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標題: 泰克示波器MDO4000應用案例分析:無(wú)線(xiàn)遠傳 [打印本頁(yè)]

作者: agitek123    時(shí)間: 2018-10-19 10:49
標題: 泰克示波器MDO4000應用案例分析:無(wú)線(xiàn)遠傳
關(guān)于無(wú)線(xiàn)遠傳系統
目前的抄表方式主要有以下四種:人工抄表、IC卡抄表、有線(xiàn)遠程抄表、無(wú)線(xiàn)遠程抄表。無(wú)線(xiàn)遠程抄表主要將最新的短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)應用于氣表,采用射頻模塊實(shí)現數據集中,結合現有的以太網(wǎng)實(shí)現抄表。無(wú)線(xiàn)遠傳氣表及抄表系統,用于計量管道中的氣體流量,同時(shí)具有遠程抄控功能。無(wú)線(xiàn)遠傳氣表及抄表系統免去傳統的人工抄表,使抄表更方便,管理更科學(xué)。
抄表系統主要由數據管理系統、抄表管理系統、收費管理系統、集中器、采集器、無(wú)線(xiàn)遠傳氣表組成,如圖1所示。在整個(gè)系統中,氣表與采集器、采集器與集中器之間是通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊實(shí)現的,無(wú)線(xiàn)通訊模塊的性能是抄表成敗的關(guān)鍵,它的發(fā)射功率、接收靈敏度、所占的頻道、接口電路、抗干擾能力等,對通信性能和最終的選用至關(guān)重要。

圖1:無(wú)線(xiàn)遠傳系統功能示意圖
目標無(wú)線(xiàn)遠傳氣表系統概述所
無(wú)線(xiàn)遠傳氣表的核心部件是以Nordic芯片(或者Ti的DSP芯片)為核心的數據采集、傳輸、發(fā)射接收、控制系統。這個(gè)系統主要由兩部分組成,單片機MCU控制模塊和無(wú)線(xiàn)傳輸模塊。其中,單片機控制模塊主要是控制數據采集、傳輸及射頻調制解調方式、加密等功能;無(wú)線(xiàn)傳輸模塊以GFSK(高斯頻移鍵控調制)的調制方式,采用半雙工模式收發(fā)數據。該類(lèi)控制電路廣泛應用于工業(yè)控制及無(wú)線(xiàn)數據采集應用中。
GFSK調制是把輸入數據經(jīng)高斯低通濾波器預調制濾波后,再進(jìn)行FSK調制的數字調制方式。它在保持恒定幅度的同時(shí),能夠通過(guò)改變高斯低通濾波器的3dB帶寬對已調信號的頻譜進(jìn)行控制,具有恒幅包絡(luò )、功率譜集中、頻譜較窄等無(wú)線(xiàn)通信系統所希望的特性
在研發(fā)和調試中,主要監測無(wú)線(xiàn)傳輸模塊的射頻輸出,測量其頻點(diǎn)、占用帶寬、發(fā)射接收功率、調制解調特性、抗干擾能力等。通過(guò)這些參數調整單片機控制指令,實(shí)現系統功能。
基于MDO4000的測試方法
我們使用泰克公司的MDO4000混合域示波器,同時(shí)觀(guān)測被測信號的時(shí)域波形和頻譜情況,測試結果如圖2、3所示。
連接方法 被測信號板為調試用板,預留射頻輸出SMA接口,可直接經(jīng)過(guò)轉換頭和電纜接入MDO4000的射頻N型輸入接口。通過(guò)一個(gè)三通裝置,將信號引入模擬通道一輸入端。
頻譜測試 MDO4000的頻譜分析儀功能的設置為CF=430MHz,SPAN=20MHz,RBW=20KHz,測得信號頻率是430.1MHz,信號功率是4.32dBm,被測系統工作在發(fā)射數據狀態(tài),信號是通過(guò)SMA直入的,又經(jīng)過(guò)三通引導模擬輸入端,所以有一定衰減,信號功率值只做參考。被測信號是 FSK調制方式,信號應在兩個(gè)頻點(diǎn)變化,所以我們采用解調模式進(jìn)一步分析信號。
解調模式 MDO4000是混合域示波器,不僅有示波器功能、頻譜分析儀功能,還有解調功能,射頻信號經(jīng)過(guò)IQ解調后,可以觀(guān)測其幅度、相位、頻率隨時(shí)間的變化曲線(xiàn),根據FSK信號特點(diǎn),我們打開(kāi)頻率隨時(shí)間變化曲線(xiàn),可以清晰的看到信號的頻率在兩個(gè)頻點(diǎn)之間跳變,用光標測得,跳變時(shí)間是20us,FSK頻偏是 126kHz。與用戶(hù)配置的射頻調制特性一致。
 案例總結
在該應用中,涉及到時(shí)域——模擬控制信號、串行總線(xiàn)信號,頻域——射頻輸出信號、射頻信號解調,采用傳統的單一示波器和頻譜分析儀是很難調試的。最終的測試結果FSK的跳變時(shí)間、FSK的頻偏,這兩個(gè)參數按照傳統的測試方法需要高端示波器(被測信號的5倍左右帶寬)和矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀共同完成;旧喜荒芡ㄟ^(guò)一臺儀器得到結果。所以泰克新推出的MDO4000混合域示波器是,帶有射頻輸出模塊的控制系統調試的最佳工具。


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