移動通信的主要測量指標(biāo)及注意事項

一、主要測量指標(biāo)
移動通信系統(tǒng)工作在射頻范圍，屬于無線通信。無線通信測量和有線通信測量的方法和要求有很大不同，主要因為無線信道的傳輸媒介是自由空間，充滿了各種各樣的電磁波，無線信道中的噪聲和干擾比有線信道大得多，設(shè)備中很多指標(biāo)和噪聲及干擾直接有關(guān)。在移動通信系統(tǒng)中，基站和移動臺都是由發(fā)信機(jī)（或發(fā)射機(jī)）和收信機(jī)（或接收機(jī)）組成，射頻通信測量分為發(fā)信機(jī)測量和收信機(jī)測量。下面介紹一些主要的測量指標(biāo)。
1．發(fā)信機(jī)主要測量指標(biāo)
（1）載波額定功率。載波額定功率是指發(fā)信機(jī)在未經(jīng)調(diào)制情況下，供給標(biāo)準(zhǔn)輸出負(fù)載的平均功率。在正常測試條件下，要求載波輸出功率應(yīng)在標(biāo)稱值的（+1.0－05）dB范圍內(nèi)，若發(fā)信機(jī)有幾個功率等級時，應(yīng)逐級測量。具體指標(biāo)根據(jù)廠商規(guī)定。
（2）順率誤差。頻率誤差是指實際測量的未經(jīng)調(diào)制的載波頻率與其標(biāo)稱頻率之差。
因為頻率誤差是一個隨機(jī)量，應(yīng)取多次測量值并計算其平均值。
（3）調(diào)制靈敏度。調(diào)制靈敏度（額定頻偏）是指使發(fā)信機(jī)射頻輸出端獲得額定頻偏時，其音頻輸入端1kHZ調(diào)制音的電壓值。一般規(guī)定，額定頻偏為最大允許頻偏的60％。最大允許頻偏是根據(jù)頻道間隔規(guī)定的已調(diào)信號瞬時頻率與標(biāo)稱載頻的最大允許差值。
（4）調(diào)制限制。調(diào)制限制（最大允許頻偏）在測量調(diào)制靈敏度基礎(chǔ)上，使音頻電平比調(diào)制靈敏度值高20dB，調(diào)制分析儀測得的頻偏即為最大頻偏值。即測量確保發(fā)信機(jī)不超過額定頻偏范圍的可得到的最大顆偏。在300－3000HZ范圍內(nèi)改變調(diào)制信號頻率，即可測出其不同調(diào)制頻率下的最大頻偏值。
（5）殘余調(diào)制頻偏。殘余調(diào)制頻偏是指沒有外加調(diào)制信號情況下，由哼聲和噪
聲引起的射頻寄生調(diào)頻頻偏。
（6）音頻響應(yīng)。發(fā)信機(jī)音頻響應(yīng)是指調(diào)制音頻在300－3000HZ范圍內(nèi)變化時，發(fā)信機(jī)頻偏與一個6dB／倍頻程加重特性之間的重合程度。
（7）音頻非線性失真系數(shù)。發(fā)信機(jī)的音頻非線性失真系數(shù)是指音頻輸入端加入標(biāo)準(zhǔn)測試喜進(jìn)行調(diào)制時，在發(fā)信機(jī)輸出瑞經(jīng)解調(diào)測得的二次及更高次音頻諧波成分的總有效值對整個信號的有效值之比。
（8）寄生調(diào)幅。發(fā)信機(jī)的寄生調(diào)幅是指調(diào)頻發(fā)射機(jī)已調(diào)射頻信號呈現(xiàn)的寄生幅度調(diào)制，通常以輸出調(diào)頻信號的幅度變化百分?jǐn)?shù)表示。
（9）鄰道輻射功率。鄰道輻射功率是指發(fā)信機(jī)在額定調(diào)制狀態(tài)下，總輸出功率中落入相鄰頻道接收帶寬內(nèi)的部分，鄰道輻射功率是調(diào)頻波頻譜展寬、哼聲和噪聲所產(chǎn)生的平均功率的總和。
（10）雜散輻射。發(fā)信機(jī)的雜散輻射是指用標(biāo)準(zhǔn)測試音調(diào)制時，除載頻及由調(diào)制信號決定的邊帶以外離散頻率的輻射。
（11）發(fā)信機(jī)載波啟動時間。發(fā)信機(jī)載波啟動時間指當(dāng)發(fā)信機(jī)控制開關(guān)正常工作后到產(chǎn)生載波功率輸出所需的時間。
2．收信機(jī)主要測量指標(biāo)
由于無線通信的特點，到達(dá)收信機(jī)輸入端信號是經(jīng)過傳輸衰減和干擾污染的信號，所以收信機(jī)測量主要表征和衡量收信機(jī)處理有用信號和抑制無用信號的性能?？煞譃閮纱蟛糠郑簬?nèi)測量和帶外測量。帶內(nèi)測量是確保收信機(jī)處理有用信號的能力，帶外測量決定收信機(jī)在出現(xiàn)無用信號時的工作性能。
