 243
7.3.1 探头和探头附件概述 244
7.3.2 探头使用的注意事项 246
7.4 示波器的指标和典型仪表 250
7.4.1 示波器的指标 250
7.4.2 示波器典型仪表介绍 254
7.5 示波器的操作和使用 256
7.5.1 示波器4个基本系统的设置 256
7.5.2 示波器的使用注意事项 261
7.6 测量实例 263
7.6.1 若干简单测量项目 263
7.6.2 高速信号互连测试系统 265
7.6.3 锁相环(PLL)的抖动测试 272
7.6.4 脉冲信号的瞬态参量测试 281
参考文献 284
第8章 矢量网络分析仪 285
8.1 概述 285
8.2 微波网络的散射参数--S参数 285
8.2.1 S参数的概念 285
8.2.2 二端口网络的反射特性和传输特性 287
8.3 网络分析仪基础 293
8.3.1 网络分析仪的基本原理 293
8.3.2 网络分析仪的基本结构 294
8.4 网络分析仪的校准技术 298
8.4.1 网络分析仪测量误差模型 298
8.4.2 网络分析仪的校准方法 302
8.5 网络分析仪典型应用 312
8.5.1 滤波器的测试 313
8.5.2 放大器的测试 314
8.5.3 混频器的测试 318
8.5.4 器件脉冲参数的测试 323
8.6 网络分析仪使用技巧 327
8.6.1 灵活的扫描方式 327
8.6.2 灵活的测试开放接口 329
8.6.3 时域选通功能 330
8.6.4 测试点数对测试结果的影响 332
8.7 矢量网络分析仪典型型号介绍 333
8.7.1 Agilent公司矢量网络分析仪典型型号 333
8.7.2 R&S公司矢量网络分析仪典型型号 335
8.7.3 Anritsu公司矢量网络分析仪典型型号 336
参考文献 337
第9章 其他测量仪表介绍 339
9.1 噪声系数测量仪表 339
9.1.1 概述 339
9.1.2 噪声系数概念 339
9.1.3 噪声系数测量方法 341
9.1.4 如何提高噪声系数测量精度 344
9.1.5 噪声系数频率扩展测量 352
9.1.6 典型噪声源和噪声系数测试仪介绍 355
9.2 无线信道模拟仪表 356
9.2.1 无线信道模型概述 356
9.2.2 无线信道传播特性 357
9.2.3 无线信道模拟器的原理 361
9.2.4 典型应用 362
9.2.5 无线信道模拟器典型仪表介绍 373
9.3 路测类仪表 378
9.3.1 路测仪的结构和功能 378
9.3.2 典型的路测仪表介绍 380
9.3.3 路测仪在TD-SCDMA网络优化中应用举例 383
9.4 天馈线测量仪表 384
9.4.1 典型测试实例 384
9.4.2 典型天馈线测试仪介绍 389
参考文献 390
第10章 无线通信系统测试中仪表的典型应用 391
10.1 LTE系统的测试 391
10.1.1 LTE概述 391
10.1.2 LTE的技术特点和测试方案 392
10.2 单信道和多信道TD-SCDMA基站功率放大器测试 408
10.2.1 概述 408
10.2.2 TD-SCDMA信号概述 408
10.2.3 测试系统 409
10.2.4 生成测试信号 410
10.2.5 测试项目、测试方法和仪表设置技巧 410
10.3 使用矢量信号发生器和频谱分析仪进行cdma2000基站测试 422
10.3.1 概述 422
10.3.2 测试系统使用的仪表及其作用 423
10.3.3 测试连接和测试模式 423
10.3.4 测试方法 425
10.4 WCDMA终端测试 443
10.4.1 WCDMA终端设备测试概述 444
10.4.2 WCDMA终端测试标准和测试方法 445
10.5 RFID信号的测量 454
10.5.1 RFID技术概述 454
10.5.2 RFID技术原理 455
10.5.3 使用仪表产生和分析RFID信号 458
