概述

泰克推出的MDO4000 系列混合域分析儀( 圖1-1)，是一款具有創新意義的分析儀，自它誕生之日起，已經獲得國內外十多個創新獎項( 圖1-2)。MDO4000 之所以獲得巨大的成功，根源在于它推出了創新的概念- 跨域分析，利用跨域分析，可以發現傳統手段無法發現的嵌入式射頻系統以及數字射頻系統的疑難雜癥。MDO4000 系列混合域分析儀究竟是什么？我們可以將其基本功能總結如下：四通道100MHz/300MHz/500MHz/1GHz 帶寬數字熒光示波器3GHz/6GHz 頻譜分析儀大于等于1GHz 帶寬的調制域分析儀16 通道邏輯分析儀多種總線協議分析儀五合一系統，是MDO4000 系列混合域分析儀的特色之一，但MDO4000 絕不是以上羅列的五種測試工具的簡單組合，這五種功能工作在同一時鐘、同一觸發機制下，使得MDO4000 具有創新的時域、頻域、調制域時間相關的跨域分析功能。為此，我們將MDO4000系列混合域分析儀的特色總結如下：時域、頻域、調制域時間相關的跨域分析高性能寬帶調制域分析緊湊的五合一測試系統MDO4000 系列混合域分析儀的以上特色，針對不同的應用可以解決不同的問題，MDO4000 的zui突出的特色 — 跨域分析已經在應用文章為《MDO4000 系列混合域分析儀應用之一 — 跨域分析發現當代數字射

頻系統疑難雜癥的創新手段》中進行了闡述，本應用文章為《MDO4000 系列混合域分析儀應用之二 — 高性能寬帶調制域分析的應用》，重點闡述MDO4000的第二個特色，主要包括MDO4000 在工業控制領域如汽車電子、無線抄表、醫療電子、安防中的應用；MDO4000 在RFID 中的應用；MDO4000 在商用無線電通信系統如GSM、CDMA、3G、OFDM 中的應用以及MDO4000 在超寬帶通信如寬帶跳頻、雷達中的應用。盡管本應用文章著重介紹MDO4000 在以上應用中的調制域分析，但應時刻牢記MDO4000 本質的特色 — 跨域分析，即MDO4000 在進行調制域分析的同時可以進行跨域分析，解決傳統手段難以發現的問題。

圖 1-1. 創新的 MDO4000 混合域分析儀

圖 1-2. MDO4000 獲得測量業內多個創新獎

MDO4000 調制域分析簡介

從信號分析的理論可知，任何信號都可以從時域與頻域兩方面進行分析，連接時域與頻域的紐帶是傅里葉變換。有了時域與頻域分析，能否分析出某個信號的全部參數？并不盡然！因為我們今天遇到的信號，極少是簡單的基帶信號，通常都是帶有一定調制的射頻信號。對簡單的模擬調制信號如調幅、調頻、調相以及相應的ASK、FSK 等簡單的數字調制信號，用示波器( 圖2-1) 或頻譜儀( 圖2-2) 就可以分析其與調制有關的參數。但當今我們所遇到的射頻信號，往往是復雜的數字調制信號，如GSM、CDMA、3G、4G 信號，或頻率、幅度、相位在寬頻帶內快速變化的信號，如跳頻信號、雷達信號、超寬帶通信信號等，還有許多近場通信(NFC) 信號，如RFID、ZigBee 等。對這些信號，僅從時域和頻域上進行分析是遠遠不夠的，必須在調制域進行分析，才能得到信號的全貌。簡單信號的調制域分析可以通過射頻信號的幅度、頻率或相位隨時間變化的曲線進行分析( 圖2-3)，而復雜的數字調制信號的調制域分析又稱矢量信號分析，這種分析利用I、Q 星座圖，對復雜數字調制信號的調制域參數進行測試。矢量信號分析可以通過軟件完成，即矢量信號分析儀的界面都可以脫機運行，因此用示波器或頻譜儀對信號進行采集，然后用矢量信號分析軟件進行分析，是一種低成本、行之有效的方法。用示波器采集射頻信號的好處是帶寬寬，目前市面上的示波器的采樣率已經達到100GHz，因此其采集帶寬理論上可以達到50GHz，如果不考慮價格因素，應該是比較好的調制域寬帶分析方案。但用示波器采集射頻信號，存在兩個嚴重的問題，一是示波器是針對時域測試設計的，它的前端未對輸入信號進行任何諸如選頻之類的處理，因此采集信號的信噪比較差。zui主要的是示波器的動態范圍較低，通常只有45dB 左右，根源在于示波器的AD 轉換僅有8 位。頻譜儀或矢量信號分析儀具有較高的射頻指標，內置矢量信號分析功能，但由于其高指標射頻前端的限制，射頻信號的采集帶寬受限，目前的矢量信號分析儀的采集帶寬也低于200MHz，而現代超寬帶通信系統的帶寬往往大于500MHz，頻譜儀或矢量信號分析儀在這方面無法滿足測試需求。泰克公司創新的MDO4000 混合域分析儀具有示波器和頻譜儀的硬件，特別是其頻譜儀的硬件，高速采集射頻信號后進行FFT 頻譜分析，其射頻前端兼顧了頻譜儀或矢量信號分析儀的高指標，又具備示波器的大帶寬，同時具有優異的性價比，是矢量信號分析儀的補充。MDO4000 的動態范圍達60dB 以上，大大高于示波器，其采集帶寬大于1GHz，在某些條件下，可以達3GHz，射頻信號存儲深度達79 毫秒，與泰克RSAVu 或SignalVu 矢量信號分析軟件配合，可以滿足6GHz 以下多種矢量信號分析需求。

