APD 幅度概率分布测量技术介绍( 二 )



;然后再用频谱仪和APD分析仪测量EUT干扰的APD值,测量方法见图5 。测量结果见图6,横轴为干扰电压,纵轴是概率,最左边曲线是EUT不工作情况,右边4条曲线是EUT发出不同强度干扰时的APD 。由图6可知当概率确保在10-2条件下,干扰的层电压增加了V 。
实验和仿真结果证实:当误码率和干扰概率相等的情况下,测误码率时U的增加量U和测APD时干扰V的增加量V有很明显的相关性 。因此可以利用这种相关性来确定APD的限值点 。通常要求通信系统话音传输的BER为10-2,数据传输的BER为10-4 。由此可规定APD的概率限值Plimit分别为10-2,10-4 。再根据二者的相关性,由图6中的V,得出与Plimit10-2和10-4相应的两个电平限值Vlimit值 。
APD测量仪的规范[1]
3.1APD测量仪的指标要求
以上分析了CISPR关于APD测量方法、APD限值的确定的进展,下面进一步介绍APD测量仪的指标要求 。
APD测量功能可作为测量设备的附加功能,附加到现有测量仪器或使用一体化测量仪器上 。APD测量功能可由两种方法实现:一种使用比较器和计数器,如图7所示,设备确定超出一组预设电平的概率,电平的数目等于比较器的数目;另一种使用A/D变换器、逻辑电路、存储器,如图8所示,该设备也可提供预设电平的APD图,电平的数目取决于A/D变换器的分辨率(如8bit变换器提供256级电平) 。
图7; APD测量电路(比较器、计数器)框图
图8; APD测量电路(A/D变换器)框图
3.2APD测量功能的规范
假如能够判定设备或设备系列可能造成对数字通信系统的干扰,APD测量就可应用于这些产品 。下面是应用于APD测量功能的规范 。
(1)幅度动态范围:大于60dB 。
幅度的动态范围定义为获得APD的必要范围 。动态范围的上限应大于要测量的骚扰的峰值电平,下限应低于产品委员会规定的骚扰限值电平 。根据CISPR11中,对于ISM设备,group2,ClassB,峰值限值规定为110dBμV/m,加权限值指定为60dBμV/m 。因此提议动态范围大于60dB,并有10dB余量 。
(2)幅度精度(包括阀值电平设置误差):优于±2.7dB 。
(3)骚扰最大测量时间:≥2min,测量中断时间小于总测量时间的1% 。
CISPR11为1GHz以上的微波烹饪器具的峰值测量制订的最大保持时间为2min一周期,因而APD的测量时间的最小值为2min 。因为计数器或存储器的数量是有限的,对于长测量周期,连续测量可能有困难,因此,在测量中断时间小于总测量时间的1%的条件下,答应间断测量 。
【APD 幅度概率分布测量技术介绍】 (4)APD测量功能可分配至少两级电平,能够同时测量所有预设电平的概率,预设电平的分辨率优于:0.25dB 。
(5)最小可测概率:10-7 。
为获得有意义的测量结果,测量过程中出现约100次取值是必要的 。因此最小可测概率计算如下:
假定测量时间2min,采样率10M/s,概率确定为
100/(12010106)~10-7 。
(6)采样率:≥10M/s(分辨带宽1MHz) 。
理想情况下,使用要保护的无线设备的等效带宽测量骚扰的APD 。然而,对于1GHz以上的频率范围频谱分析仪的分辨带宽指定为1MHz,因而采用率应大于10M/s 。
(7)推荐规范:使用A/D变换器时,测量结果显示的幅度分辨率优于:0.25dB 。
APD结果显示的分辨率取决于动态范围和A/D变换器的分辨率 。例如,使用8bitA/D变换器,动态范围60dB时,显示的分辨率小于0.25 dB(60 dB/256) 。
总结
传统的测量方法,如准峰值检波、有效值检波,是测量干扰对系统影响的最终结果,与干扰的本质有关,还同系统的性能有关,这给无线干扰的测量带来了不确定因素 。随着无线技术的发展,干扰的研究是测量行业面临的突出问题——必须寻找新的测量方法,对其进行评估,而APD测量结果是干扰本身的统计特性,与系统性能无关,所以更具有广泛性和适宜性,但APD技术现在只是摸索阶段,标准化和产品化进程相对缓慢 。

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