Un analizador de señales vectoriales es un instrumento que mide la magnitud y la fase de la señal de entrada en una sola frecuencia dentro del ancho de banda de FI del instrumento. El uso principal es realizar mediciones en el canal, como la magnitud del vector de error , la potencia del dominio de código y la planitud espectral , en señales conocidas.
Los analizadores de señales vectoriales son útiles para medir y demodular señales moduladas digitalmente como W-CDMA, LTE y WLAN . [1] Estas mediciones se utilizan para determinar la calidad de la modulación y se pueden utilizar para la validación del diseño y las pruebas de conformidad de dispositivos electrónicos.
El proceso de análisis de espectro del analizador de señales vectoriales normalmente tiene una etapa de conversión descendente y digitalización y una etapa de DSP y visualización.
Un analizador de señales vectoriales funciona convirtiendo primero los espectros de señal mediante técnicas superheterodinas . Una parte del espectro de la señal de entrada se convierte [ ancla rota ] (usando un oscilador controlado por voltaje y un mezclador ) a la frecuencia central de un filtro de paso de banda . El uso de un oscilador controlado por voltaje permite considerar diferentes frecuencias portadoras.
Después de la conversión a una frecuencia intermedia , la señal se filtra para limitar la banda de la señal y evitar el aliasing . A continuación, la señal se digitaliza utilizando un convertidor analógico a digital . La frecuencia de muestreo suele variar en relación con el intervalo de frecuencia en cuestión.
Una vez que la señal se digitaliza, se separa en componentes en cuadratura y en fase ( datos I/Q ) utilizando un detector de cuadratura, que normalmente se implementa con una transformada de Hilbert discreta . Se realizan y muestran varias mediciones utilizando estos componentes de señal y varios procesos DSP , como los que se muestran a continuación.
Se utiliza una FFT para calcular el espectro de frecuencia de la señal. Normalmente, existe una opción de función de ventana para limitar la fuga espectral y mejorar la resolución de frecuencia. [2] Esta ventana se implementa multiplicándola por los valores digitalizados del período de muestra antes de calcular la FFT.
Un diagrama de constelación representa una señal modulada mediante un esquema de modulación digital , como la modulación de amplitud en cuadratura o la modulación por desplazamiento de fase . Este diagrama asigna la magnitud de los componentes en cuadratura y en fase a las direcciones vertical y horizontal respectivamente. Se pueden realizar evaluaciones cualitativas de la integridad de la señal en función de la interpretación de este diagrama .
Al representar los componentes en cuadratura y en fase como ejes vertical y horizontal, la magnitud del vector de error se puede calcular como la distancia entre los puntos de constelación ideal y medido en el diagrama. Esto requiere conocimiento de la señal modulada para comparar la señal recibida con la señal ideal.
Las pantallas típicas de los analizadores de señales vectoriales muestran el espectro de la señal medida dentro del ancho de banda de FI , un diagrama de constelación de la señal demodulada, mediciones de magnitud del vector de error y un gráfico de dominio temporal de la señal. Se pueden mostrar muchos más resultados de medición según el tipo de modulación que se utilice (decodificación de símbolos, mediciones MIMO , resumen de tramas de radio, etc.).