调制频谱和开关频谱
调制频谱和开关频谱
由于GSM调制信号的突发特性，因此输出射频频谱应考虑由于调制和射频功率电平切换而引起的对相邻信干扰。
在时间上，连续调制频谱和功率切换频谱不是同时发生的，因而输出射频频谱可分为连续调制频谱和切态频谱来分别地加以规定和测量。
连续调制是测量由GSM调制处理而产生的在其标称载频同频偏处(主要是在相邻频道)的射频功率。
开关频谱即切换瞬态频谱，是测量由于调制突发的上下降沿而产生的在其标称载频的不同频偏处(主要是在相邻频道)的射频功率。
调制频谱指数字比特流信息经GMSK调变后在临近频带上所产生的频谱。
由于GSM调制信号的突发特性，因此输出射频频谱应考虑由于调制和射频功率电平切换而引起的对相邻信道的干扰。
在时间上，连续调制频谱和功率切换频谱不是同时发生的，因而输出射频频谱可分为连续调制频谱和切换瞬态频谱。
连续调制频谱是由GSM调制而产生的在其标称载频的不同频偏处（主要是在相邻频道）的射频功率。
测试目的:防止带外频谱辐射，以免引起邻道干扰（指本频道对邻频道产生的干扰）。
定义:开关频谱是指由于功率切换而在标称载频的临近频带上产生的射频频谱。
即由于调制突发的上升和下降沿而产生的在其标称载频的不同频偏处（主要是在相邻频道）的射频功率。
测试目的:防止频段切换时的开关脉冲对邻频道产生干扰（指本频道对邻频道产生的干扰）。
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开关频谱和调制频谱究竟是什么
1:何为开关频谱何为调制频谱何为开关频谱何为调制频谱，它们在手机中起什么做用？它们若过高或是过低对手机有何影响？开关频谱（Spectrum Due to Switching）指由于功率切换而在标称载频的临近频带上产生的射频频谱。
即由于调制突发的上升和下降沿而产生的在其标称载频的不同频偏处（主要是在相邻频道）的射频功率。
目的防止频段切换时的开关脉冲对邻频道产生干扰（指本频道对邻频道产生的干扰）。
若测试的开关频谱指标超差，可通过校准使其回到正常值。
若校准后仍不能达到规定的指标，则应检查手机的EEPROM 数据，边沿控制电路，功放开关电路等。
若不行，可调整PA 的VRAMP 前的滤波电路，或者减小电量的干扰解决调制频谱（Spectrum Due to Modulation）指数字比特流信息经GMSK 调制后在临近频带上所产生的频谱。
目的:防止带外频谱辐射，以免引起邻到干扰（指本频道对邻频道产生的干扰）。
调制频谱指标超差，可通过校准使其回到正常值。
若校准后仍不能达到规定的指标，则应检查手机的频率合成器、高斯预调制滤波器、I ／Q 调制器的平衡，突发形成的调节及功放开关点的调节电路。
2:有关调制频谱和开关频谱(1)定义由于GSM调制信号的突发特性，因此输出射频频谱应考虑由于调制和射频功率电平切换而引起的对相邻信干扰。
在时间上，连续调制频谱和功率切换频谱不是发生的，因而输出射频频谱可分为连续调制频谱和切态频谱来分别地加以规定和测量。
连续调制是测量由GSM调制处理而产生的在其标称载频同频偏处(主要是在相邻频道)的射频功率。
开关频谱即切换瞬态频谱，是测量由于调制突发的上下降沿而产生的在其标称载频的不同频偏处(主要是在相邻频道)的射频功率。
(2)技术要求●对于GSM900MHz频段①调制频谱(MOD pectsrum)测试指标要求：调制频谱的每一条谱线均应在ETSI规定的Time-Plate 的下方；测试条件：功率电平设置在5(33dB m)：测试时，可选择中间信道进行测试。
GSM之调制与开关频谱(ORFS)解析与调校大全
ACPR (Adjacent channel power ratio)在无线通信中，会量测ACPR，以衡量发射端对于邻近通道的干扰程度[1]。
在WCDMA中，会以ACLR (Adjacent Channel Leakage Ratio)，来衡量该指标[2] :而GSM中，则是以ORFS(Output Radio Frequency Spectrum)，来衡量该指标[3-4] :ORFS(Output Radio Frequency Spectrum)若以频谱为分类，衡量发射端对于其他频率的干扰，可分三类: In-Channel、Out-of-Channel、Out-of-Band。