帶內(nèi)測量包括：
（1）信納比（SINAD）。在傳統(tǒng)的無線電測量中常用信噪比S／N來表示信號的傳輸質(zhì)量，在移動通信測量中常用信納比來表示信號的傳輸質(zhì)量。
（2）靈敏度。收信機(jī)靈敏度表征了接收微弱信號的能力，它定義為從收信機(jī)產(chǎn)生一個有用基帶輸出的最小射頻信號。靈敏度是收信機(jī)最重要的指標(biāo)，它和發(fā)信機(jī)輸出功率共同決定了移動通信范圍。有幾種不同的靈敏度定義。
①可用靈敏度?？捎渺`敏度有時簡稱靈敏度，它是指在收信機(jī)中產(chǎn)生一個可懂音頻輸出的最小射頻信，號該項指標(biāo)和信納比有關(guān)，即規(guī)定收信機(jī)基帶輸出信號的最低標(biāo)準(zhǔn)。
②抑噪靈敏度。當(dāng)未經(jīng)調(diào)制的射頻信號加到收信機(jī)輸入端時，收信機(jī)靜音噪聲輸出隨著未調(diào)制射頻信號的增加而減少，當(dāng)射頻信號電平增加到收信機(jī)輸出噪聲電壓降低20dB時的輸入載波電平即為抑噪靈敏度。
③靜噪門限開啟靈敏度。靜噪門限開啟靈敏度是表征無信號或接收到錯誤信號時收信機(jī)關(guān)閉音頻放大器的能力。定義為靜噪控制置于門限位置時，使收信機(jī)靜噪電路不工作的已調(diào)射頻信號的最低電平。
（3）音頻輸出功率。收信機(jī)首頻輸出功率為收信機(jī)輸人端加入標(biāo)準(zhǔn)測試音調(diào)制的射頻信號時，在收信機(jī)輸出端能提供的最大不失真音頻功率。
（4）諧波失真。諧波失真是指收信機(jī)標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載的輸出功率為額定值時，各項音頻分量總和的有效值與總輸出信號有效值之比。
（5）音頻響應(yīng)。收信機(jī)音頻響應(yīng)定義為在輸入信號的頻偏保持不變情況下，調(diào)制頻率在300－3000HZ內(nèi)變化時，收信機(jī)音頻輸出電平的頻率特性與一個-6dB／倍頻程的去加重特性之間的吻合程度。對于元去加重的收信機(jī)，基帶輸出在音頻頻段內(nèi)是平坦的，在高端和低端是滾降的。
（6）限幅特性。收信機(jī)的限幅特性是指輸入射頻的電平在一個規(guī)定范圍內(nèi)變
化時，輸出音頻電平的穩(wěn)幅性能。
（7）調(diào)制接收帶寬。調(diào)制接收帶寬指收信機(jī)接收一個輸入電平比實際靈敏度高6dB，再使輸出信號的信納比回到12dB時的輸入信號調(diào)制頻偏的兩倍。調(diào)制接收帶寬直接反映了收信機(jī)工作時的動態(tài)帶寬，它與中頻濾波器的帶寬、解調(diào)失真、本振頻率及中頻濾波器中心頻率的準(zhǔn)確度有關(guān)，是一個很有實際意義的指標(biāo)。
帶外測量指標(biāo)：
（1）鄰道選擇性。鄰道選擇性量度收信機(jī)在接收一個有用信號時抑制鄰道強(qiáng)信號的能力，對于移動通信系統(tǒng)中信道間距窄，在一個小的區(qū)域內(nèi)會遇到很多信號的情況，該項指標(biāo)對收信機(jī)來說特別重要。鄰道選擇性定義為在相鄰信道上存在已調(diào)無用信號時，收信機(jī)接收已調(diào)有用信號的能力，用無用信號與可用靈敏度的相對電平來表示。
（2）寄生響應(yīng)抗擾性。寄生響應(yīng)抗擾性又稱為雜散響應(yīng)抑制，它是收信機(jī)阻止單個頻率的無用信號在收信機(jī)輸出端產(chǎn)生不良影響的能力。寄生響應(yīng)抗擾性是用無用信號與靈敏度的相對電平來表示。
（3）互調(diào)抗拒比。接收機(jī)互調(diào)抗拒比是指接收機(jī)對子有用信號的頻率有特定關(guān)
系的兩個或更多個無用信號的抑制能力，它也是用干擾信號與靈敏度相對電平表示
的。
（4）同頻抑制。接收機(jī)同頻抑制是接收機(jī)抑制來自同～信道的干擾的能力，同
樣也用干擾信號與靈敏度相對電平表示。
（5）阻塞。接收機(jī)的阻塞是指在有用信號頻率附近的一定范圍內(nèi)，存在未調(diào)制的干擾信號，從而使接收機(jī)信納比降低或音頻輸出功率減少的現(xiàn)象。它也是用干擾信號與靈敏度的相對電平表示.
