R&S FS-K130PC Distortion Analysis Software Verstärkermodellierung und -linearisierung

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1 FS-K130_bro_de_ indd 1 Produktbroschüre Messtechnik R&S FS-K130PC Distortion Analysis Software Verstärkermodellierung und -linearisierung :20:45

2 R&S FS-K130PC Distortion Analysis Software Auf einen Blick Die R&S FS-K130PC Distortion Analysis Software misst und modelliert lineare und nichtlineare Verzerrungen von Verstärkern, Mischern oder Basisband komponenten. Dies vereinfacht und beschleunigt die Entwicklung von linearisierten Komponenten wie Leistungsverstärkern. Senderkomponenten zur Nachrichtenübertragung dürfen HF-Signale nicht verzerren, um eine hohe Übertragungsqualität zu gewährleisten und sollen möglichst keine Leistung in den Nachbarkanälen erzeugen. Gleichzeitig ist aber ein hoher Wirkungsgrad notwendig, um den Leistungs verbrauch zu minimieren. Vorverzerrung ist eine weit verbreitete Technik, um eine höhere Ausgangsleistung zu erzielen, ohne die Leistungsaufnahme zu erhöhen. Dazu muss z.b. der Verstärker charakterisiert, sein Verzerrungsverhalten modelliert und daraus die passende Vorverzerrung berechnet werden. Mit der Software R&S FS-K130PC lassen sich diese Aufgaben vereinfachen. Sie misst die Nichtlinearitäten und berechnet daraus, aus einem vom Anwender wählbaren Modell, die passende Vorverzerrung. Zusätzlich übernimmt die Software auch die Ansteuerung der notwendigen Messgeräte wie Signalgeneratoren und -analysatoren, sowie das Auslesen und Synchronisieren der I/Q-Daten. Die Software R&S FS-K130PC verwendet Signale mit einstellbarem Crest-Faktor und frei wählbarer Bandbreite, die die realen Betriebsbedingungen sehr viel genauer nachbilden als die traditionelle Methode der Messung der Nichtlinearitäten mit Sinussignalen. So lassen sich selbst Vierpole mit Speichereffekten präzise modellieren und vorverzerren auch mit benutzerspezifischen Signalen. Hauptmerkmale Die R&S FS-K130PC Distortion Analysis Software misst das Verzerrungsverhalten von Verstärkern, Mischern oder Umsetzern und steuert dazu direkt die notwendigen Messgeräte wie Signalgeneratoren und Signalanalysatoren über IEC-Bus, LAN oder USB an errechnet die Koeffizienten eines Verzerrungsmodells für gedächtnislose und gedächtnisbehaftete DUTs entsprechend den verschiedenen, wählbaren Modellen Polynom Memory Polynom Volterra Spline errechnet Koeffizienten für die Vorverzerrung verifiziert die erzielte Verbesserung des Nachbarkanalleistungsabstandes Die Konfiguration des Setups und die Einstellung der Geräte über Blockdiagrammfunktionen macht die Bedienung einfach und weitgehend selbsterklärend. Die Vielzahl von gleichzeitig darstellbaren Messergebnissen bietet einen schnellen Überblick über die Messung. Die Fenster sind frei konfigurierbar und lassen sich damit leicht an unterschiedliche Aufgaben anpassen. 2 FS-K130_bro_de_ indd :20:46

