reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
© Geralt PIXABAY Technologie | 22 grudnia 2016

Interferencja - g艂ówny problem komunikacji bezprzewodowej

Wyeliminuj problemy z interferencjami przy pomiarach w terenie korzystaj膮c z analizy widmowej w czasie rzeczywistym.
Wraz z szybkim rozwojem technologii komunikacji bezprzewodowej w zastosowaniach komercyjnych, lotniczych i wojskowych, pojawiaj膮 si臋 te偶 coraz cz臋stsze i powa偶niejsze problemy z interferencjami. Aby zminimalizowa膰 ich wp艂yw, w wielu systemach, zw艂aszcza lotniczych i wojskowych, a tak偶e w niekt贸rych systemach komunikacyjnych 5G przenosi si臋 komunikacj臋 do coraz wy偶szych cz臋stotliwo艣ci si臋gaj膮cych zakresu fal milimetrowych. Inne udoskonalenia w tym zakresie obejmuj膮 wykorzystywanie w膮skich impuls贸w radarowych i silnie zaszyfrowanych sygna艂贸w komunikacyjnych.

Cho膰 takie podej艣cie mo偶e pom贸c w eliminowaniu interferencji zewn臋trznych, utrudnia r贸wnocze艣nie rozwi膮zywanie problem贸w podczas pracy w terenie, co wymusza wykorzystanie nowych narz臋dzi i technologii do utrzymania wdro偶onych system贸w. Jednym z przyk艂ad贸w mo偶e by膰 analiza widmowa w czasie rzeczywistym (RTSA), szczeg贸lnie przydatna do wyszukiwania interferencji i monitorowania sygna艂贸w. Dodaj膮c funkcj臋 szybkiego, bezstratnego pomiaru RTSA do r臋cznego analizatora widma lub analizatora 艂膮czonego (analizator widma i analizator obwod贸w), personel techniczny mo偶e przy u偶yciu tylko jednego narz臋dzia wykrywa膰, lokalizowa膰 i rozwi膮zywa膰 problemy z interferencjami.

Jak radzi膰 sobie z analiz膮 wsp贸艂czesnych sygna艂贸w zak艂贸caj膮cych
Wsp贸艂czesne systemy stanowi膮 niema艂e wyzwanie dla personelu technicznego. Dla przyk艂adu, systemy radarowe i tzw. wojny elektronicznej (EW) pracuj膮 z coraz wi臋ksz膮 dynamik膮. Coraz wi臋ksze zag臋szczenie sieci komunikacyjnych o du偶ej przepustowo艣ci, pracuj膮cych w r贸偶nych formatach zwi臋ksza prawdopodobie艅stwo pojawienia si臋 problem贸w z interoperacyjno艣ci膮.

Wiele opracowanych w ostatnim czasie technik transmisji sygna艂贸w wykorzystuje modulacj臋 impulsow膮, gdzie wyst臋puj膮 kombinacje impuls贸w o kr贸tkim czasie trwania i ma艂ej mocy. Gdy tego typu sygna艂y interferuj膮 z pobliskimi sygna艂ami radiowymi, rozwi膮zywanie problem贸w staje si臋 jeszcze trudniejsze, gdy korzysta si臋 jedynie z tradycyjnych analizator贸w widma. Maj膮 one trudno艣ci z rejestracj膮 i identyfikacj膮 sygna艂贸w, kt贸rych czas trwania, moc i zachowanie jest nieprzewidywalne.

Gdy sygna艂y staj膮 si臋 coraz bardziej z艂o偶one i ulotne, techniki pomiaru bezprzerwowego, takie jak RTSA z wcze艣niejszych zastosowa艅 niszowych staj膮 si臋 coraz ch臋tniej wykorzystywane. Przyrz膮dy pomiarowe, takie jak r臋czne analizatory FieldFox firmy Keysight id膮 o krok dalej, umo偶liwiaj膮c wykonanie tego typu pomiar贸w przy u偶yciu pojedynczej, przeno艣nej jednostki, eliminuj膮cej konieczno艣膰 przewo偶enia do pracy w terenie wielu przyrz膮d贸w stacjonarnych, pobieraj膮cych znaczn膮 moc ze 藕r贸d艂a zasilaj膮cego (Rys. 1).

