【无线射频电路】-实时滤波器的基本原理及应用

----宋停云与您分享--------宋停云与您分享----实时滤波器的基本原理及应用AgilentMXGN5182A在经过了2023年5月的硬件升级后，射频性能得到了极大的提高。针对数字信号处理部分，Agilent在MXGN5182A上引入了ARB加实时滤波器来实现基带信号的生成，下面将对这一理念进行具体描述。

一、Realtime模式、传统ARB模式和增加的ARB模式

业界传统的矢量信号生成模式分为两种：实时（Realtime）信号生成和波形文件回放（ARB）。Agilent的两款矢量信号发生器ESGE4438C和MXGN5182A是这两种模式的代表。ESGE4438C具有Realtime信号生成的强大功能，同时支持ARB模式；而MXGN5182A在推出之始，只支持ARB模式，目的是为了更好的满意产线客户的需求。

与此同时，Agilent对MXG传统的ARB模式进行了改进，在不削减信号生成和数字信号处理流程的前提下，使最终输出的射频信号保持原有的高质量，同时减小信号源硬件对播放内存空间的要求，实属技术创新。我们可以从下面这张图来了解Realtime模式、传统ARB模式和增加的ARB模式的主要区分。

图1、WCDMA上行RMC12.2k信号生成过程

图1中以WCDMA上行RMC12.2k信号生成过程为例，描述了适量信号源生成标准WCDMA信号的全过程，包括原始数据经过信道编码、成帧，过采样，DAC数模转换，上变频，最终从射频口放射。

从上图中可以看出，ESGRealtime模式是利用DSP进行实时的信号成帧和数字信号处理的，全部的过程都是在信号源内部由硬件实时完成的。因此，从图中标注的A点往后，都是硬件实现。

传统的MXGARB模式，即MXG1，在DAC数模转换以前的部分，即图中标注的C点，均由软件实现（软件可以是AgilentSignalStudio软件，C语言或者Matlab软件）。从DAC数模转换以后，由MXG硬件完成的。因此，内存所在的位置为图中C点位置。由信号生成原理可知，此处的数字信号点数为78489600个点。

改进后的MXGARB模式，即图中MXG2，在过采样以前的部分，即图中标注的B点，均由软件实现（软件可以是AgilentSignalStudio软件，C语言或者Matlab软件）。从过采样以后，由MXG硬件实时完成的。因此，内存所在的位置为图中B点位置。由信号生成原理可知，此处的数字信号点数为39244800个点。因此，大小为64MSample的播放内存足以满意信号存储和播放的要求。

二、射频性能比较

这里我们将针对上面提到的Realtime模式和改进的ARB模式所产生的WCDMA信号的射频性能进行对比，从而看出改进的ARB模式具有特别优秀的射频性能。

信号参数：WCDMAUpLinkRMC12.2k

Frequency：1GHz

Amplitude：-10dBm

信号源：ESGE4438C，MXGN5182A

频谱仪：PXAN9030A

ESG(Realtime)MXGwithRealtimefilterACPR(dBc)@5MHzoffset(NoiseCorrectionoff)-65.20-68.82EVM0.670.441.721.01下面列举了几个与基站接收机智敏度测试相关的MXG矢量信号源性能指标的结果图。

图2、MXGN5182A放射WCDMAUpLinkRMC12.2k性能ACLR

图3、MXGN5182A放射WCDMAUpLinkRMC12.2k性能EVM

图4、MXGN5182A放射WCDMAUpLinkRMC12.2k性能CodeDomain

三、结论

通过上面的原理描述和结果展现，充分体现了MXG改进后的ARB信号生成及处理方式，即实时滤波器加波形的方式，可以充分满意现代基站接收机智敏度测试对于矢量信号源的性能要求。同时，这个具有创新性能的理念，很好的将Realtime模式和ARB模式进行了融合，既保持了ARB模式信号源原有的经济和敏捷的特点，又扩展了ARB模式的波形播放空间，使得MXGN5182A在满意客户与日俱增的测试需求方面，具有了足够的拓展空间。

从图中可以发觉，改进前后MXGARB模式的主要区分在于，改进后的MXG将过采样的环节，向后并入信号源硬件处理环节，并采纳了与ESGE4438CRealtime模式中利用的DSP实时生成波形相同的方式，在MXG中利用FPGA实现实时的滤波器对信号进