R&S全新矢量信號(hào)分析工具VSE

趙毅　羅德與施瓦茨（中國(guó)）科技有限公司

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R&S全新矢量信號(hào)分析工具VSE

趙毅羅德與施瓦茨（中國(guó)）科技有限公司

編者按：VSE是R&S公司最新推出的一款基于Windows平臺(tái)的矢量信號(hào)分析軟件，它支持R&S在售的絕大多數(shù)信號(hào)與頻譜分析儀以及高端示波器RTO。作為一款PC端軟件，用戶只需要將VSE軟件安裝在PC上，就可以使用它來控制儀器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分析。此外，還支持使用多個(gè)儀器進(jìn)行并行測(cè)量。VSE分析的信號(hào)除了可以從儀器輸入外，也可以通過IQ數(shù)據(jù)文件方式輸入。VSE通過智能卡方式進(jìn)行加密，用戶可以通過購(gòu)買相應(yīng)的軟件授權(quán)打開相應(yīng)的功能應(yīng)用。羅德與施瓦茨（中國(guó)）科技有限公司趙毅所撰《R&S全新矢量信號(hào)分析工具VSE》一文對(duì)R&S全新矢量信號(hào)分析儀工具VSE進(jìn)行了詳細(xì)介紹和研究?？晒┫嚓P(guān)技術(shù)人員參考。

摘要：VSE（VectorSignalExplorer）是R&S公司最新推出的一款基于Windows平臺(tái)的矢量信號(hào)分析軟件，支持R&S在售的絕大多數(shù)信號(hào)與頻譜分析儀以及高端示波器RTO。作為一款PC端軟件，用戶只需要將VSE軟件安裝在PC上，就可以使用它來控制儀器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分析。除此之外，它還支持使用多個(gè)儀器進(jìn)行并行測(cè)量。VSE分析的信號(hào)除了可以從儀器輸入外，也可以通過IQ數(shù)據(jù)文件方式輸入。VSE通過智能卡方式進(jìn)行加密，用戶可以通過購(gòu)買相應(yīng)的軟件授權(quán)打開相應(yīng)的功能應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：VSE；FSPC；頻譜分析儀；測(cè)量組；測(cè)量通道

1　VSE概述

在通信系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)性能的好壞是影響通信質(zhì)量好壞的關(guān)鍵，這些性能包含了發(fā)射信號(hào)的頻譜、EVM、頻率誤差、幅度誤差、相位誤差等。因此，工程師也需要有相應(yīng)的測(cè)量工具對(duì)信號(hào)的質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量和評(píng)估。目前，通用的方法是通過在頻譜分析儀上加入相關(guān)的信號(hào)分析選件來實(shí)現(xiàn)的。這樣的好處是測(cè)量速度快，操作方便。但其不足之處在于其功能擴(kuò)展性和通用性不好，比如用戶原有儀器在停產(chǎn)后無(wú)法進(jìn)行功能升級(jí)，或者有些特殊的分析功能只限于某幾款儀器。VSE正是R&S公司基于這一背景開發(fā)的全新矢量分析軟件。它將R&S公司信號(hào)與頻譜儀R&S?FSW上強(qiáng)大的矢量信號(hào)分析功能移植到PC上，從而將整個(gè)測(cè)量平臺(tái)分為了兩個(gè)部分：硬件部分即儀器和軟件部分即VSE。儀器只負(fù)責(zé)IQ數(shù)據(jù)的采樣，VSE負(fù)責(zé)對(duì)采到IQ數(shù)據(jù)進(jìn)行后期處理分析并顯示結(jié)果。目前，VSE支持R&S在售的頻譜分析儀R&S?FSW，F(xiàn)SV，F(xiàn)PS，F(xiàn)SL以及高端示波器RTO。VSE通過以太網(wǎng)來控制儀器，提供Vxi-11和HiSLIP兩種連接方式。除了用儀器來抓取IQ數(shù)據(jù)外，VSE還提供用IQ數(shù)據(jù)文件的方式輸入。用戶可以將每次測(cè)量的信號(hào)通過IQ數(shù)據(jù)文件的形式保存下來。這樣方便用戶記錄每次的測(cè)量結(jié)果，以及將來對(duì)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。VSE支持.iq.tar、.iqw和matlab共3種IQ數(shù)據(jù)文件格式輸入。

VSE通過智能卡FSPC（SIM卡）進(jìn)行軟件加密，用戶可以將智能卡插入到USB適配器中，這樣用戶每次使用的時(shí)候只需要將FSPC插入PC的USB接口，軟件會(huì)自動(dòng)識(shí)別FSPC中所包含的選件信息。每張F(tuán)SPC都有一個(gè)唯一的序列號(hào)，購(gòu)買相應(yīng)的選件就可以打開相應(yīng)的軟件功能。VSE的基礎(chǔ)（Base）功能選件提供儀器連接，IQ信號(hào)的采集，讀取與回放以及信號(hào)幅度頻譜分析等功能。在此基礎(chǔ)之上，用戶可以根據(jù)自身的需求購(gòu)買相應(yīng)的功能選件。例如，VSE-K70選件提供單載波矢量信號(hào)分析（VSA）功能，VSE-K100選件提供LTE-FDD下行信號(hào)解調(diào)功能。VSEV1.11版本的選件列表如圖1所示。