Rys. 1. R臋czne analizatory FieldFox z funkcj膮 RTSA, zaprojektowane do pomiar贸w w terenie wa偶膮 jedynie 3,2 kg i zapewniaj膮 4-godzinn膮 prac臋 na akumulatorze

Wy艣wietlanie istotnych informacji
Wraz z coraz bardziej z艂o偶onymi 艣rodowiskami sygna艂owymi coraz wa偶niejsze staje si臋 umieszczenie na pojedynczym ekranie du偶ych ilo艣ci danych. Dla przyk艂adu, FieldFox z funkcj膮 RTSA mo偶e wytworzy膰 ponad 120 tys. obraz贸w widma w ci膮gu sekundy, cho膰 ludzkie oko wykrywa tylko 30 obraz贸w na sekund臋. Dlatego te偶, aby w pe艂ni wykorzysta膰 zalety pracy w czasie rzeczywistym, ka偶da aktualizacja powinna m贸c zaprezentowa膰 4000 obraz贸w w u偶yteczny spos贸b.

Najwi臋cej informacji na ekranie mo偶na zaprezentowa膰 kompiluj膮c statystyki i wy艣wietlaj膮c cz臋stotliwo艣膰 wyst臋powania konkretnych warto艣ci (np. specyficznej amplitudy na specyficznej cz臋stotliwo艣ci). Przyk艂adem mo偶e tu by膰 wy艣wietlanie rozk艂adu g臋sto艣ci, czyli widma wzbogaconego informacj膮 o cz臋stotliwo艣ci wyst臋powania. Na tego typu obrazach informacje koduje si臋 za pomoc膮 kolor贸w lub intensywno艣ci 艣cie偶ki, a funkcja po艣wiaty ma skupia膰 uwag臋 u偶ytkownika na najnowszych danych pojawiaj膮cych si臋 na tle starszych, kt贸re ulegaj膮 stopniowemu wygaszaniu (Rys. 2).

Rys. 2. Rozk艂ad g臋sto艣ci z wybranym przez u偶ytkownika czasem po艣wiaty u艂atwia obserwacj臋 zachowania wielu sygna艂贸w zajmuj膮cych ten sam kana艂 cz臋stotliwo艣ciowy

Takie podej艣cie pozwala u偶ytkownikowi zaobserwowa膰 i skupi膰 uwag臋 na zdarzeniach lub zaburzeniach pojawiaj膮cych si臋 rzadko, a nast臋pnie wydzieli膰 je spo艣r贸d innych. Zmieniaj膮c po艣wiat臋 i spos贸b kodowania kolorami mo偶na uwypukli膰 specyficzne zachowanie si臋 sygna艂u.

RTSA pozwala wykry膰 sygna艂y pojawiaj膮ce si臋 w obr臋bie innych sygna艂贸w. W 艣rodowisku o du偶ej dynamice trudno zaobserwowa膰 s艂aby, ulotny sygna艂 wyst臋puj膮cy na tle sygna艂u o szerszym widmie, silniejszego i cz臋艣ciej wyst臋puj膮cego. Reguluj膮c czas po艣wiaty mo偶na wyr贸偶ni膰 niewielkie r贸偶nice uwypuklaj膮ce sygna艂 ulotny (Rys. 3).

