CMU200的使用

CMU200以及频谱分析仪的使用PreparedbyWXM一CMU200简述:CMU200是由德国Rohde&Schwartz公司设计的无线终端综合测试仪（UniversalRadioCommunicationTester）。它可以对产品的性能指标（主要是RF指标）进行精确的测试，也可以在测试中模拟基站，通过Um接口，对无线终端产品的性能指标进行测试。除此之外，CMU200还能作为信号源以及频谱分析仪，跟其他仪表配合起来使用。作为一台综合测试仪，它几乎支持所有的协议：MSTestGSM400、900、1800、1900，TDMAIS136，AMPS，CDMAIS95，WCDMA，CDMA2000，EDGE等等。当然不同协议的支持需要我们加载不同版本的软件。CMU200的基本单元中包含了信号源/功率计，示波器和简单的频谱分析仪的功能，CMU200广泛的应用于通信测试领域。二CMU200应用及其基本功能RF开发模块设计生产中的模块测试生产中的最终测试功能测试特性测试高级维修质量检验测试系统的基本仪表基站模拟CMU200的主要优点：支持多标准的测试平台快测试速度高测试精度重量轻（与AGILENT8960对比而言）功耗小良好的兼容性CMU200操作界面按键功能及接口功能介绍如右图所示：CMU200的前面板主要是由VGA显示屏以及VGA两旁的软键以及下面的热键和右面的各类硬键（FUNCTION、SYSTEM、DATA、VARIATION、CONTROL）以及各类接口组成。各菜单按键功能如下:1.预选择菜单MENUSELECT菜单选择DATA文件管理CTRL保留为以后扩展用DATA按键功能数据输入：0…9数字输入（编辑字符串用的字母）*.E特殊字符，小数点，十六进制“E”＃_F特殊字符，负号，十六进制“F”G/nmVA109/10-9,单位，十六进制“A”M/uuVWB106/10-6,单位，十六进制“B”K/mdBuVC103/10-3,单位，十六进制“C”*1dBmdBD100,单位，十六进制“D”ON/OFF编辑或者测试的打开/关闭EXP/COMPENTER确认CONT/HALT进入/退出编辑，测试控制UNIT保留为以后扩展用SYSTEM,VARIATION,CONTROL按键功能系统控制（CONTROL）：HELP保留为以后扩展用SETUP仪表设置PRINT打印值可变按键和组选择：转动旋钮在输入域可变值，表中选择参数以及下拉菜单的选择可用于扩大或压缩表，按下表示对所选内容的确认。垂直光标键:在下拉菜单中选择中光标垂直移动水平光标键:在下拉菜单中选择中光标水平移动控制功能：CLR清除编辑的字符串←从右向左依次清除字符INS在编辑框中插入或者重写有关内容DEL依光标擦除字符VOL保留为以后扩展用AUTO保留为以后扩展用INFO系统信息和硬件诊断RESET恢复出厂设置CMU200的接口功能AFConnectorsAUX1/2辅助音频信号输入输出口，可能在远程控制中使用AFIN/OUT音频信号的主输入输出端口RFConnectorsRF1RF2射频信号输入输出口上面的指示灯表示射频信号相对与CMU是输入还是输出RF3OUT射频信号输出口RF4IN射频信号输入口InterfacesIEEE488GPIB线接口LPT25pin并口COM19pin串口1COM29pin串口2MONITOR外置显示接口KEYBOARD键盘接口信令模式下移动台测试操作CMU的5钟信令状态CMU200可以工作在非信令模式和信令模式。在了解如何对移动台进行测试前，我们先了解下CMU200的5钟不同信令状态。在CMU信令模式下的测试，无论通话的建立、释放，以及无线移动网络的控制，信号都可区分为以下5种。SignalOffCMU不传输信号SignalOnCMU输出控制信号给移动台以进行同步Synchronized与移动台取得同步并确认位置更新AlertingCMU呼叫移动台/震铃CallEstablished与移动台建立呼叫根据不同的信令状态，会有5钟不同的Signaling菜单。当一种信令状态的信号到达时，相应的菜单会自动打开。从下面这张图可以清楚的看到5钟信令状态之间的相互转换。5钟信令状态之间的相互转换从下面一组我们可以看到CMU各种信令状态之间的相互转化的实现。首先在SignalOff状态下，CMU跟移动台之间没有通信，在这种状态下，CMU200只能通过按SignalOn软键切换到SignalOn状态。CMU在SignalOn状态时可以通过SignalOff切回SignalOff状态，也可以等待同步进入Synchronized状态。当CMU跟MS取得同步后，CMU进入Synchronized状态，可以通过ConnectMobile呼叫MS进入Alerting状态。在Synchronized状态下，CMU有时会因为MS的某种原因（譬如MS功率降低）转换到SignalOn状态；在Synchronized状态下，可以通过SignalOff进入SignalOff状态；也可以通过ConnectMobile进入Alerting状态。在Alerting状态下，CMU可以通过SignalOff进入SignalOff状态；也可以通过DisconnectMobile进入Synchronized状态，当然也可能是MS无应答的状态，CMU则返回Synchronized状态，如果MS作出相应，通话链路建立起来，CMU进入CallEstablished状态。当通话建立后，CMU处于CallEstablished状态，在此状态下，CMU可以返回到除了Alerting外的任何状态。当然在CallEstablished状态下，CMU可以通过SendSMS给MS发送短消息。测试实例（以GSM900为例）第一步：选择MenuSelect里选择测试对象以及测试模式。选取GSM900并选择信令模式（signaling）。