3 R&S FS-K130PC Distortion Analysis Software Wesentliche Merkmale und Vorteile Flexible Konfiguration und einfache Bedienung Flexible Darstellung und Auswahl der Messergebnisse in konfigurierbaren Fenstern Einfache Bedienung durch Blockdiagramm-orientierte Darstellung aller Bedienschritte Integrierte Ansteuerung von Generator und Analysator über IEC-Bus, LAN oder USB Automatische Pegeleinstellung auf die gewünschte Ausgangsleistung Anwendbar auf vielfältige Signalformen Intern erzeugte Messsignale: Bandbegrenztes Rauschen mit einstellbarem Crest-Faktor Zweiton-Signal mit einstellbarem Abstand Digital modulierte Signale bis 256 QAM Signale aus einer Datei mit I/Q-Daten in verschiedenen Datenformaten wie Binary, ASCII, CSV, MATLAB Beliebige, sich wiederholende Signale, die in einer Referenzmessung aufgenommen und dann als Referenzsignal verwendet werden können Messbandbreiten bis 160 MHz (R&S FSV-Familie) 120 MHz (R&S FSQ-Familie) 500 MHz (R&S FSW-Familie) Referenzsignal-Wizard zur einfachen Aufzeichnung eines Referenzsignals Unterstützung von gepulsten Signalen FS-K130_bro_de_ indd 3 Flexibel konfigurierbare Anzeige- und Auswertungs möglichkeiten AM/AM- und AM/φM-Konversionskurven PDF (Probabilty Distribution Function) und CCDF (Complementary Cumulative Distribution Function) von Referenz- und Messsignal, der Vergleich beider in einem Diagramm gibt einen schnellen Überblick über die Kompression Spektrum und Spectral Regrowth Pegelabhängigkeit der Verstärkung und des Phasengangs Konstellationsdiagramm und EVM Impulsantwort Fenster und Darstellarten frei kombinierbar State-of-the-art-Algorithmen zur Verzerrungs modellierung Berechnung der DUT-Modelle mit Polynomial, Memory Polynomial, Spline oder Volterra-Funktionen Export des errechneten Verzerrungs- und Vorverzerrungs modells im MATLAB -Format Verifizierung des Modellierungsergebnisses und Bestimmung der mit dem Modell erzielten Verbesserung Simulation des Einflusses von Kennlinieneigenschaften Zahlreiche Import-/Export-Funktionen Export der sample-genau synchronisierten I/Q-Daten des Referenzsignals und des Messsignals für eigene Auswertungen, beispielsweise in MATLAB Export von Messergebnissen Export des errechneten Verzerrungsmodells Einlesen von Referenzsignal und Messsignal aus Dateien für nachträgliche Offline-Bearbeitung Rohde & Schwarz R&S FS-K130PC Distortion Analysis Software :20:46

4 Messung eines Verstärkers Die R&S FS-K130PC Distortion Analysis Software bietet eine Vielzahl von Konfigurationsmöglichkeiten. Sie kann damit leicht an die verschiedensten Messfälle angepasst werden. Das Beispiel zeigt einen Aufbau für Verstärkermessungen mit einem von der Analysesoftware erzeugten, bandbegrenzten Rauschsignal. Testaufbau für Verstärkermessungen I/Q-Generator und HF-Mischer (R&S SMU, R&S SMBV, ) I/Q-Mischer und Aufzeichnung (R&S FSV, R&S FSQ, ) 10 MHz Referenzfrequenz Trigger bei ARB-Start Dämpfungsglied Prüfling (DUT) Dämpfungsglied 4 FS-K130_bro_de_ indd :20:47

5 Messergebnis mit den wichtigsten Parametern in grafischer Darstellung. Numerische Übersicht über Aus- und Eingangsleistung. Tabelle der numerischen Das Messergebnis (oben) stellt die wichtigsten Parameter grafisch auf einen Blick dar: CCDF, Spektrum mit Spectral Regrowth, Verstärkungskompression oder AM/AMKonversion, AM/φM-Konversion, EVM. Die Fenster sind frei konfigurierbar und somit an die jeweilige Aufgabe anpassbar. Die numerische Übersicht über Aus- und Eingangsleistung zusammen mit den Crest-Faktoren am Ein- und Ausgang zeigt auf einen Blick, wie stark der Verstärker komprimiert (Mitte). Messergebnisse. Die Tabelle der numerischen Messergebnisse (unten) zeigt nicht nur den tatsächlich gemessenen EVM (Error Vector Magnitude) an, sondern auch den durch die Modellierung verbesserten EVM und den Modelling Error als Maß für die Güte der Modellierung. FS-K130_bro_de_ indd 5 Rohde & Schwarz R&S FS-K130PC Distortion Analysis Software :20:47

