规划人员长久以来一直在设法改进无线电通讯的功用和弹性，近年跟着射频(RF)频谱变得愈加拥堵，搅扰愈加遍及(图1)。现在规划人员运用几种技能，以保证能够在拥堵的无线电频谱上有功率地进行通讯，其间首要的有软件无线电(SDR)，该技能可让软件动态操控通讯参数如运用的频带、调变类型、数据速率和跳频办法。
图1 跳频信号被很多的搅扰塞住
须在常有歹意信号搅扰的要害使命环境中履行的军用无线电，会常常选用SDR技能。该技能运用的机体巨细或许相差悬殊，从轻盈的可携式机组，到设备在车辆和船只上的渠道，许多的商业运用如无线局域网络(WLAN)和3G手机通讯，近来也都标明选用了许多本来用于国防电子工业的SDR技能。虽然SDR的运用和机体巨细差异极大，但其都具有一个一起的特色，即跳频。跳频可适用于模仿和数字无线电中，用来改进功用、防止被侦测，并减轻拥塞和搅扰，如多重途径和衰减。
跳频会调配编码办法运用，编码办法能够改进从搅扰和衰减中复原的才干、将信息分布到广泛的频率规模中，让体系愈加健全。假如某个频率拥塞，体系只会丢失以该频率发射的信息，而非整个数据串。在这些情况下，能够运用交织和前向过错批改(FEC)以复原跳频受搅扰时丢失的材料。
虽然跳频已被证明能改进无线电通讯的办法，但现在仍继续发展中，信号跳频的速度越快，就越不会遇到侦测、搅扰或拥塞。因而，虽然跳频不是新技能，规划人员仍是不断致力于进步现代无线电中跳频的速度，以期进一步改进和强化功用，可是这些尽力带来可观的规划与测验应战。跳频信号和搅扰源是在极点杂乱、随时刻改动的频谱下运作(图2)，这些不安稳的信号行为，或许会使信号很难获取、验证和丈量，为了在快速跳频技能运用量渐增的现代无线电中，有用地进行规划和测验，即需求新的东西和办法。
图2 左边显现用户界说的频罩触发，右侧频谱图则显现获取到的跳频信号。
在规划通讯体系，特别是体系架构和频率合成器时，跳频速度的加速带来许多应战。现在无线电是一种杂乱的体系，并且操控软件、数字信号处理器(DSP)和体系组件都有必要调配运作，以保证最佳的功用。因为软件会活泼地改动SDR操作参数，因而有无数种或许导致过错的硬件/软件组合。别的，调变和过滤瞬时、失真、非线性功率效应、脉冲差错、频率微调和平复、电源供应器耦合、数字至RF的耦合以及与软件相关的相位过错，也都很常见。
规划快速频率合成器相同展示巨大的应战，如美国军队布置的联合战术信息发布体系(JTIDS)，能够在L频TDMA网络中以每秒38,461.5次跳频的速度运作，这代表频率合成器有必要在不到26微秒的时刻内，从一个频率跳到另一个频率、安稳下来，然后进行通讯，体系瞬时呼应有必要在短短的几百纳秒内平复，才干零差错地进行通讯。
跳频载波的频率平复影响到调蜕变量，是发射器质量欠安和体系数据速率失落的首要原因之一。曾经规划人员能够运用传统的测验设备，为坐落向量信号剖析仪中心频率的固定载波进行解调变，但传统的测验设备无法解调变今天的宽带跳频信号，因为这些信号会在作业频带上跳动，因而需违背中心频率的剖析，以保证最佳的调蜕变量。而经过DSP产生动态RF波形以及数字RF电路(一般坐落相同的%&&&&&%)的整合，相同产生传统RF收发器规划所没发现的问题，举例而言，这些问题包含瞬时调变、扩大器的非线性效应以及数字至RF的串音。
SDR发射器的功用须经过比传统RF发射器兼容性测验更高规范的丈量验证。仅经过测验还无法保证设备运作正常，别的还有必要当心、彻底地调查体系行为，因为软件会不断改动体系参数，想要实在迎向这些应战，SDR规划人员有必要完好剖析和了解其体系的特性。