如前面所述所述，当移动台与CMU200同步以后，就可以通过呼叫建立连接。如果无法连接，可能是网络设置问题，可以按ConnectControl进入GSM900ConnectionControl界面更改MSSignal、BSSignal和Network的相关属性，当然也有可能是射频耦合方面的原因。一般情况下在如前面所CMU200启动的时候选择DEFAULT设置值的话，就无需对相关属性进行另设。如需另设，可参考如下幻灯片对各项属性进行设置。按BSSignal进入下图，我们可以更改测试中基站侧的相关设置。按NETWORK进入网络属性设置，选择比特流类型，一般选择ECHO。按RF进入补偿设置，Output和RFInput向我们只是测试所使用的输出以及输入射频端口；而Ext.AttOutput和Ext.AttInput表示输入信道和输出信道的射频补偿。当各相关属性都设置正确以后，在移动台和CMU200同步完成后，建立呼叫连接后就可以看到相应的测试项目（进入哪个测试项由原先设置决定），如果事先无定义，其便会进入OVERVIEW界面。然后便可以根据你的测试需要进行相应的测试。如下幻灯片所示：GSM测试项目简单介绍1.发射载波峰值功率:发射载波峰值功率:指发射机载波功率在一个突发脉冲的有用信息比特时间上的平均值。即对该载频时隙突发脉冲串的有用信息比特部分(即时隙中段突发的有用信息比特部分，对常规信道为147比特，对允许接入信道（RACH）为87比特)测量的功率的平均值。测试目的：如果发射功率在相应的级别达不到指标要求，会造成很难打出电话的毛病，即离基站近时容易打出而离基站远时不易打出困难，往往表现出发射时总是提示用户重拨号码。如果发射功率在相应的级别超出指标的要求，一方面可以克服空中损耗，降低对接收机接收灵敏度的要求，但则会造成电池损耗大，待机时间短；另外扩大小区覆盖范围，引入邻道干扰。因此需测量发射机的载波输出功率是否符合GSM规范的指标。测试原理：手机发射部分由发射信号形成电路、功率放大电路、功率控制电路三个单元组成。GSM频段分为124个信道，功率级别为5－33dBm，即Level5~Level19共15个级别；DCS频段分为373个信道（512－885），功率级别为0－30dBm，即Level0~Level15共16个级别；每个信道有16个功率等级，测试时选上、中、下三个信道对每个功率等级进行测试，每个功率等级以2dBm增减。由于手机不断移动，手机和基站之间的距离也跟着不断变化，因此手机的发射功率不是固定不变的,离基站远时发射功率大，离基站近时发射功率小。具体过程如下：手机中的数据存储器（flash）存放有功率级别表，当手机收到基站发出的功率级别要求时，在CPU的控制下，从功率表中调出相应的功率级别数据，经数／模转换后变成标准的功率电平值，而手机的实际发射功率经取样后也转换成一个相应的电平值，两个电平比较产生出功率误差控制电压，去调节发射机激励放大电路、预放、功放电路的放大量，从而使手机的发射功率调整到要求的功率级别上。测试方法：首先由MS按照一般的呼叫建立过程在一个绝对射频频道号（ARFCN）为60～65之间的TCH信道上建立一个呼叫，并将该MS的功率控制电平设置为其最大功率等级。连接完成后，选择Power，激活功率列表。在每个频段上，选择高中低三个信道，从低到高选择几个功率级别进行功率测试，记录测试数据。GSM频段选1、62、124三个信道；DCS频段选512、698、885三个信道。对每个功率级别进行测试。测试结果如下图所示：技术要求：CMU200设置(MSSignal)CMU200设置(MSSignal)CMU200设置(NETWORK)发射载频包络（PowerVsTime）发信载频包络是指发射载频功率相对于时间的关系。（PowerRAMP）由于GSM系统是一个TDMA的系统，八个用户共用一个频道，手机只在分配给它的时间内打开，然后必须及时关闭，以免影响相邻时隙的用户。由于这一原因，GSM规范对一个时隙中的RF突发的幅度包络作了规定，对于时隙中间有用信号的平坦度也作了相应的规定，这个幅度包络在577us的一个时隙内，其动态范围大于70dB，而时隙有用部分平坦度应小于±1dB。测试目的：该测试主要是验证发射机发射的载频包络在一个时隙期间是否严格满足GSM规定的TDMA时隙幅度上升沿、下降沿及幅度平坦部分与模块的吻合程度。手机发射突发信号的上升与下降部分应在＋4dB～－30dB，模块范围之内，顶部起伏部分应在±1dB模板范围之内。若突发信号超出模板范围，将会对使用临近时隙的用户产生干扰。测试原理及方法：首先由MS按照一般的呼叫建立过程在一个绝对射频频道号（ARFCN）为60～65之间的TCH信道上建立一个呼叫，并将该MS的功率控制电平设置为其最大功率等级，设置该MS的时间提前量TA(timingadvance)值为0。在综合测试仪CMU200设置BCCHANDTCH信道，选择并激活RFPOWERRAMP即可测试功率／时间特性。对于移动台，有两种基本格式的突变：常规突发和接入突发，因而需要分别加以验证两种格式的发射载频包络。将GSM规定的常规突发功率／时间模板与该突发的工作包络相比较，看其上升沿、下降沿及幅度平坦度是否在功率／时间模板的要求之内。GSM频段选1、62、124三个频段，功率级别选最大Level5；DCS频段选512、698、885三个频段，功率级别选最大Level0进行测试。突发脉冲的曲线必须在模板的包络范围内。测试结果如下页幻灯片图所示：PowerVsTimePowerVsTime（risingedge&fallingedge）技术要求：GSM对常规突发规定的功率／时间框罩要求和对接入突发规定的功率／时间框罩要求见后页幻灯片所演示，在任何频率上，对正常和极限测试条件的每一种组合及每一种功率控制电平下，对常规突发