移动通讯网络所用功率放大器的一个要害性能参数为非线性失真。但过度的非线性失真会使误码率(BER)进步，导致移动通讯网络中所传输的语音及数据信号质量下降。走运的是，该矢量信号剖析仪不只能够用于准确地检测矢量及标量的调制差错，如差错向量起伏(EVM)特性，还可用于评价放大器及体系失真特性。因剖析仪进行有用丈量时亦无需任何特别检测环境或检测信号，该剖析仪可在移动通讯网络正常运转的情况下剖析来自基站的冲击信号。
一般依靠量程可调的伏特计或频谱剖析仪，选用双音或多音办法1来确认被测器材(DUT)的紧缩点。网络剖析仪选用功率扫描作相似剖析。这两种办法中所用的信号皆为测验信号或是只是优化用于频谱带宽或核算散布的信号，并非实践作业环境下的信号。
能够运用矢量信号剖析仪来丈量标量、矢量调制参数及数字调制移动无线信号的调制差错。按现代的理念，因在惯例的丈量过程中已收集了一切必要的数据，这些设备也应能够丈量及评价线性差错。实践上，只需要一套规范的测验设备，并不需要附加的丈量设备或特别测验信号。
图1所示为一组典型的、运用矢量信号剖析仪进行丈量的测验装备。带同相、正交调制能力的信号发生器发生一个RF移动无线信号，并将其送至被测器材(DUT，如移动通讯输出放大器)的输入端。放大器的输出端经过衰减器(防止仪器作业范围外的高压)与矢量信号剖析仪(如RohdeSchwarz公司的FSQ-K70)输入端相连。乃至可用这一组设备直接丈量基站的RF输出信号。
图2为矢量信号剖析仪的框图。经数字调制的RF输入信号经过RF及中频级(模块1、2)前往模-数转换器的输入端(模块3)。IF信号被取样，并与一杂乱基带信号(模块4)数字混频，经数字滤波(模块5)后存储于随机存取内存RAM(模块6)中。
数字信号处理器DSP|0″>DSP对基带信号解调至位级(图2中模块7)，并发生一个与非失真发射信号相应的基准信号。信号剖析仪仅需了解调制结构及恰当滤波(模块8)。在对中心频率偏移、相位及符号守时(图2，同步模块9)校准后，被测信号的起伏和相位与基准信号相适应，以获得EVM的均方根值(RMS|0″>RMS)。在最终一级中，将被测信号与参阅信号进行比较(图2模块11)。在此刻对典型调制差错(如与时刻对应的起伏差错，与时刻对应的相位差错)进行核算。这些信号用于表明矢量及星座图或用于在今后核算失真特性。
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图3(a)所示为经上升余弦滤波的未失真的16态正交振幅调制信号的抱负星座图。图3(b)所示为纯起伏失真放大器的输出信号。两图中都标识了杂乱基带信号的矢量图。实践的星座点(图3(b))在其抱负方位的邻近。栅格的曲率必定程度上表明了非线性、依据起伏调制的起伏失真。图3 (c)所示为起伏-时刻特性。抱负信号为蓝色曲线，实践信号为赤色曲线。为便于辨认，用正方形或圆标识符号时刻。该抱负信号的三个起伏等级用R1至R3的水平线表明，而丈量信号则用D1至D3的水平线表明。
虽然抱负信号与实践信号在低电平段其底细符合，但随着电平的增大，违背加大。若用x/y坐标来表明各电平上的失真信号取样与其对应的抱负信号取样，则所得成果便为调制―振幅特性。为了更好地断定，该电平段也能够表明为直线。特性曲线与对数线(线性增益)的违背，即为放大器非线性失真的丈量[见Figs.3(a)及3(b)]。
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实践上，可用抱负信号与实践信号的信号比或用抱负信号与实践信号间差值信号的对数值来描绘失真特性。若用x/y坐标描绘每个信号差值样本与抱负信号，则所得成果即为AM/AM失真特性(依据振幅的振幅失真)。将一切的测验点标入特性曲线中。这样，特性曲线与水平0-dB线间的违背即为非线性失真量，见[图3(e)和图3(f)]。将相位差错看作AM/PM特性曲线抱负起伏的函数(依据振幅的相位失真)，然后可得到相位差错。
在剖析仪作业过程中，用解调位（比特）重建抱负信号。这样就无需知道之前的发射数据序列或抱负I/Q取样。依据以上所述办法，经过比较抱负信号与丈量信号，即可确认实践特性。这使得放大器可在今后的准确作业形式上被丈量。
为核算调制差错，剖析仪经过将符号时刻的EVM的有用值(RMS)最小化来适配丈量信号。有关这类的适配，在常见的移动无线规范(如EDGE)中有详细描绘。
作者：Hagen Eckert
