信号发生器如何支持多路径测试

信号发生器通过多通道同步、相位相干控制、复杂调制生成及灵活的系统集成能力，为多路径测试提供高精度、可定制的信号激励，从而有效模拟真实环境中的多径传播效应。以下是具体支持方式及技术实现：

一、多通道同步与相位相干控制

1. 核心机制
   多路径测试需模拟信号通过不同路径到达接收机的场景，各路径信号需具备独立的时延、幅度和相位特性。信号发生器通过以下技术实现多通道同步：
   • 公共本振（LO）共享：多台设备级联时，主设备提供公共本振信号，确保所有通道射频路径完全相干，相位差可控制在1°以内。例如，Keysight的MXG-N5186A系列通过共享本振实现通道间相位稳定性。
   • 同步触发与时间校准：采用“主机-从机”模式，主机生成触发信号激活从机，结合信道偏斜控制补偿线缆时延，实现纳秒级时间同步。泰克AWG70000系列支持多台设备同步，构建多通道高速测试系统。
   • 动态相位调整：1466系列信号发生器在360°移相范围内实现0.01°调节精度，支持实时校准修正，确保多路径信号相位关系的长期稳定性。
2. 技术优势
   • 相位稳定性：共享本振设计消除独立本振的相位漂移，适合MIMO、相控阵等对相位敏感的测试场景。
   • 时延分辨率：1466系列提供4ps时延分辨率，可精确模拟不同路径的传播时延差异。

二、复杂调制与多径信号生成

1. 调制能力支持
   多路径测试需生成包含多种调制样式的信号，以模拟不同场景下的干扰与衰落：
   • 高阶调制支持：5G测试中，信号发生器需支持256QAM、1024QAM等高阶调制，EVM（误差矢量幅度）性能优于-45dB，确保信号纯净度。
   • 动态调制切换：泰克AWG70000系列支持50GS/s采样率与10位垂直分辨率，可快速切换调制样式（如频率跳变、脉冲序列），模拟敌方干扰信号或动态信道环境。
   • 衰落模拟集成：部分高端信号发生器（如MG3710E）内置衰落模拟功能，可生成瑞利衰落、莱斯衰落等模型，直接用于多路径信道测试。
2. 应用场景示例
   • MIMO系统测试：生成空间分集的干扰信号，验证接收机抗干扰算法的有效性。例如，在2x2 MIMO系统中，同步生成两路独立调制信号，测试数据吞吐量与误码率。
   • 电子战仿真：通过流式波形ID功能快速切换雷达脉冲序列，模拟多径干扰下的信号完整性，辅助定位系统弱点。

三、灵活的系统集成与扩展性

1. 多设备级联与扩展
   • 通道数量扩展：1466系列支持单台双通道输出或多台级联实现多通道相干输出，满足大规模天线阵列（如Massive MIMO）的测试需求。
   • 模块化设计：基于FPGA+PWM架构的多路信号发生器可通过模块复制扩展至80路独立输出，适用于LED阵列控制、工业通信等场景。
2. 软件支持与自动化
   • 内置校准工具：主机内置软件可自动完成多通道相位和时延校准，简化测试流程。例如，MG3710E支持基带时钟、本地和触发信号共享，配置8x8 MIMO系统时无需额外校准设备。
   • 波形编辑与回放：AWG70000系列配备Windows 10操作系统与直观操作界面，支持实时波形捕获与回放，辅助问题定位与分析。

四、典型应用场景与性能指标