In-Channel主要测试发射端对于自身通道的干扰，Out-of-Channel主要测试发射端对于邻近通道的干扰，Out-of-Band主要测试发射端对于其他频段的干扰，测试项目如下[4] :In-Channel : Frequency error/Phase error、EVM、PVTOut-of-Channel : ORFS、Tx noise in RX bandOut-of-Band : Conducted Spurious Emission、Radiation Spurious Emission前述已知，ORFS同WCDMA的ACLR，都是衡量发射端对于邻近通道的干扰程度，但有别于ACLR，ORFS又可细分为两项目: 调制频谱(Spectrum due to Modulation)与开关频谱(Spectrum due to Switching)调制频谱，量的是中间水平区段，主要是衡量讯号在调变过程中，是否会有频谱扩散的现象。
而开关频谱，量的是左右直立区段，主要是衡量讯号在上升与下降过程中，是否会有频谱扩散的现象[4]。
由于WCDMA采FDD(Frequency Division Duplex)机制，其讯号为连续波，因此只需量测调变过程中的频谱扩散现象，但GSM为TDD(Time Division Duplex)机制，其讯号为Burst型式，下图是GSM之Burst的时域与频域表示[8] :因此需再加测讯号在上升与下降过程中的频谱扩散现象。
RF电路原理,测试方法及各项指标意义
●对于DCSl800MHz频段 ①调制频谱(MOD spectrum)
功率电平设置为0(30dBm) 。
指标要求同GSM900MHz。
5）. 杂散辐射 (1)定义 杂散辐射是指用标推测试信号调制时在除载频和由于正常调制和切换瞬态引起的 边带以及邻道以外离散频率上的辐射(即远端辐射)。 杂散辐射按其来源的不同可分为传导型和辐射型两种。传导型杂散辐射是指天线连接 器处或进入电源引线(仅指基站)引起的任何杂散辐射；辐射型杂散辐射是指由于机箱 (或机柜)以及设备的结构而引起的任何杂散辐射。 这里只介绍Tx发射时传导型杂散的测量。
●对于DCSl800MHz频段 接收灵敏度要求：当RF输入电平为-l00dBm，RBER不超过2％。测量时可测
试实际灵敏度指标。根据多款移动电话的测试结果来看：当RBER＝2％时， 若RF输入电平为一l08一 -105dBm，则接收灵敏度为优； 若RF输入电平为一105-- -l03dBm，则接收灵敏度为良好； 若RF输入电平为-l03一 -100dBm，则接收灵敏度为一般； 若RF输入电平为＞-l00 dB mm，则接收灵敏度为不合格。
频率误差定义为考虑了调制和相位误差的影响以后，发射信号的 频率与该绝对射频频道号(ARFCH)对应的标称频率之间的差。它通过相 应误差做线性回归，计算该回归线的斜率即可得到频率误差(因为ω ＝ θ /t)相位误差峰值Pepeak是离该回归线最远的值。相位误差有效值 PeRMS即相位误差均方根值，是所有点的相位误差和其线性回归之间的 差的均方根值。
例如：传导RF发射接收基本性能测试示意图:
例如杂散测试示意：
三.测试指标及意义介绍
1）. 接收灵敏度（Rx sensitivity） (1)定义 接收灵敏度是指收信机在满足一定的误码率性能条件下收信机输入端需 输入的最小信号电平。衡量收信机误码性能主要有帧删除率(FER)、残余误比 特率(RBER)和误比特率(BER)三个参数。这里只介绍用残余误比特率(RBER)来 测量接收灵敏度。 残余误比特率(RBER)的定义为接收到的错误比特与所有发送的的数据比 特之比。
GSM基础知识简介
GSM系统中的数字标识
移动台的ISDN号：（MS-ISDN） 是指主叫客户为呼叫数字公用陆地蜂窝 移动通信网中客户所需拨打的号码。包括： CC 国家码86 NDC 国内目标码＝网络接入号139 SN 用户码（7位）。
