一、引言

針對車機DAB接收能力的測試，除了采用專業儀器RWC2010C進行信號參數和協議一致性驗證之外，還有一種實際場景模擬測試的需要。后者實際上需要進行海外實景信號的采集存儲，并在實驗室進行場景重現。

一般而言，采用射頻記錄回放系統進行射頻場景采集、存儲和回放，但是如何進行采集設備的選型？又如何選擇可靠的天線配合采集和回放？如何盡可能無失真還原現場射頻實景？都是很有講究的。

本文的內容主要就是針對上述幾個核心問題進行拋磚引玉的探討。

二、高精度采集

只有擁有高精度的采集能力，才有高精度回放的可能。那么一個射頻采集回放系統如何來確保高精度采集呢？

針對如下圖所示的一個寬帶射頻信號，我們如何來進行高精度的采集需要從幾個方面來進行優化。

一個實際射頻場景示意圖

01本底噪聲

第一個重要的優化是本底噪聲。因為本底噪聲決定了整個設備對低功率信號的采集捕獲能力，比如要捕獲GPS這樣的微弱信號，如果本底噪聲不夠好，那么是萬萬不行的。

本底噪聲

02載波抑制能力

如果是采用直采方案，必然會引入載波泄漏，如下圖所示：

儀器本振載波泄漏

經過優化以后，可以獲得如下的結果：

優化后的本振泄漏

因此射頻采集回放系統是否具有自我優化的能力十分重要，同時為了進一步減少本振泄漏對采集信號的影響，采集參數設置須考慮盡力將儀器的本振頻率點和真實的射頻信號錯開一些，如下圖所示:

優化設置的采集方案

通過優化可以最大程度減少儀器對被采集信號的影響，從而確保采集精度。

03高采樣率和位深

回歸射頻采集的本質，是將射頻信號進行高數據率的IQ解析和存儲，因此采樣率和位深決定了采集信號的精度，RFCS的典型參數如下表：

但是值得留意的是高采樣率和位深會導致數據吞吐量快速增加，從而對儀器的設計架構和高速傳輸能力提出挑戰，甚至會影響到儀器使用穩定性，這也是考察射頻采集回放系統的一個重要方面。

三、近無失真回放及驗證

首先我們探討如何來驗證回放信號是否具有大的失真，要解決這個問題，必然要采用一個標準的信號源來進行對比測試。

驗證的第一步，是利用帶C/N模擬功能的高精度矢量信號分析儀對標準矢量信號發生器發生的信號進行EVM或MER驗證，如果矢量信號發生器是某種特定標準的調制信號比如DVB-C或是其他，則矢量信號分析儀支持對應標準為最佳。

測試框圖如下：

檢測的核心是EVM或MER，因為該值能綜合反應信號的好壞。為了定標對比，需要設置特定帶寬的AWGN來模擬C/N，從而精確模擬EVM或是MER。如果矢量信號發生器還具備IQ失真模擬，則更具備驗證的靈活性。

驗證的第二步是利用射頻記錄回放系統對矢量信號發生器（保持同樣的參數設置）進行信號采集和存儲。

驗證的第三步是利用射頻記錄回放系統對采集的信號進行回放，然后再次利用高精度矢量信號分析儀進行分析，得到EVM或MER。

兩次得到的EVM或MER之差即為失真的程度。一般而言，如果可以達到0.5-1dB的偏差則可近乎視為無失真。RFCS系統則可以達到此等采集回放能力。

特別需要說明的是，回放的精度決定了未來進行場景重現的能力，雖然射頻采集回放系統并不是場景重現的所有，但是這是確保場景近乎無失真重現的基礎。

四、場景重現

本文已經分析了高精度采集和近無失真回放，也表達了這并非是近無失真場景重現的充要條件，那么還有哪些因素會影響到場景重現的準確性？又有哪些方式可以盡力來規避這些問題呢？

我們可以從一張表來簡單定義車機接收DAB（或其他廣播信號） 信號要近無失真還原所需要考慮的因素，同時也提出簡易的解決辦法。

考慮這些因素后，我們可以考慮的方案是：

采用固定的屏蔽空間來進行場景重現模擬；

固定天線位置，環形天線9KHz-30MHz波段，雙錐天線30MHz-300MHz

天線位置避免極端靠近車輛天線，從而盡力降低定向性影響，但是又要考慮功率調節的可能性。

車輛停放位置保持固定方向。

五、典型測試工具

實現DAB高質量信號采集和近無失真場景重現的關鍵工具包括：

射頻采集回放系統RFCS

錄制帶寬支持2M到100MHz任意可設

頻率范圍覆蓋300KHz到6.0GHz

IQ數據率500MBps

250MS/s采樣率

ADC精度16 Bit

1PPS，IRIG-B Support（需另配選件）

支持最大保持、最小保持和平均處理顯示

多達20多個Marker功能，滿足多種標記測試需要

數據格式兼容MATLAB

提供IQ數據處理工具軟件

9K-30MHz天線 PLA0930

30M-300MHz天線

PDA30300

六、結語

實現近無失真的DAB射頻實景場景重現從而對車機DAB接受能力進行測試有很大的參考價值，雖然并不能完全替代實驗室嚴格的功能和性能檢測，但是可以做很好的輔助驗證，本文討論的是基于射頻采集回放的一些基本原理和實現高精度采集回放的關鍵因素，并討論了場景重現所需要考慮的因素，鑒于水平有限，還望大家多多指正。歡迎致電交流010-64327909。