10.5.4 RFID测试系统介绍 460
10.6 MIMO信号模拟和测试系统 461
10.6.1 MIMO技术简介 461
10.6.2 MIMO信号模拟和测试系统实现方案 462
10.7 蓝牙系统的测试 466
10.7.1 蓝牙测试概述 466
10.7.2 测试过程 467
10.7.3 测试中常见问题及解决方法 469
参考文献 469
第11章 测试自动化 471
11.1 自动测试系统的概念与组成 471
11.2 虚拟仪器 472
11.2.1 虚拟仪器的概念 472
11.2.2 虚拟仪器的特点 473
11.3 自动测试系统软件开发环境 475
11.3.1 LabView 476
11.3.2 LabWindows/CVI 479
11.3.3 VEE 482
11.4 自动测试系统总线技术 484
11.4.1 GPIB总线技术 485
11.4.2 VXI总线技术 488
11.4.3 PXI总线技术 491
11.4.4 LXI总线技术 494
11.5 应用及编程实例 497
11.5.1 实例1--基于模块化仪器的RFID测试系统 497
11.5.2 实例2--使用矢量信号发生器产生GSM脉冲调制信号 499
参考文献 501
附录 安全使用仪表注意事项 503
无线通信仪表与测试应用造价信息
仪表是无线通信工程测试的基础。本书介绍了当前无线通信测试中常用仪表(如示波器、信号发生器、频谱分析仪、网络分析仪、综合测试仪等)的基础理论和使用技巧，并结合目前主流无线通信技术标准，对这些仪表在LTE、TD-SCDMA、cdma2000、WCDMA、GSM、MIMO、蓝牙、RFID等系统中的测试应用进行了介绍。本书根据作者在测试工作中的实际经验编写，没有过多的理论推导，配合图形和操作实例来介绍仪表的使用方法和使用技巧，具有很强的实用性。
本书适合从事通信和电子工程领域工作，特别是研发、测试、测量和计量校准人员，以及大专院校无线电工程、通信工程、电子测量与仪器等专业的师生阅读参考。
无线通信仪表与测试应用常见问题
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应用实例：用户首先关心的是传输距离问题，距离其实不是问题。近则采用433MHz频段无线数据终端DTD433，远则选用GPRS透明传输数据终端DTP_S09F。所谓“近”，指3公里以内可以覆盖大多数厂矿...
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无线通信(Wireless communication)是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信，人们把二者合称为无线移动通信。几种...
无线通信仪表与测试应用文献
微功率无线通信性能测试系统设计
为了保障微功率无线通信设备的健康运行，建立微功率无线设备通信性能测试系统具有重要意义。文中以建立系统的软硬件模型为基础，搭建了微功率无线设备测试平台。测试系统首先对微功率无线互联互通设备的射频发射性能进行测试，其次对微功率无线互联互通设备的射频接收性能进行测试，设计出测试步骤和方法；完成了系统软件算法设计，系统可以在整个测试通过中，实现全自动化测试和报告生成，实现了集中式和分布式两种测试模式，完整的实现了微功率无线设备通信性能测试的所有功能。
防汛中无线通信的应用与SCDMA无线通信技术分析
伴随着信息化时代的到来,SCDMA技术作为我国第一个拥有完全自主知识产权的核心技术,在各个领域内的应用效率越来越高,在技术结构中主要采用智能天线配合无线软件,能保证码分多址项目的优化形成,且整体无线电通信协议的运行效果也吸引了各界的关注.本文从系统内涵、技术指标、系统优势三方面简要分析了SCDMA无线通信技术的整体构造.并且深入探讨了防汛工作中无线通信技术的应用路径,旨在为技术研究人员提供有价值的参考建议.