6 Die Auswertung der I mpulsantwort zeigt lineare Verzerrungen und damit insbesondere Einflüsse wie Frequenz- und Phasengang des Verstärkers. Wie gut das errechnete Modell den gemessenen Verstärker nachbildet, zeigt sich an der Wirksamkeit der aus dem Modell abgeleiteten Vorverzerrung. Dazu errechnet die Software ein zu dem errechneten Modell passendes, vorverzerrtes Referenzsignal, lädt dieses in den Signalgenerator und misst dann die tatsächlich erreichte Verbesserung. Der direkte Vergleich zwischen Originalverhalten (blaue Messkurve, Trace 1) und dem vorverzerrten Fall (schwarze Messkurve, Trace 2) zeigt die, mit einem Analysator gemessene, Verbesserung des Nachbarkanalabstandes. Zum Export der Modelle des Verstärkers und der Vorverzerrung erzeugt die Software eine im Klartext lesbare MATLAB -Funktion, die für Systemsimulationen weiterverwendet werden kann. Datenexportformate Messreport Trace Daten grafisch Trace Daten Daten Mess- und Referenzsignal (synchronisiert) Software-Konfiguration HTML-Datei Vektorformat: EMF Bitmap-Format: PNG (Export in Datei und Zwischenablage) Textdatei (CSV-Format) Textdatei (CSV-Format) Binäre Datei (freie Formatkonfiguration) Matlab-Datei Config-Datei HTML Configuration Report Messdaten und Ergebnisse können in zahlreichen Formaten exportiert (siehe Tabelle) und damit einfach in anderen Programmen verwendet werden. Dies erleichtert eigene, weitergehende Analysen oder die Dokumentation der Ergebnisse. 6 FS-K130_bro_de_ indd :20:48

7 Bestellangaben Bezeichnung Typ Bestellnummer Distortion Analysis Software R&S FS-K130PC Lizenzdongle R&S FSPC K03 Systemvoraussetzungen (empfohlen) Windows 7 (32 bit/64 bit), 1 GByte freier Festplattenspeicher, > 2 GByte freier Arbeitsspeicher (RAM), USB-Port zum Anschluss des Lizenzdongles Unterstützte Geräte Signal- und Spektrumanalysatoren Signalanalysator R&S FSQ xx/ xx Spektrumanalysator R&S FSG xx Signal- und Spektrumanalysator R&S FSV xx Signal Source Analysator R&S FSUP xx Echtzeit-Spektrumanalysator R&S FSVR xx Signal- und Spektrumanalysator R&S FSW xx Signalgeneratoren Vektorsignalgenerator R&S SMU200A Vektorsignalgenerator R&S SMJ100A Vektorsignalgenerator R&S SMBV100A Vektorsignalgenerator R&S SMW200A Empfohlene Optionen I/Q-Bandbreitenerweiterung R&S FSQ-B Erweiterung der Analysebandbreite auf 40 MHz R&S FSV-B Erweiterung der Analysebandbreite auf 160 MHz R&S FSV-B xx 80 MHz Analysebandbreite R&S FSW-B MHz Analysebandbreite R&S FSW-B MHz Analysebandbreite R&S FSW-B MHz Analysebandbreite R&S FSW-B FS-K130_bro_de_ indd 7 Rohde & Schwarz R&S FS-K130PC Distortion Analysis Software :20:48

8 Service mit Mehrwert Weltweit Lokal und persönlich Flexibel und maßgeschneidert Kompromisslose Qualität Langfristige Sicherheit Rohde & Schwarz Der Elektronikkonzern Rohde & Schwarz ist ein führender Lösungsanbieter in den Arbeitsgebieten Messtechnik, Rundfunk, Funküberwachung und -ortung sowie sichere Kommunikation. Vor mehr als 80 Jahren gegründet, ist das selbst ständige Unternehmen mit seinen Dienstleistungen und einem engmaschigen Servicenetz in über 70 Ländern der Welt präsent. Der Firmensitz ist in Deutschland ( München). Nachhaltige Produktgestaltung Umweltverträglichkeit und ökologischer Fußabdruck Energie-Effizienz und geringe Emissionen Langlebigkeit und optimierte Gesamtbetriebskosten Certified Quality Management ISO 9001 Certified Environmental Management ISO Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG R&S ist eingetragenes Warenzeichen der Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG Eigennamen sind Warenzeichen der jeweiligen Eigentümer PD Version Oktober 2014 (as) R&S FS-K130PC Distortion Analysis S oftware Daten ohne Genauigkeitsangabe sind unverbindlich Änderungen v orbehalten Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG München, Germany PDP 1 de Kontakt Europa, Afrika, Mittlerer Osten Nordamerika TEST RSA ( ) Lateinamerika Asien-Pazifik China FS-K130_bro_de_ indd :20:49

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