2014-12-11
龙旗科技（上海）有限公司
GSM系统中的数字标识
国际移动客户识别码（IMSI）： 建立呼叫和位置更新时使用。包括： MCC 移动国家号码460 MNC 移动网号，移动00，联通01 MSIN 移动用户识别码 NMSI 国内移动用户识别码
2014-12-11
龙旗科技（上海）有限公司
GSM测试基础- 传导与耦合
传导测试-通过射频端口测试。 优点：快，可反映主板射频电路状态 缺点：忽略了天线的状态和周围干扰的影 响；需要特定的射频接头； 耦合测试-通过耦合天线测试。 优点：反映手机的整体性能。 缺点: 对测试环境要求高。
2014-12-11 龙旗科技（上海）有限公司
谢谢！
2014-12-11 龙旗科技（上海）有限公司
2014-12-11
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GSM的空中接口-TDMA
物理信道：1个物理信道就是1个时隙(TS) 逻辑信道：根据BTS和MS之间传递的信息 种类的不同而定义的不同的逻辑信道。
2014-12-11
逻辑信道
逻辑信道又分为： 1.业务信道（TCH） 2.控制信道（CCH）
9 25 ±3 17 9 ±5
10 23 ±3 18 7 ±5
11 12 21 19 ±3 ±3 19 5 ±5
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GSM测试基础-保持话路连接
GSM1800的功率控制 PCL Level(dBm) Class(dBm) PCL Level(dBm) Class(dBm)
GSM 测量基础知识
功率vs时间
频率误差
GSM 每个信道的载波频率是不相同的， 每个信道之间的间隔是200KHz，这就 要求载波频率的偏差值不能太大，否则 将会影响到与基站的通信，以及干扰邻 信道的用户。
相位误差
峰值相位误差 RMS（均方根值相位误差）
调制频谱和开关频谱
由调制引起的频谱扩散 由脉冲上升和下降引起的频谱扩散
GSM 测量基础知识
功率单位
dBm:它是相对于1mW，以dB为单位的 功率级 dB: 用于表征功率的相对比值 dBc: 也是一个表征相对功率的单位， 其计算方法与dB的计算方法完全一样。 一般来说，dBc是相对于载波功率而言 的.
GSM 功率等级
GSM900 功率等级为5－19，共15个等 级，对应的功率为33dBm-5dBm DCS1800与PCS1900功率等级为 0－15，共16个等级，对应的功率为 30dBm-0dBm.
RSSI（接收强度指示）
RX Level Rx Quality
BER（误码率）
检测手机接收灵敏度
Байду номын сангаас
手机校准培训
Calibration 硬件及软件架构
一、硬件
1、计算机：控制无线设备，执行校准过程。
2、综测仪 Set ：给无线设备提供多种无线环境、测量无线
设备所发出信号旳功率、频率等。在Calibration中，Test Set
作为信号发生仪和功率测试仪，它经过GPIB 转接卡与PC 相 接，接受PC 控制；经过射频线(RF Cable)与Target 相连。
对于全速率话音信道（TCH／ FS），接受机输入电平为-102dBm时， 帧删除率（FER）不大于0.1％，Ib类 数据旳RBER不大于0.4％，II类数据 旳RBER不大于2％。 以残余误比特率(RBER)为例简介接受 敏捷度 ，当RBER＝2％时 右表为 GSM与DCS接受敏捷度旳测量。
频段
GSM900 MHz
<90Hz
<180Hz
<20deg
<5deg
调制频谱和开关频谱
因为GSM调制信号旳突发特征，所以输出射频频谱应 考虑因为调制和射频功率电 平切换而引起旳对相邻信 干扰。在时间上，连续调制频谱和功率切换频谱不是发 生旳，因而输出射频频谱可分为连续调制频谱和动态频谱来分别地加以要求和测量。
（1）连续调制是测量由GSM调制处理而产生旳 在其标称载频 同频偏处(主要是在相邻频道)旳射 频功率。 （2）开关频谱即切换瞬态频谱，是测量因为调 制突发旳上下降沿而产生旳在其标称载频旳不同 频偏处(主要是在相邻频道)旳射频功率。
