泰克MDO4000混合域示波器应用案例分析:无线远传系统测试 关于无线远传系统   目前的抄表方式主要有以下四种:人工抄表、IC卡抄表、有线远程抄表、无线远程抄表。无线远程抄表主要将最新的短距离无线通信技术应用于气表,采用射频模块实现数据集中,结合现有的以太网实现抄表。无线远传气表及抄表系统,用于计量管道中的气体流量,同时具有远程抄控功能。无线远传气表及抄表系统免去传统的人工抄表,使抄表更方便,管理更科学。   抄表系统主要由数据管理系统、抄表管理系统、收费管理系统、集中器、采集器、无线远传气表组成,如图1所示。在整个系统中,气表与采集器、采集器与集中器之间是通过无线通讯实现的,无线通讯模块的性能是抄表成败的关键,它的发射功率、接收灵敏度、所占的频道、接口电路、抗干扰能力等,对通信性能和最终的选用至关重要。   在气表与采集器、采集器与集中器之间是通过无线通讯实现的,无线通讯模块的性能是抄表成败的关键,它的发射功率、接收灵敏度、所占的频道、接口电路、抗干扰能力等,对通信性能和最终的选用至关重要。 目标无线远传气表系统概述所   无线远传气表的核心部件是以Nordic芯片(或者Ti的DSP芯片)为核心的数据采集、传输、发射接收、控制系统。这个系统主要由两部分组成,单片机MCU控制模块和无线传输模块。其中,单片机控制模块主要是控制数据采集、传输及射频调制解调方式、加密等功能;无线传输模块以GFSK(高斯频移键控调制)的调制方式,采用半双工模式收发数据。该类控制电路广泛应用于工业控制及无线数据采集应用中。   GFSK调制是把输入数据经高斯低通滤波器预调制滤波后,再进行FSK调制的数字调制方式。它在保持恒定幅度的同时,能够通过改变高斯低通滤波器的3dB带宽对已调信号的频谱进行控制,具有恒幅包络、功率谱集中、频谱较窄等无线通信系统所希望的特性   在研发和调试中,主要监测无线传输模块的射频输出,测量其频点、占用带宽、发射接收功率、调制解调特性、抗干扰能力等。通过这些参数调整单片机控制指令,实现系统功能。 基于MDO4000的测试方法   我们使用泰克公司的MDO4000混合域示波器,同时观测被测信号的时域波形和频谱情况。   连接方法 被测信号板为调试用板,预留射频输出SMA接口,可直接经过转换头和电缆接入MDO4000的射频N型输入接口。通过一个三通装置,将信号引入模拟通道一输入端。   频谱测试 MDO4000的频谱分析仪功能的设置为CF=430MHz,SPAN=20MHz,RBW=20KHz,测得信号频率是430.1MHz,信号功率是4.32dBm,被测系统工作在发射数据状态,信号是通过SMA直入的,又经过三通引导模拟输入端,所以有一定衰减,信号功率值只做参考。被测信号是 FSK调制方式,信号应在两个频点变化,所以我们采用解调模式进一步分析信号。   解调模式 MDO4000是混合域示波器,不仅有示波器功能、频谱分析仪功能,还有解调功能,射频信号经过IQ解调后,可以观测其幅度、相位、频率随时间的变化曲线,根据FSK信号特点,我们打开频率随时间变化曲线,可以清晰的看到信号的频率在两个频点之间跳变,用光标测得,跳变时间是20us,FSK频偏是 126kHz。与用户配置的射频调制特性一致。       案例总结   在该应用中,涉及到时域——模拟控制信号、串行总线信号,频域——射频输出信号、射频信号解调,采用传统的单一示波器和频谱分析仪是很难调试的。最终的测试结果FSK的跳变时间、FSK的频偏,这两个参数按照传统的测试方法需要高端示波器(被测信号的5倍左右带宽)和矢量网络分析仪共同完成。基本上不能通过一台仪器得到结果。所以泰克新推出的MDO4000混合域示波器是,带有射频输出模块的控制系统调试的最佳工具。

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2018年07月04日

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