动态范围要求(dynamic range requirement)
动态范围要求的核心目标是验证接收机的能力,确保其不仅能在低信号水平(接近参考灵敏度)的情况下工作,还能在远高于参考灵敏度的高信号电平下正常运作。
简单来说,动态范围指的是接收机能够有效处理的信号强度范围,从最低信号(接近噪声水平)到最高信号。
参考灵敏度测试的是接收机在较弱信号下的表现,而动态范围测试的则是接收机在高强度信号和潜在干扰情况下的性能。
一个好的接收机,不仅需要在弱信号下保持灵敏度,还要在强信号和干扰环境下不被过载或损坏,仍然能保持有效工作。
基站动态范围测试的场景
对于基站,动态范围要求模拟的场景是接收机在高信号电平且伴有强干扰的条件下工作。
这个场景假定增强的干扰和相应的较高信号电平,从而测试接收机在这些条件下是否会出现信号损伤或者性能下降。
在实际通信场景中,基站可能面临其他信号源或邻近频段带来的干扰,同时还需要处理来自近距离用户的强信号。因此,基站必须能够应对这些复杂环境,避免接收机过载或被干扰影响。
为了在测试中模拟这样的复杂场景,测试中会使用较高信噪比下的传输方案,即16QAM调制。
相比QPSK,16QAM是一种更复杂的调制方式,它在每个符号中能够传输更多的比特(每个符号表示4比特,而QPSK仅能传输2比特)。
16QAM在信号条件较好的情况下,可以实现更高的数据传输速率,但它对信噪比的要求也更高。因此,在动态范围测试中,16QAM被用作传输方案,是为了增加对接收机的压力。
当信号强度高、干扰明显时,接收机必须能够处理好信号和噪声的分离,以避免误码和性能下降。在16QAM的测试条件下,接收机需要在高信号电平下,仍然保持高效的解调能力,确保数据传输不受干扰。
为了进一步增加测试难度,除了使用高SNR的16QAM调制方案,测试中还会引入AWGN(加性高斯白噪声)信号,并将其电平设置为比噪底(noise floor)高20 dB。
在实际的无线通信环境中,接收信号总会受到各种噪声和干扰的影响。通过在测试中引入比背景噪声高20 dB的干扰信号,可以模拟基站在极端恶劣的环境下的表现。
高20 dB的干扰信号意味着噪声电平非常高,接收机需要在这种极端情况下,依然能够分辨出有效的信号,并保持较好的通信质量。
终端的动态范围要求
对于终端设备,动态范围要求是评估其在最大信号电平下是否能够维持所需的吞吐量。
对终端设备而言,这意味着它不仅要能在弱信号情况下正常接收数据,还要在强信号下不被“过载”或者“饱和”。如果信号太强,而接收机无法应对,它可能会出现信号失真、误码增加,甚至无法解调出有用的信号。
这种强信号的情况,通常发生在终端离基站很近的时候。而且在现实中,终端可能同时收到来自多个基站的强信号,这增加了对接收机的压力。接收机需要在这些高强度信号环境中,依然能够正常工作,避免信号过强导致的失真。
通过这些测试,可以确保接收机在各种复杂环境下都能稳定、高效地工作,保障无线通信的质量和稳定性。
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