稳压电源 综测仪
二、相互连接
三、软件
我们一般所说旳Calibration 软件指旳是在PC 端运营旳程序，涉及串口控制，GPIB 接口控制，EMMI 协议，Calibration 算法，以及程序外观接口。
GSM射频指标详解
1 射频(RF)指标的定义和要求1.1 接收灵敏度（Rx sensitivity）(1)定义接收灵敏度是指收信机在满足一定的误码率性能条件下收信机输入端需输入的最小信号电平。
衡量收信机误码性能主要有帧删除率(FER)、残余误比特率(RBER)和误比特率(BER)三个参数。
这里只介绍用残余误比特率(RBER)来测量接收灵敏度。
残余误比特率(RBER)的定义为接收到的错误比特与所有发送的的数据比特之比。
(2)技术要求●对于GSM900MHz频段接收灵敏度要求：当RF输入电平为一102dBm时，RBER不超过2％。
测量时可测试实际灵敏度指标。
根据多款移动电话的测试结果来看：当RBER＝2％时，若RF输入电平为-l09一l07dBm，则接收灵敏度为优；若RF输入电平为-l07一l05dBm，则接收灵敏度为良好；若RF输入电平为-105一l02dBm，则接收灵敏度为一般；若RF输入电平＞-l02dBm，则接收灵敏度为不合格。
●对于DCSl800MHz频段接收灵敏度要求：当RF输入电平为-l00dBm，RBER不超过2％。
测量时可测试实际灵敏度指标。
根据多款移动电话的测试结果来看：当RBER＝2％时，若RF输入电平为一l08一-105dBm，则接收灵敏度为优；若RF输入电平为一105-- -l03dBm，则接收灵敏度为良好；若RF输入电平为-l03一-100dBm，则接收灵敏度为一般；若RF 输入电平为＞-l00 dB mm，则接收灵敏度为不合格。
1．2频率误差Fe、相位误差峰值Pepeak、相位误差有效值PeRMS(1)定义测量发射信号的频率和相位误差是检验发信机调制信号的质量。
GSM调制方案是高斯最小移频键控(GMSK)，归一化带宽为BT＝0．3。
发射信号的相位误差定义为：发信机发射信号的相位与理论上最好信号的相位之差。
理论上的相位轨迹可根据一个己知的伪随机比特流通过GMSK脉冲成形滤波器得到。
频率误差定义为考虑了调制和相位误差的影响以后，发射信号的频率与该绝对射频频道号(ARFCH)对应的标称频率之间的差。
GSM手机调制频谱原理
），频谱的频率间隔
展开式的叠加关系变成积分关系，则可以写成
，离散的 变成连续的 ，
其中
是付立叶级数复数表达式，在数学上，此式称为傅立叶积分。
严格地说，非周期信号 傅立叶积分存在的条件是：
1） 在有限区间上满足狄里赫利条件；
2）积分
收敛，即 绝对可积。
上式方括号内对时间 t 积分后，仅是角频率 的函数，记作
通过改变本振的频率可以得到相应各个频点的波形，然后在经过积分平滑得到频 域的频谱，如下图是手机的调制频谱。
Modulation Spectrum measurement in frequency sweep mode 以上简单介绍了调制频谱的原理，不妥之处请指正。
盛苏成 2004-7-28
从上图放大后一个时域、频域三维的 BURST 波形，从图上可看出沿着频域坐标 轴开关、调制频谱波形，如下图：
调制频谱
开关频谱
在某频点处的波形
三、GSM 调制频谱的测量 信号的频谱是由其时域特性决定，时域和频域的关系可借助傅立叶变换来相
互转换；频谱分析仪的工作原理有两种方式：1.根据傅立叶变换，借助于数字信 号处理，输入到分析仪的信号用模数转换器采样及振幅量化，因 A/D 转换器的 带宽限制，FFT 分析仪只能测量低频信号；2.根据超外差原理，这种情况下，输 入信号的频谱不是从时间特性中计算得来的，而是由频域分析直接决定，把输入 频谱分成各个独立的部分，如下图所示测量方法
，为
称为 的傅立叶变换（FT）； 称为
的傅立叶逆变换（IFT）。
两者互为傅立叶变换对。当
代入上二式后，公式简化为
综上所述，在时域是非周期信号变换在频域内为连续信号。
二、GSM 手机调制频谱
射频指标