3．信令測量
移動通信系統(tǒng)信令比較復(fù)雜，也無法對各種信令系統(tǒng)的許多參數(shù)作詳細(xì)的規(guī)定和測量，從便于比較起見，對有些共性的重要技術(shù)參數(shù)作相應(yīng)要求。
（1）信令靈敏度。信令靈敏度是指接收機(jī)的輸出信納比為12dB時，為了獲得標(biāo)
準(zhǔn)的成功呼叫概率（應(yīng)大于80％），接收機(jī)所必需的射頻輸入信令電平。
（2）誤動信令。當(dāng)發(fā)送端無編碼信號時接收機(jī)解碼有響應(yīng)稱為噪聲或話音誤動
信令；對已知編碼傳輸，接收解碼器響應(yīng)不正確稱為碼功能性誤動；對不正確地址
的解碼器響應(yīng)稱為碼地址誤動。通常用兩次誤動出現(xiàn)的時間間隔來表示噪聲和話音
誤動。用誤動數(shù)與全部傳輸數(shù)之比表示碼誤動。
（3）解調(diào)器／解碼器工作電平范圍。在解調(diào)器／解碼器組件的工作電平范圍內(nèi)
組件應(yīng)正常工作，并符合信令靈敏度和額定的誤動指標(biāo)。
（4）解調(diào)器／解碼器音頻響應(yīng)帶寬。指標(biāo)在音頻信號范圍內(nèi)以低電平輸入，使
解調(diào)器／解碼器符合信令靈敏度及規(guī)定的編碼誤動次數(shù)。
二、注意事項
1．測量儀表與被測量設(shè)備的阻抗匹配
射頻測量中，信號源與負(fù)載之間或信號發(fā)生器與被測收信機(jī)之間的阻抗必須匹配，否則會出現(xiàn)駐波，引入測量誤差。在不特別注明情況下要求加到收信機(jī)輸人端的測試信號標(biāo)稱阻抗為50n，測試信號電平用收信機(jī)輸入端開路時電壓即信號發(fā)生器電動勢表示（在阻抗匹配情況下，被測收信機(jī)輸入端端電壓值等于信號源電動勢的一半）。
2．連接線盡量短
測量時，儀器與被測設(shè)備之間連線必須盡可能地短，過長的連線會引入衰減、駐波、噪聲或哼聲。整個測量系統(tǒng)中的儀表和被測設(shè)備必須很好接地，但要避免有強(qiáng)信號通過接地線而造成附加耦合。
3正確使用儀器
測量時，必須對所用各種測試儀器的性能十分了解，正確使用，才能避免引入測量誤差及錯誤的測量結(jié)果。儀器的精密度、輸入和輸出阻抗、工作頻率、非線性失真等對測量精度均有不同程度影響。
4．電平量度標(biāo)準(zhǔn)
在測量中，電平的量度有好幾種方法，在不同的場合，功率和電壓常用不同單位，如信號發(fā)生器輸出電壓范圍用dBm表示，而收信機(jī)的靈敏度用Pv表示，有的地方還用表示dBpV方法，所以在測量中一定要注意到單位之間正確的換算關(guān)系。
5．嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行
移動通信的主要指標(biāo)應(yīng)定期測量并嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。具體設(shè)備可參閱廠商提供的技術(shù)說明書，特別是對基站的發(fā)信機(jī)設(shè)備，如果性能指標(biāo)不符合國家標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)堅決停止使用，這對避免造成相互間嚴(yán)重干擾，保證區(qū)域內(nèi)整個系統(tǒng)正常運行是非常重要的。