R&S全新矢量信号分析工具VSE

2016-07-02赵毅罗德与施瓦茨中国科技有限公司

信息通信技术与政策 2016年3期

赵毅　罗德与施瓦茨（中国）科技有限公司

R&S全新矢量信号分析工具VSE

赵毅罗德与施瓦茨（中国）科技有限公司

编者按：VSE是R&S公司最新推出的一款基于Windows平台的矢量信号分析软件，它支持R&S在售的绝大多数信号与频谱分析仪以及高端示波器RTO。作为一款PC端软件，用户只需要将VSE软件安装在PC上，就可以使用它来控制仪器对输入信号进行分析。此外，还支持使用多个仪器进行并行测量。VSE分析的信号除了可以从仪器输入外，也可以通过IQ数据文件方式输入。VSE通过智能卡方式进行加密，用户可以通过购买相应的软件授权打开相应的功能应用。罗德与施瓦茨（中国）科技有限公司赵毅所撰《R&S全新矢量信号分析工具VSE》一文对R&S全新矢量信号分析仪工具VSE进行了详细介绍和研究。可供相关技术人员参考。

摘要：VSE（VectorSignalExplorer）是R&S公司最新推出的一款基于Windows平台的矢量信号分析软件，支持R&S在售的绝大多数信号与频谱分析仪以及高端示波器RTO。作为一款PC端软件，用户只需要将VSE软件安装在PC上，就可以使用它来控制仪器对输入信号进行分析。除此之外，它还支持使用多个仪器进行并行测量。VSE分析的信号除了可以从仪器输入外，也可以通过IQ数据文件方式输入。VSE通过智能卡方式进行加密，用户可以通过购买相应的软件授权打开相应的功能应用。

关键词：VSE；FSPC；频谱分析仪；测量组；测量通道

1　VSE概述

在通信系统中，发射机性能的好坏是影响通信质量好坏的关键，这些性能包含了发射信号的频谱、EVM、频率误差、幅度误差、相位误差等。因此，工程师也需要有相应的测量工具对信号的质量进行测量和评估。目前，通用的方法是通过在频谱分析仪上加入相关的信号分析选件来实现的。这样的好处是测量速度快，操作方便。但其不足之处在于其功能扩展性和通用性不好，比如用户原有仪器在停产后无法进行功能升级，或者有些特殊的分析功能只限于某几款仪器。VSE正是R&S公司基于这一背景开发的全新矢量分析软件。它将R&S公司信号与频谱仪R&S®FSW上强大的矢量信号分析功能移植到PC上，从而将整个测量平台分为了两个部分：硬件部分即仪器和软件部分即VSE。仪器只负责IQ数据的采样，VSE负责对采到IQ数据进行后期处理分析并显示结果。目前，VSE支持R&S在售的频谱分析仪R&S®FSW，FSV，FPS，FSL以及高端示波器RTO。VSE通过以太网来控制仪器，提供Vxi-11和HiSLIP两种连接方式。除了用仪器来抓取IQ数据外，VSE还提供用IQ数据文件的方式输入。用户可以将每次测量的信号通过IQ数据文件的形式保存下来。这样方便用户记录每次的测量结果，以及将来对结果进行对比。VSE支持.iq.tar、.iqw和matlab共3种IQ数据文件格式输入。

VSE通过智能卡FSPC（SIM卡）进行软件加密，用户可以将智能卡插入到USB适配器中，这样用户每次使用的时候只需要将FSPC插入PC的USB接口，软件会自动识别FSPC中所包含的选件信息。每张FSPC都有一个唯一的序列号，购买相应的选件就可以打开相应的软件功能。VSE的基础（Base）功能选件提供仪器连接，IQ信号的采集，读取与回放以及信号幅度频谱分析等功能。在此基础之上，用户可以根据自身的需求购买相应的功能选件。例如，VSE-K70选件提供单载波矢量信号分析（VSA）功能，VSE-K100选件提供LTE-FDD下行信号解调功能。VSEV1.11版本的选件列表如图1所示。

VSE的软件界面主要由菜单栏、工具栏、任务栏和显示栏4部分组成，具体参见图2。菜单栏提供VSE所有相关功能的操作入口。工具栏提供常用功能的快速接入，如文件保存，测量设置，光标等功能。在任务栏中用户可以添加多个测量通道来完成不同的测量任务。针对每个测量通道用户可以添加多个显示窗口来显示不同的分析结果。除此之外，VSE提供一种特殊的分析工具VSE播放器如图2右下窗口所示。它可以对一段保存的测量信号进行回放，用户可以在播放条上选择任意的时间点，观察该时间点的信号对应的分析结果。

图1　VSEV1.11选件构成

图2　VSE软件主界面

2　VSE多任务运行模式

VSE支持多个测量任务同时运行，这使得一些复杂测量变得更加简单快速。VSE的多任务测量又分为顺序（Sequence）和并行（Parallel）两种模式。

VSE把一个测量任务称为一个测量通道（Channel）。多个测量通道可以组成一个测量组（Group）。同一个测量组中的测量通道可以在同一时刻开始并行运行。在这个过程中，VSE可以从不同仪器或IQ数据文件中获取IQ数据，然后对它们进行并行处理分析，并在相应的窗口显示结果。如果用户将同一测量组中不同测量通道的输入源设置为相同的仪器，这些测量通道将不能同时运行，用户只能激活其中的一个测量通道。

这样的运行方式能很好地满足用户用多个仪器进行并行测量或者将当前仪器的测量结果与之前的保存的测量结果进行对比的场景。如图3左所示，在Group 1中添加了两个测量通道，其中一个通道连接FSV使用VSA功能进行矢量信号解调，另外一个通道对已有的IQ数据文件进行频谱分析。

有时用户希望在同一台仪器上运行不同的测量通道，但两个测量通道不能同时控制一台仪器进行IQ采样。针对这一应用场景，VSE提供两个测量通道的顺序测量。在这种模式下，用户需要将每个测量通道添加到不同的测量组中。如图3右所示，VSE里添加了两个测量组Group1和Group2，然后分别在每个测量组内添加一个测量通道，将它们连接到了同一台FSV上。其中，Group1中的测量通道使用VSA功能进行矢量信号解调，Group2中的测量通道使用IQ分析功能进行频谱分析。VSE会顺序运行这两个测量通道，而每个测量通道的测量结果也会顺序地在窗口中刷新。

3　结束语

目前，VSE发布的版本为V1.11，它除了具备了VSA、GSM、WCDMA、LTE和Wi-Fi等信号解调功能外，还提供了模拟信号解调，脉冲信号分析两个选件。未来VSE还将会集成更多R&S®FSW现有的选件功能，并提供更多新颖的功能供用户使用。VSE还支持自动化控制，基于VSE开发的自动化测试程序与R&S®FSW完全兼容。用户之前基于R&S®FSW开发的自动化测试程序可以直接应用于VSE。凭借其强大的功能和独有的灵活性，VSE必将成为矢量信号分析的又一利器。