ディジタルRF受信機デザインのテストおよびトラブルシューティング | キーサイト

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はじめに

本アプリケーション・ノートでは、ディジタルRFセルラ・システムで用いられるディジタルRF通信受信機を中心に、ディジタルRF通信受信機のテストとトラブルシューティングに関係する基本測定原理について説明します。アプリケーション・ノートには、各種受信機テストの測定セットアップのほか、トラブルシューティングに関するヒントも記載しています。

現在の無線通信システムには物理的限界があるため、広域の無線通信を実現するのは非常に困難です。無線システムは、使用する無線スペクトラムの領域が非常に限られる上に、他のシステムとの干渉を避ける必要があります。成熟期を迎えつつある無線市場はより競争が激化しており、製品のサイクル時間が年単位でなく月単位で計られるまでになっています。その結果、ネットワーク機器メーカは、配備しやすく、帯域幅効率の良い通信を可能にする無線システムの生産を迫られています。

ディジタル変調には、アナログ変調と比べて、帯域幅効率、優れたノイズ・イミュニティ、低消費電力、秘話性、ディジタル・データ・サービスとの互換性など、多くの利点があります。これらの利点が、ディジタル信号処理およびアナログ-ディジタル変換の進歩とあいまって、現在ではディジタルRF通信フォーマットへの移行が進んでいます。

ディジタルRF通信システムは、無線チャネルを介したディジタル変調信号の送受信に、複雑なテクニックを使用します。こうした複雑さが、デザイナによるシステム問題の切り分けを困難にしています。信号の劣化の原因は、コンポーネント、デバイス、あるいはディジタルRF通信システムのサブシステムに存在する可能性もあります。したがって、受信機デザインの良し悪しは、いかに簡単にエラーの原因を検出できるかにかかっています。

ディジタル無線受信機では、干渉が存在するなかで可変RF信号を抽出し、これらの信号を元のベースバンド情報に変換する必要があります。干渉信号が存在する状況下での受信機の性能の確認には、複数のテストが用いられます。こうした性能検証テストには、大きく分けてインチャネル測定とアウトオブチャネル測定があります。

本アプリケーション・ノートの内容は、以下のとおりです。

ディジタル無線通信システムのブロック図
一般的な受信機デザイン
感度、コチャネル・イミュニティなどのインチャネル・テスト
スプリアスおよび相互変調イミュニティ、隣接および代替チャネル選択度などのアウトオブチャネル・テスト
受信機性能テストの一番良い実施方法
受信機デザインのトラブルシューティング・テクニック
ビット・エラー・レート（BER）、エラー・ベクトル振幅（EVM）に関連する付録

本アプリケーション・ノートでは、受信機性能テストの実施に必要なセットアップと、測定プロセスの潜在的エラーについて説明しています。また、ディジタル無線受信機のデザインに適用できるトラブルシューティング・テクニックについても説明しています。

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