信号发生器的调制功能是模拟实际通信、雷达、电子战等系统中信号特征的核心手段，通过将基带信号（如音频、视频或数据）加载到载波上，可生成符合测试需求的复杂波形。以下从调制功能的分类、实际应用场景及操作要点三方面展开说明：
一、调制功能的核心分类与原理
信号发生器的调制功能通常分为模拟调制和数字调制两大类，部分高端型号还支持复杂调制（如多音调制、脉冲调制叠加数字调制）。
二、调制功能在实际测试中的关键应用
1. 通信系统测试：验证接收机性能
- 场景：测试手机、基站或卫星通信接收机的解调能力。
- 应用方式：
- 调制类型匹配：根据通信协议选择对应调制方式（如5G测试需支持CP-OFDM和DFT-s-OFDM）。
- 调制带宽设置：覆盖被测设备的最大信号带宽（如测试100MHz带宽的5G信号，需设置调制带宽≥200MHz）。
- 信噪比（SNR）控制：通过添加高斯白噪声（AWGN），模拟实际信道中的噪声干扰，验证接收机在低SNR下的解调误码率（BER）。
- 案例：
- 测试Wi-Fi 6设备时，信号发生器生成256QAM调制、80MHz带宽的信号，并添加-10dB SNR的噪声，验证接收机能否达到目标吞吐量。
- 测试卫星通信接收机时，模拟QPSK调制、20MHz带宽的信号，并设置相位噪声≤-120dBc/Hz，以验证载波恢复能力。
2. 雷达系统测试：模拟目标回波
- 场景：测试雷达的探测距离、速度分辨率或多目标分辨能力。
- 应用方式：
- 脉冲调制：设置脉冲宽度（PW）、重复频率（PRF）和上升/下降时间，模拟雷达发射信号。
- 频率调制：通过线性调频（LFM）生成脉冲压缩信号，提高雷达距离分辨率。
- 多普勒频移：在回波信号中添加频移（如±10kHz），模拟目标运动产生的多普勒效应。
- 案例：
- 测试车载毫米波雷达时，信号发生器生成LFM脉冲调制信号（带宽1GHz、脉冲宽度10μs），并添加+50kHz多普勒频移，验证雷达对高速移动目标的检测能力。
- 测试相控阵雷达时，通过多通道信号发生器生成相位相干的脉冲信号，模拟多目标回波，验证波束指向精度。
3. 电子战设备测试：模拟干扰信号
- 场景：测试通信设备或雷达的抗干扰能力。
- 应用方式：
- 跳频（FHSS）：模拟敌方跳频通信信号，验证接收机的频率跟踪速度。
- 扩频（DSSS/CSS）：生成直接序列扩频或Chirp扩频信号，测试接收机的解扩能力。
- 噪声干扰：添加宽带噪声或单频干扰，验证系统在强干扰下的性能。
- 案例：
- 测试LoRa物联网设备时，信号发生器生成CSS调制信号，并叠加-50dBm的宽带噪声，验证设备在噪声环境下的灵敏度。
- 测试军用通信设备时，模拟跳频速率为1000跳/秒、频率切换时间≤5μs的干扰信号，测试设备的抗截获能力。
4. 射频组件测试：评估线性度与失真
- 场景：测试功率放大器（PA）、低噪声放大器（LNA）或滤波器的性能。
- 应用方式：
- 双音调制：生成两个频率相近的信号（如f1=1GHz，f2=1.1GHz），测试互调失真（IMD3）。
- 多音调制：生成多个频率的信号，测试三阶交调截点（IIP3）或邻道泄漏比（ACLR）。
- 数字预失真（DPD）：通过复杂调制信号（如64QAM）验证DPD算法对PA非线性失真的补偿效果。
- 案例：
- 测试5G基站PA时，信号发生器生成64QAM调制、100MHz带宽的信号，并测量ACLR是否满足3GPP标准（≤-45dBc）。
- 测试滤波器时，生成多音信号（如1GHz、1.1GHz、1.2GHz），验证滤波器对带外信号的抑制能力（≥60dBc）。
三、调制功能操作要点与注意事项
1. 参数设置顺序
- 选择调制类型：根据测试需求选择AM/FM/PSK/QAM等。
- 配置基带信号：设置基带信号的频率、幅度或数据格式（如PRBS序列）。
- 调整调制参数：如调制指数（AM/FM）、符号速率（数字调制）、滚降因子（OFDM）。
- 添加噪声或干扰：通过内置噪声源或外部噪声发生器模拟实际信道。
2. 关键验证步骤
- 频谱分析：用频谱仪验证调制信号的频谱形状（如QAM信号的星座图是否清晰）。
- 误码率测试：连接误码仪（BERT），验证解调后的数据与原始数据的一致性。
- 相位噪声测量：用相位噪声分析仪验证载波的短期稳定性（如≤-120dBc/Hz@10kHz偏移）。
3. 常见问题与解决
- 问题1：调制信号频谱展宽或失真。
- 原因：调制带宽不足、采样率过低或滤波器设置不当。
- 解决：增大调制带宽、提高采样率或调整滤波器滚降因子。
- 问题2：解调误码率高。
- 原因：SNR过低、载波频率偏移或相位噪声过大。
- 解决：提高输出功率、校准载波频率或选择低相位噪声信号发生器。
- 问题3：多通道信号不同步。
- 原因：通道间时钟未锁定或触发延迟不一致。
- 解决：启用同步功能（如10MHz参考时钟共享）或调整触发延迟。
四、总结：调制功能的核心价值
信号发生器的调制功能通过模拟真实信号特征，为通信、雷达、电子战等系统的测试提供了关键工具。其核心价值体现在：
- 灵活性：支持从简单AM到复杂OFDM的多种调制方式，覆盖全场景测试需求。
- 可控性：可精确调整调制参数（如带宽、SNR、多普勒频移），模拟极端测试条件。
- 可重复性：通过固定参数设置，实现测试结果的稳定复现，便于问题定位与性能对比。
在实际应用中，需结合测试目标选择合适的调制类型与参数，并通过频谱分析、误码率测试等手段验证信号质量，最终确保被测系统在真实环境中的可靠性。