探究实在的体系行为对找出潜在的RF频谱反常十分重要。因为体系参数会跟着时刻改动，要当即精确找出产生的瞬时事情，有必要履行频率挑选性触发，而要判别每个问题的特定原因，则须在多域中运转时刻相关剖析。能够将整个事情无缝地获取至内存中，对后续剖析来说十分名贵，这是因为瞬时产生的条件或许很难重现，这些随时刻而改动之验证信号功用的进阶疑问扫除办法，加上在安稳情况条件下履行的传统兼容性测验，在全面性SDR测验中不可或缺。
运用SDR验证功用和在体系层上进行疑问扫除
开发取得验证的体系架构设定，关于现代通讯体系的成功极为重要，经过测验和验证的无线基站越多，体系整合的最终阶段中出现问题的机率就越低，别的，要在开发和整合周期中越后边的阶段处理这些问题，解决问题时花费的价值就越昂扬。体系故障的部分首要原因为DSP、RF电路和操控软件，验证除错东西能够为体系规划人员供给很大的帮忙，使其有用地发现问题。
一旦找出过错，就须予以阻隔和了解。为阻隔问题和断定其本源，回溯信号途径以树立时刻相关的过错十分重要，因为在SDR规划中信号信息的方法会改动，即从数字位变成连续变量的模仿电压，因而或许需求几件测验设备以确诊切当的问题来历。已然问题或许产生在信号途径中的任何一点，并且示波器和逻辑剖析仪的内存容量有限，所以一起触发多个测验仪器并获取事情产生瞬间的才干，就显得极为重要。要做到这一点，每一台仪器都有必要能在其范畴中进行触发，如逻辑剖析仪进行数字触发、示波器进行时域振幅触发、频谱剖析仪则进行频域触发等。
包含实时频谱剖析仪(RTSA)、恣意波形产生器(AWG)、示波器和逻辑剖析仪的整合点对点测验体系皆是抱负的SDR测验东西。由测验与丈量厂商挑选出的仪器，能运用交互触发和时刻相关子体系视图一致地运作，以验证SDR功用，并在物理层和各种软件层履行多个测验程序，这些测验体系也能够用来了解频域和时域中SDR子体系之间的杂乱互动，特别是突波信号(Burst)或跳频的信号。
进行过滤和扩大时，软件反常或许会在RF输出上形成暂时的RF能量脉冲。为了阻隔软件和硬件功用，能够运用RTSA对频域中的瞬时进行触发、将事情获取到内存中，并驱动其他测验仪器以勘探或许的过错来历。获取到的信号会以时刻相关的办法表明，帮忙规划人员了解SDR的数字与模仿区块中的反常，如何故脉冲噪声的办法传达至RF输出。
这些RTSA从频谱瞬时中找出问题的共同才干，可用来触发其他仪器，并取得差异极大之硬件与软件功用实作的时刻相关视图，如RTSA可在信号途径的RF和中频(IF)部分获取信号，而逻辑剖析仪能够获取数字基带信号，并将其与RTSA产生的符号表(Symbol Table)相互比较，不仅如此，某些RTSA还供给脱机软件，可用来剖析从逻辑剖析仪和示波器取得的数据，以进行硬件和软件的丈量批改。
验证基带IQ波形质量适当重要
验证基带IQ波形质量关于体系工程师和现场可编程逻辑门阵列(FPGA)规划人员都很重要。其可帮忙工程师测验基带在开发的初期阶段承认其功用是否正常，因为许多和数字电路有关的问题都出现在FPGA规划中。
实践规划和运用中的基带信号为差分信号(I+、I-、Q+和Q-)，并或许有DC偏移，曾经能够直接测验IQ信号的频谱剖析仪十分少，能测验带有DC偏移之IQ信号的频谱剖析仪就更少，因而工程师不得不运用示波器调配额定的软件，以进行后续剖析。
挑选RTSA使工程师能运用差动输入进行基带IQ测验，可在剖析IQ、IF和RF信号时供给丈量的一致性，运用RTSA测验IQ信号还可削减体系的杂乱性、简化测验程序，一起供给比一般用处仪器更高的动态规模和更大的内存深度。