圖2-1. 用示波器測試ASK 信號

圖2-2. 用頻譜儀測試ASK 信號

圖2-3. ASK 信號幅度隨時間變化曲線

泰克RSAVu 矢量信號分析軟件

泰克 RSAVu 矢量信號分析軟件可以在PC 上離線分析泰克MDO4000 混合域分析儀及泰克實時頻譜分析儀(RTSA) 捕獲的數據，該軟件為用戶提供了泰克RSA3000 系列實時頻譜分析儀*相同的分析功能。該軟件還支持遠程接口，可以在自動測試環境中執行數據分析。用戶可以以編程方式加載MDO 或RSA 數據文件，提取解調參數，zui大限度地減少一致性測試和應力測試所需的時間。泰克 RSAVu 矢量信號分析軟件支持全部商用標準，包括模擬解調分析、通用數字調制分析、相噪測試、WCDMA、HSUPA、HSDPA、GSM/EDGE、CDMA20001x、CDMA2000 1xEV-DO RFID、IEEE 802.11 a/b/g/n WLAN、IEEE 802.15.4 OQPSK (Zigbee)、P25 (C4FM信號分析)。特別需要指出的是，泰克公司RSA3000 實時頻譜分析儀是國內全部RFID 認證實驗室必配的RFID 信號符合性測試的標準測試儀器，因此 RSAVu 矢量信號分析軟件可以滿足目前全部RFID 標準的符合性測試需求。由于泰克RSA3000 實時頻譜分析儀已經停產，MDO4000+RSAVu 是RSA3000 的替代產品。

圖3-1. RSAVu 測試16 QAM 信號

圖3-2. RSAVu 測試RFID 1800-6C 標準

泰克SignalVu-PC 矢量信號分析軟件

泰克 SignalVu-PC 矢量信號分析軟件可以在PC 上離線分析泰克MDO4000 混合域分析儀及泰克實時頻譜分析儀(RTSA ) 以及其它泰克示波器所捕獲的數據，該軟件為用戶提供了泰克RSA5000 和RSA6000 系列實時頻譜分析儀*相同的分析功能。與RSAVu 相比，泰克 SignalVu-PC 矢量信號分析軟件界面更加友好，分析功能更為強大。泰克 SignalVu-PC 矢量信號分析軟件，具有雷達信號自動分析功能，可以通過簡單的設置，把27 個雷達脈沖參數自動測量出來，這些測試項目包含了雷達測量里面所有的通用測試項目, 有頻域的，時域的，還有調制域的，同時里面還有許多是已往測量儀器和測試手段無法進行測量的項目，如脈沖到脈沖的相位，脈沖到脈沖的頻率，頻率偏差，頻率誤差，相位偏差，相位誤差等。尤其是相位信息的測量，因為相位信息在雷達信號分析中的低位是非常重要的。與RSAVu 相比，泰克SignalVu 分析功能更為強大，設置參數更為靈活，因此其更面向研究領域。RSAVu支持多種通信標準測試，選中相應的測試標準，無需進行復雜的參數設置就可以得到相應的測試結果。

圖4-1. SignalVu-PC 對線性調頻雷達信號的分析