Rys. 3. Ten pomiar uwidacznia sygna艂 w膮skopasmowy w.cz. ukryty na tle szerokopasmowego sygna艂u W-CDMA

Usprawnianie pomiar贸w w czasie rzeczywistym
Charakteryzacja sygna艂贸w radarowych przy pomiarach w terenie jest dobrym przyk艂adem. W systemie z radarem impulsowym analizator musi zapewni膰 r贸偶ne nastawy RBW i rozci膮gu skali, aby umo偶liwi膰 pomiar takich parametr贸w, jak cz臋stotliwo艣膰 powtarzania impuls贸w (PRF), szeroko艣膰 impulsu, wsp贸艂czynnik wype艂nienia i moc szczytowa. W przypadku test贸w over-the-air funkcje precyzyjnego wyzwalania s膮 niezb臋dne do rejestracji impuls贸w specyficznych.

Ekran spektrogramu umo偶liwia podgl膮d ca艂ego ci膮gu impuls贸w w okre艣lonym przedziale czasu oraz dodatkowo pozwala wybra膰 indywidualne widmo cz臋stotliwo艣ciowe (pozioma linia w spektrogramie) do analizy w oddzielnym oknie (Rys. 4). Tego rodzaju pomiaru nie mo偶na wykona膰 na zwyk艂ym analizatorze widma z przemiataniem.

Rys. 4. Spektrogram (g贸rny wykres) wykorzystuje kodowany kolorami widok zmian widma (o艣 X) w czasie (o艣 Y) ujawniaj膮cy impulsy o r贸偶nej szeroko艣ci, a ka偶de indywidualne widmo (dolny wykres) pozwala u偶ytkownikowi ogl膮da膰 szczeg贸艂y w okre艣lonym momencie czasu

Je艣li kt贸rykolwiek z impuls贸w nie przeszed艂 test贸w weryfikacyjnych, 藕r贸d艂o problemu cz臋sto ujawnia si臋 wewn膮trz systemu: w module nadawczo-odbiorczym, filtrze, antenie czy kablu. Dzi臋ki wbudowanemu analizatorowi VNA i testerowi kabli/anten, ten sam analizator FieldFox mo偶e by膰 wykorzystany do pomiaru odpowiedzi fazowej i strat wtr膮conych przy rozwi膮zywaniu problem贸w z modu艂ami wchodz膮cymi w sk艂ad systemu radarowego.

Lokalizowanie 藕r贸de艂 interferencji
Po pod艂膮czeniu r臋cznej anteny kierunkowej do analizatora mo偶liwe jest nie tylko rozr贸偶nianie sygna艂贸w w czasie i cz臋stotliwo艣ci, ale r贸wnie偶 w przestrzeni. Poniewa偶 藕r贸d艂a interferencji znajduj膮 si臋 w innych lokalizacjach ni偶 藕r贸d艂o sygna艂u u偶ytecznego, celowanie anten膮 kierunkow膮 w r贸偶ne punkty pozwala lepiej je wyr贸偶ni膰. Kierunek anteny, przy kt贸rym moc sygna艂u zak艂贸caj膮cego jest najwi臋ksza wskazuje po艂o偶enie jego 藕r贸d艂a.

Podsumowanie
Wraz z coraz szerszym wykorzystaniem technologii komunikacji bezprzewodowej, stosowanie zaawansowanych narz臋dzi pomiarowych staje si臋 niezb臋dne do efektywnego utrzymania wdro偶onych ju偶 system贸w komercyjnych, lotniczych i wojskowych. W analizatorach r臋cznych FieldFox i analizatorach 艂膮czonych pracuj膮cych w zakresie fal milimetrowych, RTSA jest funkcj膮 szczeg贸lnie u偶yteczn膮 podczas wyszukiwania interferencji i monitorowania sygna艂贸w. Personel techniczny za pomoc膮 pojedynczego przyrz膮du mo偶e teraz wykrywa膰, lokalizowa膰 i rozwi膮zywa膰 problemy z interferencjami w wielu sytuacjach. Wi臋cej informacji mo偶na znale藕膰 pod adresem www.keysight.com/find/FieldFox.

Artyku艂 autorstwa 漏 Rolland Zhang, Keysight Technologies,
Pozyskany dzi臋ki AM Technologies
reklama
reklama
Za艂aduj wi臋cej news贸w
December 05 2018 15:01 V11.10.4-2