现代的RTSA集基带、RF和后续剖析功用于一身，如RTSA能以14位的模仿数字转换器(ADC)，履行DC基带丈量，保证丈量的精确性。其间有些还具有差动IQ输入功用，使工程师能将RTSA直接衔接至基带IQ信号，以进行差错向量振幅(EVM)剖析，且毋需任何额定的差动探棒组。除了EVM，这些RTSA还供给横跨多个范畴的彻底时刻相关丈量，包含时域、频域、调变域和星状图，这项功用在为跳频SDR进行疑问扫除时极为重要。
Live RF频谱视图清楚出现跳频信号频率情况
频率平复时刻的界说为两个跳频频率之间的时刻长度，这是跳频体系功率的首要来历之一，频率平复时刻越短，体系的跳频速度就能够越快，丈量频率平复时刻能够保证合成器在最佳情况下运作，并将全体的体系功用最大化。
传统的频率平复时刻丈量办法受限于仪器，并且十分耗时，工程师有必要依托示波器和频率鉴别器进行测验，且只会显现信号包络和约略的信号安稳性。虽然示波器具有极佳的时序分辨率，可是运用其丈量纤细的频率改动或许是一大应战(视丈量所需的频率分辨率而定)，示波器无法主动丈量跳频的频率，也只能估量频率平复时刻。
新开发的RTSA供给主动化的频率平复时刻丈量，工程师只需设定频率平复临界值和滑润系数等参数，就能够敏捷精确地丈量跳频信号的频率平复时刻，也能够看到跳频时的频谱改动。除跨过多个范畴的时刻相关丈量，有些RTSA还能够产生频谱的Live RF视图(图3)，并供给频罩触发(FMT)，这些共同的功用更有用地简化了跳频信号的疑问扫除，使丈量变得轻松(图4)。
图3 RTSA的数字荧光显现器和频罩触发有助于敏捷辨识、获取和疑问扫除跳频信号。
图4 运用频谱图(左上)、频率对振幅(右上)、信号调蜕变量(左下)和星状图(右下)视图，为获取到的违背中心跳频信号进行解调变。
一旦辨识出突波或瞬时，并运用实时的视图将其界说为频域事情，FMT就能可靠地将信号获取到内存中，进行深化的后处理剖析。频罩由运用者界说，可加以制作以获取最佳的信号，如若跳频不常产生，运用者能界说波罩，使其在频率差错而非功率位准改动的情况下进行触发，频率波罩已界说为此信号周围的包络线，仪器会在信号进入频率波罩区域时进行触发。Live RF频谱视图和频率触发的组合，供给规划人员在SDR和数字RF环境中，寻觅和扫除常常遇见之问题的才干。
经过RTSA在获取带宽中解调变跳频信号
要进行横跨整个带宽的跳频信号调变剖析，仪器不光要能触发和获取动态RF信号，还要具有载波追寻向量剖析的才干。传统的向量信号剖析仪(VSA)可供给中心频率的向量剖析，但关于违背中心之信号的剖析极为有限(即300kHz或以下)。大多数的向量剖析仪，都缺少在整个获取带宽中解调变跳频信号的载波追寻才干。
RTSA能在整个获取带宽中解调变跳频信号，工程师毋须在任何违背中心的频率上猜想调蜕变量，就能为其规划进行验证和除错，并可挑选解调变任何获取到的跳频信号，以具体的调蜕变量剖析检视多个范畴的时刻相关丈量。
跳频技能虽然能改进SDR功用，却也在规划和测验上带来传统测验仪器无法处理的空前应战，这些无线电需求簇新、弹性、整合的办法，以验证SDR子体系和体系。先进的RTSA供给多个范畴的时刻相关丈量，以及检视Live RF频谱的才干，除此之外，还可供给频罩触发、基带IQ丈量，和违背中心的跳频解调变。这些功用可让工程师更简略地测验与剖析时下数字RF国际中常常可见的跳频无线电，不管是实验室RF除错或是现场的体系评价，也不管独自运作或调配其他的精细测验设备，RTSA都是现代无线电通讯规划有用的测验解决方案。
