Drahtlose Breitbandkommunikation Breitbandige HF-Signale für Testszenarien erzeugen und erfassen

Kaum ein Gerät kommt heute noch ohne Funkschnittstelle aus. Das erfordert jedoch eine verbesserte Anforderung an Testszenarien. Ein ausschlaggebendes Kriterium ist die notwendige Bandbreite. Sollen die Geräte außerhalb des Labors verwendet werden, steigen dementsprechend die Anforderungen.

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In den letzten Jahren hat sich die drahtlose Breitbandkommunikation so weit durchgesetzt, dass es heute kaum mehr eine Anwendung oder ein Gerät gibt, das ohne eine Funkschnittstelle auskommt. Aber mit dem Ausbau und der zunehmenden Nutzung der drahtlosen Kommunikation werden auch die Anforderungen an Testszenarien komplexer. So müssen Gerätehersteller beispielsweise überprüfen, ob ihre Geräte innerhalb der komplexen und regional stets unterschiedlichen HF-Umgebung mit der vom Kunden erwarteten Qualität funktionieren. Systemintegratoren, Netzbetreiber oder Regulierungsbehörden müssen prüfen, ob die knappe Ressource Funkspektrum auch richtig und regelkonform genutzt wird.

Breitbandsignale in wechselnden Umgebungen aufzeichnen

Es muss getestet werden, ob sich die Funkdienste untereinander vertragen und wie sich neue Dienste auf die bestehenden auswirken. Rechnerisch und in Simulationen lassen sich davon jedoch nur Teilaspekte feststellen und deswegen sind geeignete Testsysteme mit hoher Echtzeitbandbreite notwendig. Die notwendige Bandbreite selbst stellt wiederum besondere Anforderungen an die Leistungsfähigkeit der Testsysteme. Das gilt insbesondere dann, wenn Systeme außerhalb einer Laborumgebung brauchbar sein und verwertbare Ergebnisse liefern sollen.

Mit der Empfängerfamilie R3000 wird ein digitaler Breitbandempfänger angeboten, der zusätzlich Funktionen zur Signalverarbeitung anbietet. Dazu gehört die parallele Verarbeitung von bis zu vier unabhängig konfigurierbaren Subbändern mit unterschiedlichen Zwischenfrequenz-Bandbreiten. Die Daten werden also nicht nur im Format I/Q, sondern als Fast Fourier Transform bereitgestellt. Die Daten werden als sogenannte Power Spectral Density, kurz PSD-Spektren dargestellt. Um Kosten zu sparen, wird ein leistungsfähiges LAN-Interface verwendet.

Für Breitband-Anwendungen lässt sich der Breitbandrekorder R3301 verwenden. Das Gerät bietet eine Echtzeitbandbreite von 24 MHz für Geräte und Komponenten an, die im Mobilfunk oder im modernen Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Aufgrund seiner integrierten Rechentechnik zeichnet das Gerät kontinuierlich Signale mit einer Abtastrate von 30 MS/s auf, was einer Signalbandbreite von bis zu 25 MHz entspricht. Speziell für Anwender im Feld ist das Messgerät mit einer Reihe von Funktionen ausgestattet.

Genannt seien hier die hochauflösende und schnelle Spektrumanzeige, die jederzeit Auskunft darüber gibt, was gerade aufgezeichnet wird. Oder die umfassenden internen Synchronisationsmöglichkeiten der Empfänger, die sowohl den zeitlich synchronen Betrieb mehrerer Geräte auf gleicher Frequenz (Diversity) als auch synchrone Aufzeichnungen in unterschiedlichen Bändern (Linking) erlauben.

Gleichspannung für das Messgerät – Verzicht auf störende DC/AC-Wandler

Die elektromagnetische Schirmung stellt sicher, dass durch den Betrieb des Geräts selbst keine Störsignale generiert werden. Mit der notwendigen Energie kann das Messgerät auch mit Gleichspannung versorgt werden und auf im Mobilbetrieb potenziell stark störende DC/AC-Wandler kann verzichtet werden. Nicht alle der im Feld erfassten Daten sind wirklich relevant. Die kritischen Empfangsszenarien müssen aus den vorliegenden Daten isoliert werden, um diese anschließend den zu testenden Empfängern zuzuspielen. Die sogenannte Offline-Nachbearbeitung ist mit dem Data-Prozessor möglich. Dabei handelt es sich um eine Software, die es Benutzern erlaubt, Signale in Bezug auf Zeit und Frequenz auszuschneiden und zu überprüfen, welche Auswirkungen neue, noch nicht im Feld abgestrahlte Signale auf ein bestehendes Umfeld haben. Bei der Wiedergabe der Signale mit dem Signalgenerator IZT S1000 lassen sich anschließend die Lücken mit dynamisch veränderbaren synthetischen Signalen füllen.

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