3通过xdB带宽测量估算占用带宽-ITU

ITU-R SM.443-3ITU-R SM.443-3 建议书建议书 1 1 ITU-R SM.443-3 建议书 监测站的带宽测量监测站的带宽测量 (ITU-R 26/1号课题) (1966年-1978年-1995年-2005年) 国际电联无线电通信全会， 考虑到 a)有必要在监测站测量发射带宽，以促进有效使用无线电频谱； b)有必要在监测站采用统一、易于使用和可靠的带宽测量结果，以便于对不同监测站 获得的结果进行比较； c)《无线电规则》（RR）和ITU-R SM.328建议书对不同带宽进行了定义，特别是对占 用带宽和“x-dB”带宽进行了定义； d)可用于直接测量占用带宽的设备日益增多，包括使用数字信号处理和快速傅里叶变 换(FFT)技术的设备； e)ITU-R2002年版频谱监测手册有关带宽测量的第4.5章， 建议 1 1 2 2 3 3 在监测站测量占用带宽时应采用附件1规定的直接“β%方法”； 在监测站测量“x-dB”带宽时应采用附件2规定的“x -dB”方法；及 在无法满足精确测量占用带宽的条件时，或在缺乏可进行β%测量设备的情况下，可 采用附件3所述的程序由“x-dB”带宽估算占用带宽。 附件附件1 1 占用带宽的测量方法占用带宽的测量方法( (“β“β%%方法方法” ”) ) 1 1引言引言 《无线电规则》（RR）第1.153款及ITU-R SM.328建议书对占用带宽这一术语的定义如 下： “占用带宽：指这样一种带宽，在它的频率下限之下或频率上限之上所发射的平均 功率各等于某一给定发射的总平均功率的规定百分数β/2。除非无线电通信全会对相 关发射等级另有规定，否则β/2的值应取为0.5%”。 ITU-R SM.443-3ITU-R SM.443-3 建议书建议书 2 2 根据ITU-R SM.328建议书第2节关于发射机发射的规定，当占用带宽等于 ITU-R SM.1138建议书规定的、由《无线电规则》引证归并的相关发射等级的必要带宽时， 频谱效率最佳。 按照上述定义，可以采用数字扫频分析仪，或数字监测接收器来测量占用带宽。后者可 以将已记录踪迹储存于内存中，以便今后进行图形处理。亦可采用使用FFT技术的分析仪进 行上述测量工作。 2 2 － － － － 3 3 － － － – – – – – 带宽测量的一般条件带宽测量的一般条件 必须获得发射和接收天线之间带有菲涅耳曲线的视距，以确保高度鉴别发射源。 应采用高方向性和高前后比的定向天线，以最大限度地降低多路径衰落效应的影 响。 可使用任何合适的频谱分析仪或数字监测接收器。 不应出现冲击性干扰（例如，点火源产生的干扰）。 测量程序测量程序 频率：发射的估算中心频率 跨距：发射估算带宽的1.5至2倍 分辨率BW (RBW)：低于跨度的3% 视频BW：RBW的3倍或更高 电平／衰减：加以调整，使信噪比大于30 dB 检测器：峰值或样值 扫描时间或捕获时间：自动（脉冲发射的该时间应足够长，以便将屏幕上每一个像 素的一个脉冲加以记录） 跟踪：MaxHold（模拟调制），ClearWrite（数字调制）。 带宽测量的一般条件如下： 用下列设置调整频谱分析仪或数字监测接收器： 在大多数数字系统中，占用带宽不随时间变化而变化，因为通常而言，一个数据流的发 射带有一个恒定的符号率。在这种情况下，每一个已记录踪迹的计算带宽瞬时值相对恒定。 为了使随后的不同测量具有平滑的结果，可以设定更长的扫描时间，这将更加便于识读结 果。 在模拟系统中，特别是发射音频信号的模拟系统(F3E, A3E, J3E)，瞬时占用带宽随调制 迅速变化。在这种情况下，监测站只有兴趣监测某一特定观测时间内（例如，一小时）的最 大占用带宽。为获得这一结果，必须使用“MaxHold”功能。 记录踪迹之后，对显示频谱进行数学分析，以便按下列方法计算占用带宽： ITU-R SM.443-3ITU-R SM.443-3 建议书建议书 3 3 在整个经调整的跨距中将储存踪迹每条频率线的频谱功率（或电平）相加，以得出 100%的参考功率。在第二个计算中，从所记录的最低频率开始，将每一频率线的频谱功率 相加，直到其和达到预先确定的总功率的0.5％为止。这时，一个标志已设定。之后，从所 记录的最高频率开始（显示屏幕的右边缘）进行同一计算，直到达到总功率的0.5％，并设 定第二个标志。占用带宽为两个标志之间的频率差。 4 4 – – – – 测量条件和准确性测量条件和准确性 信号的频谱形状 当信号朝着使用信道边缘急巨上升和下降时，准确性较高。 RBW 较小的RBW可以导致更高的准确性，因为带宽计算以所显示踪迹的图像形状为基 础，该图像形状总是被测量滤波器拓宽。 频率跨距 如果频率跨距太宽，计算过程中会包括越来越多的噪声，导致准确性下降。但是， 跨距需要足够宽，以便至少包括一些低于0.5％（或−26 dB）点的频谱成分。 噪声和干扰电平 由于在计算过程中已包括了使用信道外的噪声和干扰，有用信号和干扰之间的较大 差可以提高准确性。因此建议采用最小相邻信道功率比(ACPR)或峰值电平和最外频 率电平之间的30 dB最小差，以确保测量误差低于10％（见图1和图2）。 FIGURE 1 图1 Difference between peak level and level of outmost frequenciesDifference between peak level and level of outmost frequencies 峰值电平和最外频率电平之间的差峰值电平和最外频率电平之间的差 相对准确性取决于： Span 跨距 1/50-01 189478 A t l e a s t 3 0 d B 至少 30 dB ITU-R SM.443-3ITU-R SM.443-3 建议书建议书 4 4 图2 FIGURE 2 使用半信道带宽的使用半信道带宽的ACPRACPR ACPR using half channel bandwidthACPR using half channel bandwidth 半信道BWHalf channel BW 半信道BWHalf channel BW 半信道BW Half channel BW 1/50-02 189478 Span BW (= 2 times channel BW) 跨距BW(=2x信道BW) －测量试验 由非恒定调制信号导致的数字信号波动可能会使测量结果不够确定，因此，建议至 少进行400次测量试验，以获得平均占用带宽。 应采取谨慎方法，使记录跨距内看不到干扰信号，因为这一干扰信号可能被视为有用信 号的一部分，从而导致较高的测量误差。 附件附件2 2 “ “x-x-dBdB” ”带宽的测量方法带宽的测量方法( (“ “x-x-dBdB” ”方法方法) ) 1 1引言引言 “x-dB”带宽（ITU-R SM.328 建议书(第1.14节)）被定义为这样一个频段宽度，即，超 出其下限和上限的任何离散频谱成分或连续频谱功率密度至少比预先确定的0 dB参考电平低 “x-dB”。 在有具体需要的情况下，如，确定雷达发射带外域的边界，可以使用任何频