VSE的軟件界面主要由菜單欄、工具欄、任務(wù)欄和顯示欄4部分組成，具體參見圖2。菜單欄提供VSE所有相關(guān)功能的操作入口。工具欄提供常用功能的快速接入，如文件保存，測(cè)量設(shè)置，光標(biāo)等功能。在任務(wù)欄中用戶可以添加多個(gè)測(cè)量通道來完成不同的測(cè)量任務(wù)。針對(duì)每個(gè)測(cè)量通道用戶可以添加多個(gè)顯示窗口來顯示不同的分析結(jié)果。除此之外，VSE提供一種特殊的分析工具VSE播放器如圖2右下窗口所示。它可以對(duì)一段保存的測(cè)量信號(hào)進(jìn)行回放，用戶可以在播放條上選擇任意的時(shí)間點(diǎn)，觀察該時(shí)間點(diǎn)的信號(hào)對(duì)應(yīng)的分析結(jié)果。

圖1　VSEV1.11選件構(gòu)成

圖2　VSE軟件主界面

2　VSE多任務(wù)運(yùn)行模式

VSE支持多個(gè)測(cè)量任務(wù)同時(shí)運(yùn)行，這使得一些復(fù)雜測(cè)量變得更加簡(jiǎn)單快速。VSE的多任務(wù)測(cè)量又分為順序（Sequence）和并行（Parallel）兩種模式。

VSE把一個(gè)測(cè)量任務(wù)稱為一個(gè)測(cè)量通道（Channel）。多個(gè)測(cè)量通道可以組成一個(gè)測(cè)量組（Group）。同一個(gè)測(cè)量組中的測(cè)量通道可以在同一時(shí)刻開始并行運(yùn)行。在這個(gè)過程中，VSE可以從不同儀器或IQ數(shù)據(jù)文件中獲取IQ數(shù)據(jù)，然后對(duì)它們進(jìn)行并行處理分析，并在相應(yīng)的窗口顯示結(jié)果。如果用戶將同一測(cè)量組中不同測(cè)量通道的輸入源設(shè)置為相同的儀器，這些測(cè)量通道將不能同時(shí)運(yùn)行，用戶只能激活其中的一個(gè)測(cè)量通道。

這樣的運(yùn)行方式能很好地滿足用戶用多個(gè)儀器進(jìn)行并行測(cè)量或者將當(dāng)前儀器的測(cè)量結(jié)果與之前的保存的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比的場(chǎng)景。如圖3左所示，在Group 1中添加了兩個(gè)測(cè)量通道，其中一個(gè)通道連接FSV使用VSA功能進(jìn)行矢量信號(hào)解調(diào)，另外一個(gè)通道對(duì)已有的IQ數(shù)據(jù)文件進(jìn)行頻譜分析。

有時(shí)用戶希望在同一臺(tái)儀器上運(yùn)行不同的測(cè)量通道，但兩個(gè)測(cè)量通道不能同時(shí)控制一臺(tái)儀器進(jìn)行IQ采樣。針對(duì)這一應(yīng)用場(chǎng)景，VSE提供兩個(gè)測(cè)量通道的順序測(cè)量。在這種模式下，用戶需要將每個(gè)測(cè)量通道添加到不同的測(cè)量組中。如圖3右所示，VSE里添加了兩個(gè)測(cè)量組Group1和Group2，然后分別在每個(gè)測(cè)量組內(nèi)添加一個(gè)測(cè)量通道，將它們連接到了同一臺(tái)FSV上。其中，Group1中的測(cè)量通道使用VSA功能進(jìn)行矢量信號(hào)解調(diào)，Group2中的測(cè)量通道使用IQ分析功能進(jìn)行頻譜分析。VSE會(huì)順序運(yùn)行這兩個(gè)測(cè)量通道，而每個(gè)測(cè)量通道的測(cè)量結(jié)果也會(huì)順序地在窗口中刷新。

3　結(jié)束語(yǔ)

目前，VSE發(fā)布的版本為V1.11，它除了具備了VSA、GSM、WCDMA、LTE和Wi-Fi等信號(hào)解調(diào)功能外，還提供了模擬信號(hào)解調(diào)，脈沖信號(hào)分析兩個(gè)選件。未來VSE還將會(huì)集成更多R&S?FSW現(xiàn)有的選件功能，并提供更多新穎的功能供用戶使用。VSE還支持自動(dòng)化控制，基于VSE開發(fā)的自動(dòng)化測(cè)試程序與R&S?FSW完全兼容。用戶之前基于R&S?FSW開發(fā)的自動(dòng)化測(cè)試程序可以直接應(yīng)用于VSE。憑借其強(qiáng)大的功能和獨(dú)有的靈活性，VSE必將成為矢量信號(hào)分析的又一利器。

圖3　VSE多任務(wù)測(cè)量

參考文獻(xiàn)

［1］R&S?VSEVectorSignalExplorer.ProductBrochure.

［2］R&S?VSEVectorSignalExplorer.Datasheet.

［3］R&S?VSE Vector Signal Explorer. Base Software User Manual.

中創(chuàng)信測(cè)技術(shù)專欄