一、引言
針對車機DAB接收能力的測試，除了采用專業(yè)儀器RWC2010C進行信號參數(shù)和協(xié)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(xiàn)。
一般而言，采用射頻記錄回放系統(tǒng)進行射頻場景采集、存儲和回放，但是如何進行采集設(shè)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(xiàn)場射頻實景？都是很有講究的。
本文的內(nèi)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(tǒng)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?nèi)绾蝸磉M行高精度的采集需要從幾個方面來進行優(yōu)化。
一個實際射頻場景示意圖
2.1、本底噪聲
第一個重要的優(yōu)化是本底噪聲。因為本底噪聲決定了整個設(shè)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
2.2、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(jīng)過優(yōu)化以后，可以獲得如下的結(jié)果：
優(yōu)化后的本振泄漏
因此射頻采集回放系統(tǒng)是否具有自我優(yōu)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(shù)設(shè)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(yōu)化設(shè)置的采集方案
通過優(yōu)化可以程度減少儀器對被采集信號的影響，從而確保采集精度。
2.3、高采樣率和位深
回歸射頻采集的本質(zhì)，是將射頻信號進行高數(shù)據(jù)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(shù)如下表：
但是值得留意的是高采樣率和位深會導(dǎo)致數(shù)據(jù)吞吐量快速增加，從而對儀器的設(shè)計架構(gòu)和高速傳輸能力提出挑戰(zhàn)，甚至?xí)绊懙絻x器使用穩(wěn)定性，這也是考察射頻采集回放系統(tǒng)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(fā)生器發(fā)生的信號進行EVM或MER驗證，如果矢量信號發(fā)生器是某種特定標準的調(diào)制信號比如DVB-C或是其他，則矢量信號分析儀支持對應(yīng)標準為。
檢測的核心是EVM或MER，因為該值能綜合反應(yīng)信號的好壞。為了定標對比，需要設(shè)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(fā)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(tǒng)對矢量信號發(fā)生器（保持同樣的參數(shù)設(shè)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(tǒng)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(tǒng)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(xiàn)的能力，雖然射頻采集回放系統(tǒng)并不是場景重現(xiàn)的所有，但是這是確保場景近乎無失真重現(xiàn)的基礎(chǔ)。
四、場景重現(xiàn)
本文已經(jīng)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(xiàn)的充要條件，那么還有哪些因素會影響到場景重現(xiàn)的準確性？又有哪些方式可以盡力來規(guī)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。
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參量 |
影響因素 |
解決方案 |
備注 |
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方向性 |
車輛天線具有方向圖，朝向變化接受能力變化。 |
固定所有被測車輛的方向，盡力保證測試的一致性。 |
方向圖決定了接收信號的方向性 |
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場強值 |
天線接收位置的空中信號場強大小、天線增益、接收天線損耗。 |
采用空間場強檢測的方法確保天線接收點的場強值和采集時場強值一致。 |
此功率需要回放設(shè)備具有功率調(diào)節(jié)的能力。這部分是造成無法完全無失真的關(guān)鍵，因為采集的時候如果考慮方向性將會大大降低采集的效率。 |
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一致性 |
回放系統(tǒng)回放信號時與真實信號有不同的變化。 |
利用高精度的射頻采集回放系統(tǒng)，確�；胤啪龋S著時間推移的精度。 |
系統(tǒng)角度看問題，功率的調(diào)節(jié)不能改變信號特征。 |
考慮這些因素后，我們可以考慮的方案是：
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采用固定的屏蔽空間來進行場景重現(xiàn)模擬；
固定天線位置，環(huán)形天線處理9KHz-30MHz波段，雙錐天線處理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(diào)節(jié)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(xiàn)DAB高質(zhì)量信號采集和近無失真場景重現(xiàn)的關(guān)鍵工具包括：
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射頻采集回放系統(tǒng)RFCS
錄制帶寬支持2M到100MHz任意可設(shè) 頻率范圍覆蓋300KHz到6.0GHz IQ數(shù)據(jù)率500MBps 250MS/s采樣率 、ADC精度16 Bit 1PPS，IRIG-B Support（需另配選件） 支持保持、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(shù)據(jù)格式兼容MATLAB 提供IQ數(shù)據(jù)處理工具軟件。
六、結(jié)語
實現(xiàn)近無失真的DAB射頻實景場景重現(xiàn)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(xiàn)高精度采集回放的關(guān)鍵因素，并討論了場景重現(xiàn)所需要考慮的因素，鑒于水平有限，還望大家多多指正。