姚方华李航广州南方高科有限公司 [摘要]本文对GSM移动电话的射频指标进行了分析，并讨论了改进办法。
其中一些测试及提高射频指标的方法是从实践经验中总结出来的，有一定的参考价值。
第一部分对各射频指标作了简要介绍。
第二部分介绍了射频指标的测试方法。
第三部分介绍了一些提高射频指标的设计和改进方法。
1 射频(RF)指标的定义和要求1.1 接收灵敏度（Rx sensitivity） (1)定义 接收灵敏度是指收信机在满足一定的误码率性能条件下收信机输入端需输入的最小信号电平。
衡量收信机误码性能主要有帧删除率(FER)、残余误比特率(RBER)和误比特率(BER)三个参数。
这里只介绍用残余误比特率(RBER)来测量接收灵敏度。
残余误比特率(RBER)的定义为接收到的错误比特与所有发送的的数据比特之比。
(2)技术要求●对于GSM900MHz频段 接收灵敏度要求：当RF输入电平为一102dBm时，RBER不超过2％。
测量时可测试实际灵敏度指标。
根据多款移动电话的测试结果来看：当RBER＝2％时，若RF输入电平为-l09一l07dBm，则接收灵敏度为优；若RF输入电平为-l07一l05dBm，则接收灵敏度为良好；若RF输入电平为-105一l02dBm，则接收灵敏度为一般；若RF输入电平＞-l02dBm，则接收灵敏度为不合格。
●对于DCSl800MHz频段 接收灵敏度要求：当RF输入电平为-l00dBm，RBER不超过2％。
测量时可测试实际灵敏度指标。
根据多款移动电话的测试结果来看：当RBER＝2％时，若RF输入电平为一l08一 -105dBm，则接收灵敏度为优；若RF输入电平为一105-- -l03dBm，则接收灵敏度为良好；若RF输入电平为-l03一 -100dBm，则接收灵敏度为一般；若RF输入电平为＞-l00 dB mm，则接收灵敏度为不合格。
1．2频率误差Fe、相位误差峰值Pepeak、相位误差有效值PeRMS (1)定义 测量发射信号的频率和相位误差是检验发信机调制信号的质量。
GSM手机射频测试指导(正式)
GSM手机射频测试指导目录序言 (2)第一章测试条件 (3)1.1 正常测试条件 (3)1.2 极限测试条件 (3)1.3 震动条件 (3)1.4 其它测试条件及规定 (4)1.5 附件要求 (5)第二章发射机指标及其测试 (6)2.1 发射载波峰值功率 (6)2.2 发射载频包络 (11)2.3调制频谱（Spectrum Due to Modulation） (15)2.4开关频谱（Spectrum Due to Switching） (18)2.5频率误差（Frequency Error） (20)2.6相位误差（Phase Error） (22)2.7传导杂散骚扰（Conduct Spurious Emissions） (24)2.8发射峰值电流和平均电流 (27)第三章接收机指标及其测试 (29)3.1接收灵敏度（Rx Sensitivity） (29)3.2接收信号指示电平（RX Level） (33)3.3接收信号指示质量（RX Quality） (35)第四章其余测试补充 (38)4.1 RC滤波电路对PA－RAMP的影响 (38)4.2 PA匹配调整 (42)4.3天线开关指标测试 (42)第五章附录 (44)序言目前国家对手机的质量问题越来越重视，公司对于手机质量的客户满意度和返修率也一致关注。
其中，GSM手机的射频问题仍然是一个影响手机质量、开发进度和生产效率的重要因素。
为了保证产品的品质和性能符合GSM规范和国家标准，需要在手机测试方面建立一套完整、科学的测试体系。
为此我们参照GSM规范欧洲标准、国家邮电部移动通信技术规范、国家信息产业部通信行业标准以及日常积累的测试经验编写了这份射频测试规程。
本规范的目的是针对研发阶段的GSM手机提供一个较全面测试和校准的指标依据，尽量保证研发阶段GSM手机的点测指标满足FTA、CTA与批量生产点测指标要求，使手机的射频问题尽可能在研发阶段暴露出来并在量产前解决，同时为评估手机的RF点测性能、指标余量、一致性、稳定性提供参考依据，另外为不熟悉测试的新员工提供一些指导。