光通信仪表测试线简介
光通信仪表测试线不同与普通的光纤跳线,要求远高于行业标准.所以很少厂家能做到这么高质量的测试线。
试油地面测试数据采集系统在富顺1井开展了现场试验，测试层位为须二下段;地面测试设备为节流管汇、转向管汇、热交换器、分离器、数据采集房等;无线采集系统设备为0~70MPa压力采集器1只，0~16MPa压力采集器1只，-50℃~150℃温度采集器1只和液体流量采集器1只，中继器1只，接收器1只，网络集线器1只，网线1根，接收机天线1根，笔记本电脑1台和无线数据采集软件。
0~70MPa压力采集器安装在套压处，0~16MPa压力采集器安装在流量计孔板上压处，-50℃~150℃温度采集器安装在热交换器出口处，流量采集器未安装在设备上，作为测量设备传输距离和抗干扰能力。接收机天线安装在数据采集房房顶上。接收机和网络集线器放在数据采集房内。测试具体情况如下:
(1)未安装中继器时，套压和热交换器处信号较好，井场内效果均良好;
(2)中继器放置在钻台司钻房顶，所有采集器通过中转后发送给接收机，效果非常好。将流量采集器放置在距采集房约800m处，传输信号良好，无数据丢失情况发生;
(3)酸化时两台压裂车同时开泵工作，整个工作期间无干扰信号产生，无线采集器工作稳定;
(4)和有线数据采集系统相比，测试数据值一致，精度相当，无明显延时滞后现象。
本文中的地面测试数据无线采集系统，改变了原有线采集传输方式，实现了地面测试数据采集无线传输功能，解决了试油测试现场布线困难等实际问题。通过现场试验，研制开发的无线地面数据采集及管理系统运行可靠、性能稳定、安全性高、自动化程度高、仿真效果直观、数据库集中管理数据、数据处理准确可靠，充分满足了油气井试油信息的数据采集、监视控制和信息处理的需要，实现了试油地面测试数据采集系统的升级。
无线通信新技术的不断涌现，推动了遥测技术的发展。在国际遥测会议 (ITC)中，关于 OFDM,MIMO,MIMO-OFDM 的论文逐年增多。2003 年，加拿大太平洋微波研究中心 Durso报告了他们实验室的研究成果，他们将 OFDM 技术应用于战术无人机遥测链路，采用编码 OFDM(COFDM)技术，子载波采用 QPSK 或者16-QAM，信号带宽 8 MHz，根据不同的编码效率与子载波调制方式，传输速率为 5 Mbps~20 Mbps，该系统可以有效地对抗多径干扰，而且可以进行非视距通信。2005 年，国际遥测会议专门设立一个议题讨论提高遥测频谱效率(T&E/S&T Spectrum Efficient Technology)，在这个议题中，美国喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory，JPL)Darden认为在遥测链路中，OFDM 是一种先进的技术。Tian 等人将 OFDM 技术用于飞行器电力线高速数据传输，可以节约飞行器仪器之间电缆的数量。2008 年，Lu 与 Roach 等人分析了物理层采用 OFDM 的iNET (增强遥测综合网)性能，并对系统进行了实验室的测试。2009 年，Ehichioya 与Kamirah研究 OFDM 在航空遥测信道的性能，说明 OFDM 在航空遥测中具有优势。
对于 MIMO 技术的关注，是从 2002 年开始，Jensen 等人研究了空时编码，并针对航空遥测信道进行了分析。在后面的几年里，越来越多的遥测研究人员开始关注 MIMO。在 2006 年遥测会议上，组委会专门设计一个议题，交流 MIMO 技术，在 2007 年、2009 年都专门设置分会场讨论 MIMO 技术。在 2006 年，美国密苏里州科技大学遥测学术中心 Chris Potter 等人就开始研究 MIMO 技术，在随后的几年中，他与自己导师 Kosbar 每年都在遥测会议上展示他们的研究成果。到 2009 年，他们成功地将 MIMO 应用于航空遥测中，开发了 1 套 2×2 的MIMO 系统，机上 2 个天线，地面 2 个天线。对于 MIMO，就技术而言，主要集中在信道估计、空时编码。
从已有的报道来看，目前 OFDM、MIMO 技术在遥测领域的研究和应用主要集中在航空遥测。在航空信道下，当飞行器距离较远时，受到地球曲率半径的影响，导致天线仰角很低，此时，地面与山体等反射都进入天线的主波束内，形成多径干扰，而且飞行器需要传输大量视频数据，数据率高。另外航空信道下的飞行器能源是可以补给的，可采用功率较大的发射功率。所以在航空遥测领域，OFDM 技术有着广泛的应用前景。在卫星、飞船等遥测中，OFDM、MIMO 的研究和应用还未见报道。这些飞行器能量由电池提供，发射功率非常有限，功率放大器为非线性，况且卫星、飞船基本上不存在多径干扰，是一个理想的加性高斯白噪声(Additive White Gaussion Noise，AWGN)信道，就目前而言，不宜采用 OFDM 技术。但是不论是航空遥测，还是卫星遥测，使用 MIMO 技术都可以提高信道容量，节约功率，提高传输的可靠性，所以 MIMO 在遥测领域的应用具有很大潜力。对于 SC-FDE技术，在遥测会议中未见报道，但是根据它的特点以及优异的抗多径性能，在航空遥测、导弹遥测等存在严重多径干扰的信道下，是一种鲁棒的遥测体制，很有必要深入研究。
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